【摘 要】本文以函數(shù)圖像在解題中的應(yīng)用為例體現(xiàn)函數(shù)圖像的優(yōu)勢,以激發(fā)學(xué)生的探究函數(shù)興趣。
【關(guān)鍵詞】解析式;函數(shù)圖像;探究;初等函數(shù);點對稱;數(shù)形結(jié)合
學(xué)生進入高一的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不是“坡的上升”而是“坎的跳躍”,在初中的所學(xué)習(xí)的函數(shù)基本都是用解析式表示,對學(xué)生的影響是函數(shù)的圖像是解析式的副產(chǎn)品,對于這樣的錯誤影響在函數(shù)的表示部分雖然強調(diào),解析式和圖像的地位同等,學(xué)生解題時常用解析式,而忽視了函數(shù)圖像的優(yōu)點,下面就以函數(shù)圖像在解題中的應(yīng)用為例體現(xiàn)函數(shù)圖像的優(yōu)勢,激發(fā)學(xué)生的探究函數(shù)興趣。
例1、已知函數(shù)
f(x)={3-x2,x∈[-1,2]
x -3,x∈(2,5]
(1)寫出f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)由指圖像出當(dāng)x取什么值時f(x)有最值.
解析:依分段函數(shù)
f(x)={3-x2,x∈[-1,2]
x -3,x∈(2,5]
當(dāng)x∈[-1,2]時,是二次函數(shù)圖像的一部分,當(dāng)x∈(2,5]時,是一次函數(shù)的一部分,如圖所示在直角坐標(biāo)系中做出函數(shù)的圖像
(1)由函數(shù)f(x)的圖像就可以看出函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[-1,0](2,5]。
(2) 由函數(shù)f(x)的圖像就可以看出,f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[-1,0](2,5],單調(diào)遞減區(qū)間為(0,2],當(dāng)x=2時,f(x)取得最小值f(2)=-1;當(dāng)x=0時f(x)取得最大值f(0)=3
方法與技巧:函數(shù)圖像本身是函數(shù)的一種表示形式,但是對于許多學(xué)生是一個難點,對于數(shù)形結(jié)合沒有很好的利用。教學(xué)時強調(diào)用一次函數(shù),二次函數(shù),反比例函數(shù),指數(shù)函數(shù),對手函數(shù),冪函數(shù)等初等函數(shù);以及這些基本函數(shù)圖像的平移(如y+b=f(x+a));分段函數(shù)等等用解析式表示是,先根據(jù)解析式做出函數(shù)圖像,就可以直觀的觀察出函數(shù)的單調(diào)性區(qū)間、最大值、最小值、函數(shù)的值域等問題。
例2、定義在實數(shù)R上的奇函數(shù)f(x),當(dāng)x>0時,f(x)=x2-x;
計數(shù)f(0); f(-1),
求f(x)的解析式;
解析:(1)奇函數(shù)f(x)的定義域是R,
f(-x)=-f(x) f(0)=-f(0) 即f(0)=0
函數(shù)f(x)是奇函數(shù) , 對定義域內(nèi)的任意一個x,有f(-x)+f(x)=0
所以f(x)的圖像關(guān)于原點對稱當(dāng)x>0時f(x)=x2-x頂點(1/2,-1/4)對稱軸x=1/2過點(1,0)開口方向向上,做出函數(shù)圖像。
所以關(guān)于原點對稱的頂點(-1/2,1/4) 對稱軸x=-1/2 過點(-1,0),開口方向向下,做出關(guān)于原點對稱的函數(shù)圖像 。
即 f(-1)=0
(2)由函數(shù)的圖像可以看出,當(dāng)x<0時,f(x)是經(jīng)過頂點(-1/2,1/4),對稱軸x=-1/2,開口向下的二次函數(shù)即x<0 時f(x)=-(x2+x)
綜上所述,當(dāng)x>0時f(x)=x2-x 、當(dāng)x=0時 f(x)=0、x<0 時f(x)=-(x2+x)
方法與技巧:根據(jù)奇函數(shù)的圖像關(guān)于原點的對稱性;給出函數(shù)的解析式做出一部分圖像,取圖像上的特殊點,根據(jù)對稱性做出另一部分圖像,根據(jù)圖像得出解析式;通過這一道題可以使學(xué)生感覺到函數(shù)圖像變化的美感,激發(fā)學(xué)生對函數(shù)深層次的研究,對函數(shù)從不同角度進行探究,感覺函數(shù)不同的表示形式之間的區(qū)別與聯(lián)系。
例3、已知不等式x2-loga x<0,當(dāng)x∈(0,1/2)時恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
解析:由x2-loga x<0,得x2 (A) (B) 由構(gòu)造的兩個函數(shù),在同一坐標(biāo)系下做出 f(x)=x2,g(x)=loga x.圖像,圖像(A)是a>1,即x2>loga x,不符合題意.