教材中的分类讨论题型赏析

时间:2022-10-19 04:51:07

教材中的分类讨论题型赏析

摘 要:分类讨论的数学思想方法在中学数学中占据着不同寻常的地位,在教材中也随处可见分类讨论思想的身影。

关键词:分类讨论;高考;教材

分类讨论思想的应用在近几年来高考试题中处处可见,近几年的高考试题要求学生有较强的分类讨论意识,是解答高考试题常用的数学思想,而在我们的教材中分类讨论思想也被体现得淋漓尽致。

例1.(北师大版必修4第29页习题1-5B组第2题)请画出函数y=sinx-sinx的图象,你从图中发现此函数具备哪些性质?

【分析】去绝对值,利用正弦函数图象性质作图,从图象上讨论性质。

【解析】当sinx≥0时,y=0;当sinx

定义域:R;值域:[-2,0];非奇非偶,最小正周期2π;

当x?缀[2kπ-π,2kπ-■](k?缀Z)时,函数是减少的;

当x?缀[2kπ-■,2kπ](k?缀Z)时,函数是增加的。

【评价】题中含有绝对值,依据绝对值的概念进行分类讨论。

例2.(北师大版必修1第111页复习题三C组第1题)已知函数f(x)=loga(ax-1)(a>0,a≠1),

(1)求函数f(x)的定义域;

(2)讨论函数f(x)的单调性。

【分析】函数f(x)=loga(ax-1)是一个复合函数,原函数由y=logau,u=ax-1两个函数复合而成,涉及指数及对数函数的单调性,而已知条件中并未明确指出底数a与1哪个大,因此需要对底数进行讨论。

【解析】(1)当a>1时,ax单调递增,ax>1解得x>0,定义域为(0,+∞);当01解得x

(2)当a>1时,y=logau单调递增,u=ax-1单调递增,函数f(x)=loga(ax-1)单调递增;当0

【评价】本题是由指数及对数函数的单调性而引起的分类。

例3.(北师大版必修2第98页复习题二C组第2题)两点A(1,0),B(3,2■)到直线l的距离均等于1,求直线l的方程。

【分析】考查直线方程的求法,要注意直线l与直线AB的位置关系。

【解析】(1)若直线l与直线AB平行,直线AB的方程为■x-y-■=0,由两直线距离等于1可得■=1。

解得:c=2-■或c=-2-■.

(2)若直线l过AB中点C(2,■),则设直线l的方程为y-■=k(x-2),点A(1,0)到直线l的距离等于1,则k=■,

直线l的方程为x-■y+1=0.

【评价】本题由于两条直线的位置关系可能出现平行或是相交,则需要对这两种位置关系分别进行讨论研究。

例4.(北师大版必修1第57页复习题二C组第2题)求二次函数f(x)=x2-2(2a-1)x+5a2-4a+2在[0,1]上的最小值g(a)的解析式。

【分析】判断二次函数的对称轴与给定区间的位置关系,从图象中找出最值。

【解析】二次函数f(x)=x2-2(2a-1)x+5a2-4a+2的对称轴为x=2a-1,开口向上,

(1) 当2a-1≤0时,即a≤■,此时当x=0时,f(x)最小,g(a)=

f(0)=5a2-4a+2;

(2)当0

(3)当2a-1>1时,即a>1,此时当x=1时,f(x)最小,g(a)=f(1)=5a2-8a+5;

综上所述,g(a)的解析式为g(a)=5a2-4a+2(a≤■)a2+1(■1)

【评价】二次函数的对称轴位于给定区间的不同位置影响了最小值的取值,需要对对称轴与给定区间的位置关系进行分类讨论。这是由图象的位置变化引起的分类。

例5.(北师大版必修5第113页复习题三B组第2题)解关于x的不等式:(a-x)(x2-x-2)>0,其中常数a是实数.

【分析】这是一个含参数的不等式,参数a影响了三个根的大小关系,需要对三个根的大小进行讨论.

【解析】原不等式等价于(x-a)(x+1)(x-2)

(1)当a

(2)当a=-1时,不等式的解集为■

(3)当-1

(4)当a=2时,不等式的解集为■;

(5)当a>2时,不等式的解集为■。

【评价】本题的关键是确定对参数a分五种情况进行讨论,做到不重不漏。一般的,遇到题目中含有参数的问题,常常结合参数的意义及对结果的影响而进行分类讨论。

(作者单位 南昌大学附属中学)

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