分类讨论又称逻辑划分,是指在解决一个复杂问题时,应将讨论的对象分成若干相对简单的情况,然后对各种情况逐个讨论,最终使整个问题得以解决。分类的一般原则是不重不漏,特别是不能遗漏所讨论问题的各种情形。
数字的解题过程,实质是一个变形过程,往往需要一些条件的限制,从而引起分类讨论.
在初二的上半学期中,我们接触了许多关于分类讨论的试题,下面我就来举几个例子。
例1
某电信开设了甲、乙两种市内移动通信业务。甲种使用者每月需
交15元月租费,然后每通话1分钟,再付话费0.3元;乙种使用者每月不交月租费,每通话1分钟,付话费0.6元。若一个月内通话时间为x分钟,甲、乙两种的费用分别为y1和y2元。 (1) 分别写出y1、y2与x之间的函数关系式;
(2) 根据一个月的通话时间,你认为选用哪种通信业务更优惠? 分析:
第一问很简单,分别是y1=0.3x+15和y2=0.6x。但第二问有问题,虽然题目上没有说要用分类讨论,但你会发现做起来是必须要用的。当y1=y2时,x=50,所以
1. 当通话时间小于50分钟时,选用乙种通信业务更优惠; 2. 当通话时间等于50分钟时,选用甲种与乙种一样贵;
3. 当通话时间大于50分钟时,选用甲种通信业务更优惠。
例2
已知y、z都是质数,且1/x+1/y=3/z. 求;1998x+5y+3z的值. 分析:
由1/x+1/y=3/z得1/x = 3/z - 1/y =(3y-z)/(yz)所以:x=yz/(3y-z),下面讨论y z为何值时,x为整数(若x不为整数,那这个题目就没法做了)
1.若y z 都为奇质数,则yz为奇,(3y-z)为偶,此时x不可能为整数。故y z 中至少有一个为偶质数2。
2.若y=2,z为奇质数或z=2,y为奇质数,则yz为偶,(3y-z)为奇,此时x也不可能为整数。
可知y=z=2,此时x=1,所以1998x+5y+3z =1998+10+6=2014
上面我们据的几道例题都是与算术有关的,其实分类讨论有时不仅仅可以用来解答算术题,还可以用在几何题方面。
例3
在△ABC中,∠B=25°,AD是BC边上的高,并且AD2BD·DC,求∠BCA的度数。 分析:
因为题目只说了∠B=25°,AD是BC边上的高,并且
AD2BD·DC,并没有说明△ABC是一个什么三角形,所以我们要
采取分类讨论的方法。
1.如图1,当△ABC为锐角三角形时,AD在三角形内,则图1 ∠BCA=90°-25°=65°;
2. 如图2,当△ABC为钝角三角形时,AD在三角形外,则∠BCA=90°+25°=115°。
在数形结合的第五章《位置的确定》中也有用到分类讨论的思想,下面是例题。
例4
在直角坐标系中,已知点P(-2,-1), 点T(t,0)是x轴上的一个动点.
(1)求点P关于原点的对称点P的坐标; (2)当t取何值时,△PTO是等腰三角形? 分析: (1)点P关于原点的对称点P的坐标为(2,1)。
(2)此题涉及了两个层次的分类讨论,点的位置的分类与等腰三角形的分类。由题意得:OP5.
1.动点T在原点左侧.
当T1OPO5时,△PTO是等腰三角形. ∴点T1(5,0).
2.动点T在原点右侧.
①当T2OT2P时,△PTO是等腰三角形. 得:T2(,0).
② 当T3OPO时,△PTO是等腰三角形. 得:点T3(5,0).
③ 当T4PPO时,△PTO是等腰三角形. 得:点T4(4,0). 所以,
符合条件的t的值为
总而言之,分类讨论即是一种数学思维方法,也是一种重要的解题策略,常常能起到简化问题、解决问题的作用.
55,,5,4. 454
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