内容正文:
哲理励志:
别以为自己已经很努力了,比你努力的人多得是.在这个充满竞争的社会里,别人努力,你就得更努力.
(一)分类讨论思想
在解题时,我们常常遇到这样一种情况,解到某一步之后,不能再以统一的方法、统一的式子继续进行了,因为这时被研究的问题包含了多种情况,这就必须在条件所给出的总区域内,正确划分若干个子区域,然后分别在多个子区域内进行解题,这里集中体现的是由大化小,由整体化为部分,由一般化为特殊的解决问题的方法,其研究方向基本是“分”,但分类解决问题之后,还必须把它们总合在一起,这种“一分一合”解决问题的过程,就是分类讨论的思想方法.
分类讨论是许多考生的弱点,也是高考的热点和难点.分类讨论思想在函数、数列、不等式、解析几何、立体几何、概率等数学问题求解中有广泛的应用.
1.由概念、法则、公式引起的分类讨论
[应用1] 等比数列{an}的前n项和为Sn,若对任意的正整数n,Sn+2=4Sn+3恒成立,则a1的值为( )
A.-3 B.1
C.-3或1 D.1或3
本题易忽略对q=1的情况进行讨论,而直接利用Sn=(q≠1),很容易造成漏解或增解,若本题是解答题,这种解答是不完备的.本题根据等比数列前n项和公式的使用就要分q=1,Sn=na1和q≠1,Sn=进行讨论.
2.由运算、性质引起的分类讨论
[应用2] 已知a>0,b>0且a≠1,b≠1,若logab>1,
则( )
A.(a-1)(b-1)<0 B.(a-1)(a-b)>0
C.(b-1)(b-a)<0 D.(b-1)(b-a)>0
应用指数、对数函数时,往往对底数是否大于1进行讨论,这是由它的性质决定的.在处理分段函数问题时,首先要确定自变量的取值属于哪个区间段,再选取相应的对应法则,离开定义域讨论问题是产生错误的重要原因之一.
3.由参数变化引起的分类讨论
[应用3] 已知函数f(x)=x3-kx+k2.讨论f(x)的单调性.
1.本题研究函数单调性对参数k进行分类讨论,分为k=0,k<0和k>0三种情况.
2.若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进行分类讨论,此种题目为含参型,应全面分析参数变化引起结论的变化情况,参数有几何意义时还要考虑适当地运用数形结合思想,分类要做到分类标准明确、不重不漏.
4.根据图形位置或形状分类讨论
[应用4] 设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(-2,0),过点A的直线l与C交于M,N两点.证明:∠ABM=∠ABN.
1.本题中直线l的位置不确定,设直线方程时,应分两种情况讨论.
2.根据图形位置或形状使用分类讨论的关键点
(1)确定特征:一般在确立初步特征时将能确定的所有位置先确定;
(2)分类:根据初步特征对可能出现的位置关系进行分类;
(3)得结论:将“所有关系”下的目标问题进行汇总处理.
[总结升华]
1.分类讨论的原则
(1)不重不漏;
(2)标准要统一,层次要分明;
(3)能不分类的要尽量避免或尽量推迟,决不无原则地讨论.
2.分类讨论的本质与思维流程
(1)分类讨论思想的本质:“化整为零,积零为整”;
(2)分类讨论的思维流程:
明确讨论的对象和动机→确定分类的标准→逐类进行讨论→归纳综合结论→检验分类是否完备(即检验分类对象彼此交集是否为空集,并集是否为全集).
(二)转化与化归思想
“抓基础,重转化”是学好中学数学的金钥匙.事实上,数学中的转化比比皆是,如未知向已知转化,复杂问题向简单问题转化,新知识向旧知识转化,命题之间的转化,数与形的转化,空间向平面转化,高维向低维转化,多元向一元转化,高次向低次转化,函数与方程的转化等,都是转化思想的体现.
转化的常用策略有熟悉化、简单化、直观化、特殊化、一般化、整体化、间接化等.
1.正与反的转化
[应用1] 若对任意的t∈[1,2],函数g(x)=x3+x2-2x在区间(t,3)上总不为单调函数,则实数m的取值范围是________.
1.本题是正与反的转化,由于不为单调函数有多种情况,先求出其反面,体现“正难则反”的原则.
2.题目若出现多种成立的情形,则不成立的情形相对很少,从反面考虑比较简单,因此,间接法多用于含有“至多”“至少”及否定性命题情形的问题中.
2.常量与变量的转化
[应用2] 已知函数f(x)=x3+3ax-1,g(x)=f′(x)-ax-5,其中f′(x)是f(x)的导函数.对任意a∈[-1,1]都有g(x)<0,则实数x的取值范围为________.
1.本题若按常规法视x为主元来解,需要分类讨论,这样会很烦琐,若以a为主元,即将原问题化归在区间[-1,1]上,一次函数φ(a)=(3-x)a+3x2-5<0成立的x的取值范围,再借助一次函数的单调性就很容易使问题得以解决.
2.在处理多变