在解答某些數學問題時,有時會遇到多種情況,需要對各種情況加以分類,並逐類求解,然後綜合得解,這就是分類討論法。
分類討論思想是指當被研究的問題存在一些不確定的因素,無法用統一的方法或結論給出統一的表述時,按可能出現的所有情況來分別討論,得出各種情況下相應的結論,分類討論思想有利於學會完整地考慮問題,化整為零地解決問題。
分類討論是一種邏輯方法,是一種重要的數學思想,同時也是一種重要的解題策略,它體現了化整為零、積零為整的思想與歸類整理的方法。
在中考數學很多壓軸題中,都會涉及到一些數學思想方法,應用非常廣泛,重點考查的有化歸思想方法、分類討論思想方法、數形結合思想方法、數學建模思想方法等。
下面這道就是結合動點和幾何內容,形成綜合性較強的分類討論有關的壓軸題,我們一起來看看。
如圖,在Rt△ABC中,∠C =900,AC = 4cm , BC = 5 cm,點D 在BC 上,且CD = 3 cm ,現有兩個動點P,Q 分別從點A 和點B 同時出發,其中點P以1 釐米/秒的速度沿AC 向終點C 運動;點Q 以1 . 25 釐米/秒的速度沿BC 向終點C 運動.過點P作PE∥ BC 交AD 於點E ,連接EQ。設動點運動時間為t秒(t > 0 )。
(1)連接DP ,經過1 秒後,四邊形EQDP能夠成為平行四邊形嗎?請説明理由;
(2)連接PQ ,在運動過程中,不論t 取何值時,總有線段PQ與線段AB平行。為什麼?
(3)當t 為何值時,△EDQ為直角三角形。
考點分析:
動點問題,平行四邊形的判定,相似三角形的判定和性質,平行的判定,直角三角形的判定。
題幹分析:
(1)不能。應用相似三角形的判定和性質,得出只有t=1時四邊形EQDP才能成為平行四邊形的結果,從而得出經過1 秒後,四邊形EQDP不能成為平行四邊形的結論。
(2)由△PQC∽△ABC得∠PQC=∠B,從而得到在運動過程中,不論t 取何值時,總有線段PQ與線段AB平行的結論。
(3)分∠EQD=90°和∠QED=90°兩種情況討論即可。
在解決問題的過程中,如果遇見分類討論有關的中考試題,我們自己要有分類討論意識,要知道如何下手,如清楚分類的原則:
一是分類中的每一部分是相互獨立的;
二是一次分類按一個標準;
三是分類討論應逐級進行.正確的分類必須是周全的,既不重複也不遺漏。
特別是與二次函數相關的分類討論壓軸題,很多學生難以全面把握分類的原則、標準和方法,從而使解題過程顯得複雜和冗長,同時在完備性方面易造成失誤。
二次函數作為初中數學階段最重要的函數知識內容,在平時的學習過程一直是重點學習對象,更是中考數學必考難點。學生在初中階段剛接觸函數,往往對二次函數相關綜合問題都難以全面掌握。
如圖所示,在平面直角座標系xOy中,矩形OABC的邊長OA、OC分別為12cm、6cm,點A、C分別在y軸的負半軸和x軸的正半軸上,拋物線y=ax2+bx+c經過點A、B,且18a+c=0.
(1)求拋物線的解析式.
(2)如果點P由點A開始沿AB邊以1cm/s的速度向終點B移動,同時點Q由點B開始沿BC邊以2cm/s的速度向終點C移動.
移動開始後第t秒時,設△PBQ的面積為S,試寫出S與t之間的函數關係式,並寫出t的取值範圍.
當S取得最大值時,在拋物線上是否存在點R,使得以P、B、Q、R為頂點的四邊形是平行四邊形?如果存在,求出R點的座標;如果不存在,請説明理由.
考點分析:
二次函數綜合題,矩形的性質,曲線上點的座標與方程的關係,二次函數的最值,平行四邊形的判定。
題幹分析:
(1)由已知,求出A,B的座標,結合18a+c=0,解方程組即可求出拋物線的解析式。
(2)由已知得PB=6-t,QB=2t,,根據三角形面積公式即可得出S與t之間的函數關係式。
由於AB=6,點P的速度為1;BC=12,點Q的速度為2,從而0<t<6。
將拋物線的解析式化為頂點式即可求出S取最大值時t的值,從而求出點P和Q的座標。根據平行四邊形的判定分三種情況討論:(Ⅰ)當點R在BQ的左邊,且在PB下方時,(Ⅱ)當點R在BQ的左邊,且在PB上方時,(Ⅲ)當點R在BQ的右邊,且在PB上方時。
分類討論問題能很好考查一個學生的綜合問題解決能力,如在不同知識點中,分類討論的出題方式又不一樣,此類問題自然就成為全國很多地方每年中考必考類型。