浅析分类思想在初中几何中的应用

时间:2022-07-06 05:10:26

浅析分类思想在初中几何中的应用

摘 要:分类讨论是将研究对象的全体按照不重叠、不遗漏的标准,划分为若干部分分析研究,再把其分析研究的结果综合起来,从而使问题得以解决。由于考察问题的角度、方法不同,同一问题的解决可以有不同的分类标准。分类讨论思想其实质是化整为零,分而治之。它是学习和研究数学问题的一种重要的思想和方法。

关键词:分类思想;等腰三角形;相似三角形

我国著名数学家、中国科学院院士吴文俊先生是这样评价中国古代数学的:“中国古代数学,乃是机械化体系的代表,与古希腊数学之演绎推理典范,其实各具特色,各为数学发展作出了巨大的贡献。”从中足以看出中国古代数学思想在世界数学发展史上的地位和作用。

数学中的分类讨论方法,就是将数学对象分成几类,分别进行讨论来解决问题的一种数学方法。有关分类讨论思想的数学问题具有明显的逻辑性、综合性、探索性,能训练人的思维条理性和概括性。分类思想可不像一般的数学知识那样,通过几节课的教学就可让学生掌握应用。而是要根据学生的年龄特征,学生在学习的各阶段的认知水平,逐步渗透,螺旋上升,不断地丰富自身的内涵,从而达到利用数学分类讨论方法来解决问题的目的。中考对分类思想考查的一个重要目的是检测我们的理性思维,在运用分类讨论思想时,应注重理解和掌握分类的原则,方法与技巧,做到“确定对象的全体,明确分类的标准,分层别类不重复、不遗漏”。

在初中几何中涉及分类讨论的知识点大致有:等腰三角形,相似三角形,两圆的位置关系……当你对以上各种情况做到“心中有数”时,分类讨论便不再令人望而生畏。

一、分类讨论思想在等腰三角形中的应用

(1)求抛物线的解析式;

(2)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使ABQ是等腰三

角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由。

第二问求“在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使ABQ是等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由。”

点评:等腰三角形是一种特殊的几何图形,特别是当等腰三角形和函数及动点问题结合到一起,会出现答案的不唯一性,中考命题人员对此类问题往往特别的青睐,而学生解答时常会出现漏解现象。如果利用分类思想,结合直观作图的手段进行分析解答,可以有效避免因思维不严密出现漏解的现象。下面结合本题重点介绍一下利用分类思想解答此类问题的技巧。

1.以静制动,找准切入点

此类问题中虽然所涉及的点是运动的,但总有部分已知点是不变的,抓住这些不变的点,将其作为解题的突破口。在这道题中,因为已知点Q是对称轴上的一个动点,所以它的位置是变化的,则ABQ不唯一。认真分析已知可发现点Q在对称轴上,因此它的横坐标不变。且ABQ的边AB是确定不变的,这样可从线段AB入手,以AB作解决问题的切入点,来寻找点Q的具置。

2.分类讨论,作图击破

等腰三角形的边分两类:一类是腰;另一类是底。在这里已知边AB既可以为腰,又可以为底。当AB为腰时,又分两种情况:一种情况为AB=AQ,即AB为腰,且点A为顶角的顶点;另一种情况为AB=BQ,即AB为腰,且点B为顶角的顶点。这样共有三种情况出现:第一种情况:当AB为腰,且点A为顶角的顶点时,点Q在以点A为圆心AB长为半径的圆上。第二种情况:当AB为腰,且点B为顶角的顶点时,点Q在以点B为圆心AB长为半径的圆上。第三种情况:当AB为底时,点Q在线段AB的垂直平分线上。

二、分类思想在相似三角形中的应用

1.对应角不确定

反思:

分类讨论的过程是同中求异和异中求同两种思维方式的有机结合,即先抓住问题涉及对象的不同特点,分为既不重复,又不遗漏的几类,运用分类讨论思想解题的步骤:

①明确对哪个参数进行讨论;

②对所有的对象进行合理分类。(分类是做到不重复也不遗漏,标准要统一)

③逐类讨论:对各类问题详细讨论,逐步解决。

④归纳总结:将各类情况总结归类得出最终答案。

分类讨论方法往往能使一些错综复杂的问题变得简单,解题思路非常的清晰,步骤非常的明了。而另一方面在课堂讨论当中,可以激发学生学习数学的兴趣。

(作者单位 杭州明珠实验学校)

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