分類討論是每年高考考查的重要思想方法之一,一些文章對(duì)此作了大量的探討,中學(xué)教師更是反復(fù)滲透,多次訓(xùn)練。但即便通過(guò)教師指導(dǎo)與訓(xùn)練,大部分學(xué)生(包括一些成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生)在分類討論求得某個(gè)字母取值范圍之后,仍不能正確使用結(jié)論歸納方式,而留下最后一點(diǎn)遺憾。本文旨在說(shuō)明幾種常見(jiàn)的結(jié)論歸納方式及區(qū)分方法。
一般的,利用分類討論求某個(gè)字母的取值范圍之后,常見(jiàn)的有三種結(jié)論歸納方式:并列形式、并集形式、交集形式。我們把后兩種合稱為集合運(yùn)算形式。
1.并列形式
將分類討論的結(jié)果用并列復(fù)句的形式給出。基本格式為:當(dāng)×××?xí)r,有×××;當(dāng)×××?xí)r,有×××。
例1:求函數(shù)y=f(x)=a(x+)-的值域.
解:當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)值域?yàn)椋?,+∞);
當(dāng)a=0時(shí),函數(shù)值域?yàn)閧-};
當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)值域?yàn)椋?∞,-].
2.并集形式
對(duì)每類的結(jié)果求并集作為最后的結(jié)論。基本格式為:符合題設(shè)的結(jié)論為P∪P。
例2:求函數(shù)y=f(x)=x+|x-2|的值域.
解:當(dāng)x≥2時(shí),f(x)=(x+)-,此時(shí)y≥4;
當(dāng)x<2時(shí),f(x)=(x-)-,此時(shí)y≥.
綜上所述,f(x)的值域?yàn)椋?,+∞)∪[,+∞),即[,+∞).
3.交集形式
對(duì)每類的結(jié)果求交集作為最后的結(jié)論。基本格式為:符合題設(shè)的結(jié)論為P∩P。
例3:若對(duì)于任意的x∈[-2,1]時(shí),不等式tx≤x+1恒成立,求實(shí)數(shù)t的取值范圍.
解:(1)當(dāng)x∈[-2,0)時(shí),不等式即t≥x+,而f(x)=x+在[-2,0)上的最大值為f(-1)=2,故t≥x+恒成立,則需t≥-2;
(2)當(dāng)x=0時(shí),無(wú)論t取什么實(shí)數(shù),不等式都成立,即t∈R;
(3)當(dāng)x∈(0,1]時(shí),不等式即t≤x+,而f(x)=x+在(0,1]上的最小值為f(1)=2,故t≤x+恒成立,則需t≤2.
綜上所述,t的取值范圍是[-2,+∞)∩(-∞,2],即[-2,2].
事實(shí)上,學(xué)生主要的困難在于是用并列形式還是用集合運(yùn)算形式。
通過(guò)上述分析,參考更多的例子,我們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn)三種結(jié)論歸納方式的簡(jiǎn)易的區(qū)分辦法。
在題設(shè)P(a,x,y)中,a是常量,x、y是變量或未知量,且y隨x的變化而變化。對(duì)結(jié)論的歸納方式,主要看被討論量與所求量的關(guān)系。一般的,如果針對(duì)常量分類討論而求變量x(或y)的范圍,常常把每類的結(jié)果以并列形式寫(xiě)出,如例1;如果被討論量與所求量一致,則常常把每類的結(jié)果求并集作為最后結(jié)果,如例3的解法二;如果針對(duì)變量x分類討論二次變量y或者常量a的范圍,則常常用集合運(yùn)算形式給出結(jié)果,如例2、例3的解法一。至于是用交集形式還是用并集形式,這不難由題意及交集、并集的意義區(qū)分。當(dāng)然變量與常量是相對(duì)的關(guān)系,即使在同一道題目里,這種相對(duì)關(guān)系也可以發(fā)生變化,這就需要細(xì)心。如:“已知a∈[-2,1]∪(1,5),求關(guān)于x的方程-a+3=0的解的取值范圍。”在這個(gè)問(wèn)題中,只考慮求根,a是常量,但考慮解x=|a-1|(a-3)的取值范圍時(shí),x是隨著a的變化而變化,此時(shí),應(yīng)把a(bǔ)當(dāng)成變量。依上所述,分類求x的范圍后,需把每類的結(jié)果求并集。