如何简化分类讨论

如题所述

分类讨论是一种重要的数学思想方法和解题策略,渗透到整个中学数学每个章节,一直是高考中的热点和重点,由于这类题目综合性强,逻辑性严,探索性开放,自然也是高考的难点.我们在重视分类讨论思想应用的基础上,也要注意克服动辄加以讨论的思维定势,要充分挖掘数学问题中潜在的特殊性和简单性,尽力打破常规,避免不必要的分类讨论.下面举例说明简化和回避分类讨论的各种方法,供同学们复习参考.
中国论文网 http://www.xzbu.com/9/view-4633490.htm
  1活用定义,另辟蹊径
  定义是我们解决问题的出发点,回归定义,可以使问题变得简单,解题过程更自然.
  例1 设{an}是由正数组成的等比数列,Sn是其前n项和.证明:
  证明: 由Sn+1=a1+qSn,Sn+2=a1+qSn+1,则
  SnSn+2-=Sn(a1+qSn+1)-Sn+1(a1+qSn)=a1(Sn-Sn+1)=-a1an+1
  而,∴SnSn+2-=-a1an+1<0
  即SnSn+2<,由对数函数的单调性,得
  lg SnSn+2<lg,即   点评: 若用等比数列的求和公式Sn=来证明,需分q≠1及q=1来讨论.而用等比数列前n项和的定义Sn+1=a1+qSn可避免讨论.
  例2 等比数列,若,试求公比q的值.
  解:依题意可知,
  由于
  从而有
  故,即有.
  点评: 若用等比数列的求和公式Sn=来求解,需分q≠1及q=1来讨论.而直接运用等比数列前n项和的定义可避免讨论.
  2 巧用性质,避繁就简
  灵活地使用一些函数的性质,可以避免一些不必要的讨论,使解题过程更简捷.
  例3已知定义在[-2,2]偶函数f(x)在区间[0,2]是单调递减,且f(1-m)<f(m),求实数m的取值范围.   解:由f(x)是偶函数及条件f(1-m)<f(m),有   f(|1-m|)<f(|m|).   又f(x)在[0,2]是单调递减,
  ∴ ,解得-1≤m<.
  ∴ m的取值范围是[-1,).
  点评:由于1-m,m在 [-2,0],[-0,2]的哪一个区间不定,故要分类讨论.若巧用"f(x)是偶函数,则f(-x)=f(x)=f(|x|)"这一性质,即可避免分类讨论.
  3 分离参数,反客为主
  在含参数的方程或不等式中,若能通过适当的变形,使方程或不等式的一端只含有参数的解析式,另一端是无参数的的主变元函数,从而分离参数,反客为主,接下去需解有关主变元函数的有关问题,往往可以回避讨论.
  例4(2006年江西卷)若不等式x2+ax+1?0对于一切x?成立,则a的取值范围是( )
  A.0 B. -2 C.- D.-3
  解:根据已知条件有,则的最大值是
  点评:在给定的条件下,参数能够成功地完全分离出来,然后转化为求函数的最值问题,这样就避免了关于二次函数的讨论.
  4 数形结合,巧思妙解
  利用函数图像、几何图形的直观性能巧妙地将数量关系与空间图形有机的结合起来,有时也可以回避问题的讨论.
  例5 已知集合,,若,求的范围.
  解:由,解得
  令,如图,不论的,由.
  点评: 按照不等式知识须分分类讨论求出集合,而用数形结合来解就不必讨论.
  5 巧用补集,不正则反
  有些问题,分类讨论比较麻烦,若用补集法去考虑问题的对立面,即从结论的反面去思考和探索,得出反面结论,结合集合性质,可以将题目化难为易,化繁为简,开拓解题思路.
  例6 如果二次函数的图像与轴的交点至少有一个在原点的右侧,试求的取值范围.
  解:不妨从反面考虑问题,即先考虑两个交点都在原点左侧时的取值范围,则由一元二次方程有两负根得:
  ≥9,
  取其补集得,<9,且必须满足△≥0与≠0,故二次函数图像与轴的交点至少有一个在原点右侧的范围为≤1且≠0.
  点评:若从正面求解,必须要对"两交点均在原点右侧","一个交点在原点右侧另一个交点在原点左侧"等情况进行分类讨论;而从反面考虑,可以避免复杂的讨论.
  6 巧设方程,直达目的
  在求解曲线方程时,巧妙的引入参数来假设方程,可以减少计算量,避免讨论.
  例7求中心在原点,对称轴是坐标轴,一条渐近线方程是4x+3y=0,且经过点A(-3,2)的双曲线的标准方程.
  解:依题意可设所求的双曲线方程为=(≠0),将A(-3,2)代入上述方程,得=,故所求的方程是.
  点评:由于未明确给出焦点的位置,若设出两个双曲线方程,再用待定系数法来解较繁.而巧设双曲线系方程,则可避免讨论.
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