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分类讨论思想的应用

2015-11-27于江洪

中学生数理化·高二高三版 2015年3期
关键词:分类思想数学

于江洪

分类讨论思想是常用的思想方法,是重要的数学思想,是一种逻辑方法。在解决数学问题时,通过正确的分类,可以使复杂问题得到清晰、完整、严密的解答,它体现了化整为零、积零为整的思想和归类整理的方法。分类的原则是:(1)分类对象的确定,标准要统一;(2)不重复、不遗漏;(3)分层次,不越级讨论。分类的步骤是:(1)确定讨论对象和全域;(2)科学分类;(3)逐步讨论;(4)归纳小结,整合得出的结论。现根据引起分类讨论的要素阐述分类讨论思想的应用。

一、由定理,公式的条件引起的分类讨论

有的概念本身是分类的,如绝对值、直线的斜率、指数函数、对数函数;有的数学定理、公式、性质是分类给出的,在不同的条件下结论是不一样的,如等比数列的前n项和公式、函数的单调性等。

侧,函数f(x)=ax-a-x(a>0且n≠1)是定义在R上的奇函数。若 且 在 上的最小值为-2,求实数m的值。

解析:由 ,得 ,即 ,解得 (舍去)或a=2。

令 ,则

在R上单调递增。

由x≥l,得 。

若 ,则当t-m时,h(t)取得最小值-2,即 ,故m=2。

若 ,则当 时,h(t)取得最小值-2,即 ,应舍去。

综上所述,m=2。

二.由参数变化引起的分类讨论

某些含有参数的问题,如含参数的方程、不等式问题,由于参数的取值范围的不同会导致所得的结果不同,或对于不同的参数要运用不同的求解或证明方法。

侧2设函数 ,其中ab≠o,试讨论函数f(x)的极值的情况。

解析:f(z)的定义域为 ,

(1)当ab>0时,如果a>0,b>0,则f'(x)>0,故f(x)在 上单调递增;如果a<0,b<0,则f'(x)<0,故f(x)在 上单调递减。故当ab>0时,函数f(x)无极值。

(2)当 ab

①当a>0、b<0时,f(x)、f'(x)随x的变化情况如表1所示。

由表1可以看出:函数f(x)有且只有一个极小值点,极小值为 。……

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