中考数学专题复习——分类讨论问题
一、教学目标
使学生养成分类讨论思想,并掌握一定的分类技巧,以及常见题型的分类方法。形成一定的分类体系,对待问题能有更严谨、缜密的思维。
二、教学重点
对常见题型分类方法的掌握;能够灵活运用一般的分类技巧。
三、教学难点
对于分类的“界点”、“标准”把握不准确,容易出现重复解、漏解等现象。
四、板书设计
1:分式方程无解的分类讨论问题;
2:“一元二次”方程系数的分类讨论问题;
3:三角形、圆等几何图形相关量求解的分类讨论问题; 4:分类问题在动点问题中的应用;
4.1常见平面问题中动点问题的分类讨论;
4.2组合图形(二次函数、一次函数、平面图形等组合)中动点问题的分类。
1:分式方程无解的分类讨论问题
3ax4?2?无解,求a? 例题1:(2011武汉)
x?3x?9x?3解:去分母,得:
3(x?3)?ax?4(x?3)?(a-1)x??21
2121??3或-?3或a?1?0a-1a-1?a?8,a??6.或者a?1由已知-猜想:把“无解”改为“有增根”如何解? a?8或a??6
2a??2无解,求a? 例题2:(2011郴州)
x?1x?1
2:“一元二次”方程系数的分类讨论问题
例题3:(2010上海)已知方程m2x2?(2m?1)x?1?0有实数根,求m的取值范围。
(1) 当m?0时,即m=0时,方程为一元一次方程x+1=0,有实数根x=?1
2
(2) 当m?0时,方程为一元二次方程,根据有实数根的条件得:
21??(2m?1)2?4m2?4m?1?0,即m?-,且m2?0
41综(1)(2)得,m??
4常见病症:(很多同学会从(2)直接开始而且会忽略m2?0的条件)
总结:字母系数的取值范围是否要讨论,要看清题目的条件。一般设置问题的方式有两种(1)前置式,
即“二次方程”;(2)后置式,即“两实数根”。这都是表明是二次方程,不需要讨论,但切不可忽视二次项系数不为零的要求,本题是根据二次项系数是否为零进行讨论的。
例题4:(2011益阳)当m是什么整数时,关于x的一元二次方程mx2?4x?4?0与
x2?4mx?4m2?4m?5?0的根都是整数。
解:因为是一元二次方程,所以二次项系数不为0,即m2?0,m?0,?1?0,解得m?1.
同理,?2?0,解得m??.??545?m?1且m?0,又因为m为整数?m取?1或1. 4 (1)当m=—1时,第一个方程的根为x??2?22不是整数,所以m=—1舍去。 (2)当m=1时,方程1、2的根均为整数,所以m=1.
练习:已知关于x的一元二次方程(m?1)x2?x?1?0有实数根,则m的取值范围是:
?m?1?05?m?且m?1 ?4???0
3:三角形、圆等几何图形相关量求解的分类讨论问题
例题:5:(2011青海)方程x2?9x?18?0的两个根是等腰三角形的底和腰,则这个三角形的周长为( )
A 12 B 12或15 C 15 D 不能确定
例题6:(2011武汉)三角形一边长AB为13cm,另一边AC为15cm,BC上的高为12cm,求此三角形的面积。(54或84)
例题8:(2011四校联考)一条绳子对折后成右图A、B, A.B上一点C,且有BC=2AC,将
其从C点剪断,得到的线段中最长的一段为40cm,请问这条绳子的长度为:60cm或120cm 4:动点问题的分类分类讨论问题
B C A 4.1:常见平面问题中动点问题的分类讨论;
例题9:(2011永州)正方形ABCD的边长为10cm,一动点P从点A出发,以2cm/秒的速度沿正方形的边逆时针匀速运动。如图,回到A点停止,求点P运动t秒时, P,D两点间的距离。
解:点P从A点出发,分别走到B,C,D,A所用时间是
秒,
秒,
秒,
秒,
即5秒,10秒,15秒,20秒。
∴(1)当0≤t<5时,点P在线段AB上,|PD|=|P1D|=
(cm)
(2)当5≤t<10时,点P在线段BC上,|PD|=|P2D|=
(3)当10≤t<15时,点P在线段CD上,|PD|=|P3D|=30-2t (4)当15≤t≤20时,点P在线段DA上,|PD|=|P4D|=2t-30
D p3 C p4 A p2
p1 B 综上得:|PD|=
总结:本题从运动的观点,考查了动点P与定点D之间的距离,应根据P点的不同位置构造出不同的几何图形,将线段PD放在直角三角形中求解或直接观察图形求解。 4.2:组合图形(一次函数、二次函数与平面图形等组合)中动点问题的分类。 例题10:(2010福建)已知一次函数y??x轴上找一点P,使△PAB为等腰三角形。
分析:本题中△PAB由于P点位置不确定而没有确定,而且等腰三角形中哪两条是腰也没有确定。△PAB是等腰三角形有几种可能?我们可以按腰的可能情况加以分类:(1)PA=PB;(2)PA=AB;(3)PB=AB。先可以求出B点坐标(0,33),A点坐标(9,0)。设P点坐
0),利用两点间距离公式可对三种分类情况分别列出方程,求出P点坐标有四解,分别标为(x,3x?33与x轴、y轴的交点分别为A、B,试在3为(?9,0)、(3,0)、(9?63,0)、(9?63,0)。(不适合条件的解已舍去)
总结:解答本题极易漏解。解答此类问题要分析清楚符合条件的图形的各种可能位置,紧
扣条件,分类画出各种符合条件的图形。另外,由点的运动变化也会引起分类讨论。由于运动引起的符合条件的点有不同位置,从而需对不同位置分别求其结果,否则漏解。
例11:(2010湖北)如图,正方形ABCD的边长是2,BE=CE,MN=1,线段MN的两端在CD、AD上滑动.当DM= 时,△ABE与以D、M、N为项点的三角形相似。
分析与解答 勾股定理可得AE=5.当△ABE与以D、M、N为项点的三角形相似时,DM可以与BE是对应边,也可以与AB是对应边,所以本题分两种情况:
(1) 当DM与BE是对应边时,即
DM15?,DM?155M
A D N
E B
C
DMMN, ?ABAE.(2)当DM与AB是对应边时,
525DM125DMMN?,DM?,即 故DM的长是或. ?5525ABAE5
例题12:(2011湘潭)如图,直线y=3x+3交x轴于A点,交y轴于B点,过A,B两点的抛物线交x轴于另一点C(3,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使三角形ABQ是等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由。
B 说明 从以上各例可以看出,分灯思想在几何中的较为广泛.这类试题的解题思路是:对具有位置关系的几何图形,
Q 要有分类讨论的意识,在熟悉几何问题所需要的基础知识
A C的前提下,正确应用分类思想方法,恰当地选择分类标准,O A A 是准确全面求解的根本保证.
解析:(1)抛物线解析式的求法:1,三点式;2,顶点式(h,k);3,交点式。 易得:
y?a(x?1)(x?3)再结合点B(0,3)在抛物线上?y??x2?2x?3
(2) 依题意得AB?10,抛物线的对称轴为x=1,设Q(1,y)
1) 以AQ为底,则有AB=QB,及10?12?(y?3)2解得,y=0或y=6,又因为点(1,6)
在直线AB上(舍去),所以此时存在一点Q(1,0)
2) 以BQ为底,同理则有AB=AQ,解的Q(1,6) Q(1,?6)
3) 以AB为底,同理则有QA=QB,存在点Q(1,1).
综上,共存在四个点分别为:(1,0)、(1,1)、(1,6) 、(1,?6)
【作业训练】
1.已知等腰△ABC的周长为18㎝,BC=8㎝.若△ABC≌△A′B′C′,则△A′B′C′中一定有一定有条边等于( )
A.7㎝ B.2㎝或7㎝ C.5㎝ D.2㎝或7㎝
2.(2010衡阳)若等腰三角形的两个角度的比是1:2,则这个三角形的顶角为( )度。 A 30 B 60 C 30或90 D 60
3.A、B两地相距450千米,甲、乙两车分别从A、B两地同时出发,相向而行.已知甲车速度为120千米/时,乙车速度为80千米/时,以过t小时两车相距50千米,则t的值是( )
A.2或2.5 B.2或10 C.10或12.5 D.2或12.5
4.已知⊙O的半径为2,点P是⊙O外一点,OP的长为3,那么以P这圆心,且与⊙O相切的圆的半径一定是( )
A.1或5 B.1 C.5 D.不能确定
5.(2011株洲市)两圆的圆心距d=5,他们的半径分别是一元二次方程x2?5x?4?0的两根,判断这两圆的位置关系: .
6.已知点P是半径为2的⊙O外一点,PA是⊙O的切线,切点为A,且PA=2,在⊙O内作了长为22的弦AB,连续PB,则PB的长为
7.(2010四校联考)在等腰三角形ABC中,AB=AC,一边上的中线BD将这个三角形的周长分为15和12两部分,则这个三角形的底边长为:.
8:变换例题12,请问是否在x轴,y轴上存在点P,使得P,B,C三点组成的图形为等腰三角形,请说明理由。 【参考答案】
1.D 2 .C 3. A 4.A 5.外切 6. 2或25 7. 7或11