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人们在研究数学问题时,常根据题目的条件及相关要求,将问题分成若干类别,转化为若干个小问题再逐个解决。这种根据不同情形分类,再逐一研究解决的思想方法就叫作分类讨论思想。根据分类的“对象”与讨论的“对象”是否一致,不妨把两个“对象”一致的叫作分段求解;把两个“对象”不一致的叫作分类讨论。这样关心的就是它们的结果是否“求并”与“不求并”,许多学生对这两个概念比较模糊,往往导致解答得“对而不全”。下面就以两个实例说明。
例1:解不等式|x-1|+|x+2|≤5
分析:处理绝对值问题的常用策略之一就是“分类讨论”,在本题更准确地说是叫“分段求解”。
解:(1)当x≤-2时,原不等式可化为
-(x-1)-(x+2)≤5
解得:x≥-3
∴-3≤x≤-2
(2)当-2 -(x-1)+(x+2)≤5
即:3≤5
∴-2 (3)当x>1时,原不等式可化为(x-1)+(x+2)≤5
解得: x≤2
∴1 综合(1)、(2)、(3)得原不等式的解集为:
[-3,-2]∪(-2,1]∪(1,2]= [-3,2]
回顾:本题分类的“对象”与求解的“对象”是同一个字母“x”,这就需要先在每一小步中对结果求交集,再在最后总结时求并集。
例2:解不等式ax2-(a+2)x+2≤0
分析:处理含参数问题的常用处理策略之一是“分类讨论”。
解:(1)当a=0时,原不等式为:-2x+2≤0
即:x≥1
(2)当a>0时,原不等式为:(ax-2)(x-1)≤0
即:(x- )(x-1)≤0
①若01,
∴ 1≤x≤
②若a=2,则 =1,原不等式为:(x-1)2≤0
∴x=1
③若a>2,则 <1
∴ ≤x≤1
(3)当a<0时,原不等式为:(ax-2)(x-1)≤0
即:(x- )(x-1)≥0
∵a<0 ∴ <1
∴ ≤x≤1
综上可得:当a<0或a>2时,原不等式的解集
为:[ ,1];当a=0时,原不等式的解集为:[1,∞);
当0 回顾:本题分类的“对象”是“a”,而求解的“对象”是“x”,不是同一个字母,因而既不要在每一小步中求“交集”,也不要在最后结果中求“并集”。最后的结果要分类逐一总结。
例3:解不等式|x-1|+|x+2|≤a (a∈R)
分析:本题既含有绝对值,又含有参数a,因此既要对x分段求解,又要对a分类讨论。
解:(1)当a<3时
由于(|x-1|+|x+2|)min=3
所以不等式无解。
(2)当a=3时
同(1)(|x-1|+|x+2|)min=3
所以不等式的解为-2≤x≤1
(3)当a>3时,
①当x≤-2时,原不等式可化为-(x-1)-(x+2)≤a
解得:x≥-
∴- ≤x≤-2
②当-2 -(x-1)+(x+2)≤a
即: 3≤a
∴-2 ③当x>1时,原不等式可化为(x-1)+(x+2)≤a
解得:x≤
∴ 1 由①、②、③得原不等式的解为:- ≤x≤
综合(1)、(2)、(3)得:当a<3时,原不等式的解集为?;当a=3时,原不等式的解集为[-2,1];当a>3
时,原不等式的解集为[- , ]。
本文通过以上三个例题,简要说明了“分类讨论”与“分段求解”的联系与区别,共同点是对参数或字母分类逐一讨论、逐一求解,不同点是有的结果需要求并集,有的不能求并集,关键看分类的“对象”与求解的“对象”是否是同一个字母。
例1:解不等式|x-1|+|x+2|≤5
分析:处理绝对值问题的常用策略之一就是“分类讨论”,在本题更准确地说是叫“分段求解”。
解:(1)当x≤-2时,原不等式可化为
-(x-1)-(x+2)≤5
解得:x≥-3
∴-3≤x≤-2
(2)当-2
即:3≤5
∴-2
解得: x≤2
∴1
[-3,-2]∪(-2,1]∪(1,2]= [-3,2]
回顾:本题分类的“对象”与求解的“对象”是同一个字母“x”,这就需要先在每一小步中对结果求交集,再在最后总结时求并集。
例2:解不等式ax2-(a+2)x+2≤0
分析:处理含参数问题的常用处理策略之一是“分类讨论”。
解:(1)当a=0时,原不等式为:-2x+2≤0
即:x≥1
(2)当a>0时,原不等式为:(ax-2)(x-1)≤0
即:(x- )(x-1)≤0
①若01,
∴ 1≤x≤
②若a=2,则 =1,原不等式为:(x-1)2≤0
∴x=1
③若a>2,则 <1
∴ ≤x≤1
(3)当a<0时,原不等式为:(ax-2)(x-1)≤0
即:(x- )(x-1)≥0
∵a<0 ∴ <1
∴ ≤x≤1
综上可得:当a<0或a>2时,原不等式的解集
为:[ ,1];当a=0时,原不等式的解集为:[1,∞);
当0 回顾:本题分类的“对象”是“a”,而求解的“对象”是“x”,不是同一个字母,因而既不要在每一小步中求“交集”,也不要在最后结果中求“并集”。最后的结果要分类逐一总结。
例3:解不等式|x-1|+|x+2|≤a (a∈R)
分析:本题既含有绝对值,又含有参数a,因此既要对x分段求解,又要对a分类讨论。
解:(1)当a<3时
由于(|x-1|+|x+2|)min=3
所以不等式无解。
(2)当a=3时
同(1)(|x-1|+|x+2|)min=3
所以不等式的解为-2≤x≤1
(3)当a>3时,
①当x≤-2时,原不等式可化为-(x-1)-(x+2)≤a
解得:x≥-
∴- ≤x≤-2
②当-2
即: 3≤a
∴-2
解得:x≤
∴ 1
综合(1)、(2)、(3)得:当a<3时,原不等式的解集为?;当a=3时,原不等式的解集为[-2,1];当a>3
时,原不等式的解集为[- , ]。
本文通过以上三个例题,简要说明了“分类讨论”与“分段求解”的联系与区别,共同点是对参数或字母分类逐一讨论、逐一求解,不同点是有的结果需要求并集,有的不能求并集,关键看分类的“对象”与求解的“对象”是否是同一个字母。