馮愛雪
普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中,函數(shù)作為貫穿整個高中數(shù)學(xué)課程的一條主線.歷年來,也是高考中重要的考點(diǎn)之一,其中抽象函數(shù)屢屢出現(xiàn)在高考試卷上.抽象函數(shù)由于只給出函數(shù)的某些性質(zhì),卻不知道函數(shù)的解析式,因而成為函數(shù)問題中的一個難點(diǎn).現(xiàn)從以下三個方面作一探討:
一、重視“模型”,對號入座
高中數(shù)學(xué)課程中,有許多基本的函數(shù)模型,高中數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)之一就是把這些基本的函數(shù)模型“留”在學(xué)生的頭腦中.這些函數(shù)模型是學(xué)生理解函數(shù)和思考其他函數(shù)問題的基礎(chǔ),促進(jìn)學(xué)生對函數(shù)本質(zhì)的理解有重要的意義.
常見的抽象函數(shù)與初等函數(shù)的對應(yīng)關(guān)系:
二、適當(dāng)賦值,恰當(dāng)代換
賦值法是數(shù)學(xué)中一種重要的解題思路,給關(guān)系賦式或給未知數(shù)賦值,往往起到柳暗花明,峰回路轉(zhuǎn)的功效.抽象函數(shù)問題也不例外.
反思:賦值法解決抽象函數(shù)問題是常用的有效方法,故通過新給的關(guān)系式,對其中的變量進(jìn)行有效賦值.充分利用題設(shè)條件和定義,賦值求解.還要注意借助具體模型思考,聯(lián)系解題目標(biāo)賦值.
反思:解決抽象函數(shù)問題,需要適當(dāng)?shù)刭x值及恰當(dāng)?shù)刈兞看鷵Q.本題中就多次賦值,及變量代換.這是解決此類問題的主要思路.
三、聯(lián)系性質(zhì),關(guān)注圖像
函數(shù)的性質(zhì)和圖象是對應(yīng)關(guān)系.首先,要搞清函數(shù)的奇偶性、對稱性,周期性的聯(lián)系.其次,還要根據(jù)題設(shè)條件,掌握指定區(qū)間單調(diào)性.
反思:本題利用函數(shù)的奇偶性、周期性,同時也要考慮到函數(shù)在0≤x≤1時,f(x)=x的圖象.這樣就萬無一失了.
例2 設(shè)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上滿足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在閉區(qū)間[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0.
(Ⅰ)試判斷函數(shù)y=f(x)的奇偶性;
(Ⅱ)試求方程f(x)=0在閉區(qū)間[-2008,2008]上的根的個數(shù),并證明你的結(jié)論.
解:(Ⅰ)因?yàn)樵冢?,7]上,只有f(1)=f(3)=0,
所以f(5)≠0,所以f(-1)≠f(1),
所以f(x)是非奇非偶函數(shù).
(Ⅱ)由已知易得f(x)=f(10+x),
所以10是f(x)的最小正周期,
所以在每一個最小正周期內(nèi)f(x)=0只有兩個根,
所以在[0,2008]上的根的個數(shù)是402個,而在[-2008,0]上的根的個數(shù)是401個,即在閉區(qū)間[-2008,2008]上的根的個數(shù)是803個.
反思:這一道題綜合考察了函數(shù)的奇偶性、對稱性,周期性的聯(lián)系.f(x)=0既考察了函數(shù)根的情況,又考察了函數(shù)圖象的變化情況.學(xué)生需要對每一個最小正周期(或每一段區(qū)間)內(nèi)f(x)=0根的情況都要搞清.
例3 已知函數(shù)y=f(x+1)的圖象如圖(1)所示,則函數(shù)y=f-1(x+1)的圖象是( )
分析:由y=f(x+1)圖象向右平移1個單位y=f(x)的圖象關(guān)于直線y=x對稱y=f-1(x)的圖象向左平移1個單位y=f-1(x+1)的圖象.故應(yīng)選D.
總之,對于抽象函數(shù),只要熟練掌握了基本初等函數(shù)的定義、性質(zhì)、圖象,頭腦中再“留住”一批模型.我們就可對關(guān)系式賦試,再經(jīng)過變換,可以揭開其面紗,而識得其“廬山真面目”.
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