丁亮 楊星光
函數(shù)幾乎貫穿整個數(shù)學,而函數(shù)的奇偶性是函數(shù)的重要性質(zhì)之一。所以,理解好、掌握好函數(shù)的奇偶性,非常重要。經(jīng)過反復(fù)討論后,結(jié)合多年學習和教學實踐,對高中數(shù)學里函數(shù)的奇偶性提出三點全新的理解,并通過具體例子加以說明,旨在與同仁切磋探討。
函數(shù)奇偶性奇數(shù)偶數(shù)正數(shù)負數(shù)函數(shù)是整個數(shù)學學科中比較難的部分,其邏輯性強,內(nèi)容枯燥,理解難度大,讓很多學生對函數(shù)學習產(chǎn)生乏味心理。但是,函數(shù)同時也是職業(yè)教育數(shù)學教學中的重要內(nèi)容,所以數(shù)學教師必須教好它,學生必須學好它。函數(shù)的重要性質(zhì)是把握函數(shù)學習的基礎(chǔ),而函數(shù)的奇偶性是函數(shù)的重要性質(zhì)之一,所以掌握好函數(shù)的奇偶性尤為重要。為此,筆者反復(fù)討論后,結(jié)合多年學習和教學實踐,獨辟蹊徑,對函數(shù)的奇偶性進行全新的、有趣的三點理解,供同仁參考。
一、從冪指數(shù)是整數(shù)的情形開始思考
從我們初中學過最簡單的一次函數(shù)是f(x)=x,最簡單的二次函數(shù)是f(x)=x2開始我們的討論。我們發(fā)現(xiàn)“偶函數(shù)”這三個漢字中有一個“偶”字,偶數(shù)的“偶”,而通過f(x)=x2是偶函數(shù),冪“2”也正好是偶數(shù),那我們就大膽猜想,冪是偶數(shù)的函數(shù)都是偶函數(shù)。同樣的道理,“奇函數(shù)”這三個漢字中有一個“奇”字,奇數(shù)的“奇”,而通過f(x)=x=x1是奇函數(shù),冪“1”也正好是奇數(shù),那我們就大膽猜想,冪是奇數(shù)的函數(shù)都是奇函數(shù)。我們又發(fā)現(xiàn),f(x)=1其實蘊含著一個信息即f(x)=1=x0,而冪“0”也是偶數(shù),所以根據(jù)我們的猜想,f(x)=1也是偶函數(shù)。通過教材中奇偶函數(shù)的定義,可以驗證我們猜想對于上述函數(shù)奇偶性結(jié)果的判斷都是對的。舉一例:f(x)=x4,因為冪“4”是偶數(shù),所以f(x)=x4是偶函數(shù)。再舉一例:f(x)=x3,因為冪“3”是奇數(shù),所以f(x)=x3是奇函數(shù)。通過上述辦法,不管數(shù)學基礎(chǔ)有多差的學生,只要他能分清奇數(shù)和偶數(shù),他就能輕松舉出無數(shù)個奇函數(shù)的例子,同時還能舉出無數(shù)個偶函數(shù)的例子,這是一件很好的事。
二、結(jié)合初中內(nèi)容,提出一個特別實用的新思路,處理奇、偶函數(shù)混合的情況
作為老師,我們知道:“奇函數(shù)×奇函數(shù)=偶函數(shù),奇函數(shù)×偶函數(shù)=奇函數(shù),偶函數(shù)×奇函數(shù)=奇函數(shù),偶函數(shù)×偶函數(shù)=偶函數(shù),偶函數(shù)÷偶函數(shù)=偶函數(shù),奇函數(shù)+奇函數(shù)=奇函數(shù),偶函數(shù)+偶函數(shù)=偶函數(shù)”。但是,我們怎么樣,讓學生輕松地記住這些結(jié)果呢?
我們提出一個極其簡單的記憶口訣,即“把奇函數(shù)看成負數(shù),偶函數(shù)看成正數(shù)”,來讓學生聯(lián)系地記住上述結(jié)果。初中學過“負×負得正,負×正得負,正×負得負,正×正得正,正÷正得正,負+負得負,正+正=正”,這樣,這個內(nèi)容正好依次對應(yīng)符合“奇函數(shù)×奇函數(shù)=偶函數(shù),奇函數(shù)×偶函數(shù)=奇函數(shù),偶函數(shù)×奇函數(shù)=奇函數(shù),偶函數(shù)×偶函數(shù)=偶函數(shù),偶函數(shù)÷偶函數(shù)=偶函數(shù),奇函數(shù)+奇函數(shù)=奇函數(shù),偶函數(shù)+偶函數(shù)=偶函數(shù)”。不但如此,我們還都知道“奇函數(shù)×奇函數(shù)×奇函數(shù)=奇函數(shù)”,這正好也符合“負×負×負得負”,因為我們把奇函數(shù)看成負數(shù)來處理奇函數(shù)、偶函數(shù)同時存在的情況。同樣的道理,我們還知道“奇函數(shù)×偶函數(shù)×偶函數(shù)=奇函數(shù)”,其實這同樣符合初中學的“負×正×正得負”。像這樣的例子太多了,此時,我們不難發(fā)現(xiàn),通過把“奇函數(shù)看成負數(shù),偶函數(shù)看成正數(shù)”來判斷奇函數(shù)、偶函數(shù)同時存在的函數(shù)的奇偶性、多個奇函數(shù)的“+×÷”混合的奇偶性以及多個奇函數(shù)的“+×÷”混合的奇偶性特別實用。
雖然對于“奇函數(shù)-奇函數(shù)”即“負-負”,我們無法判斷結(jié)果的正負號,因此無法判斷出其奇偶性,需要借助教材中奇、偶函數(shù)的定義來判斷奇、偶函數(shù)同時存在的函數(shù)的奇偶性了,但是對于奇函數(shù)、偶函數(shù)同時存在的情況或者多個奇函數(shù)的“+-×÷”的情況或者多個多個偶函數(shù)的“+×÷”的情況,用我們提出的方法,凡是“+×÷”能判斷出結(jié)果是正數(shù)是負數(shù)的,我們都可以判斷出“這個混合的奇、偶函數(shù)”到底是奇函數(shù)還是偶函數(shù),這是一件好事,畢竟用教材中奇、偶函數(shù)的定義來判斷比較復(fù)雜的函數(shù)的奇偶性比較麻煩。
三、結(jié)合本文第一點和第二點,談冪指數(shù)是分數(shù)的情形
細心觀察一下,大家會發(fā)現(xiàn),從本文第一點,不難發(fā)現(xiàn)處理的是冪指數(shù)是整數(shù)的情形。因為我們職業(yè)學院五年制大專班數(shù)學的授課對象是類似于高一水平的學生,我們自然要問,對于冪指數(shù)是分數(shù)的情況怎么處理呢?因為分數(shù)既不是偶數(shù)也不是奇數(shù)。再結(jié)合第二點本文提出的一個記憶口訣,即“把奇函數(shù)看成負數(shù),偶函數(shù)看成正數(shù)”,可以輕松處理冪指數(shù)是分數(shù)時,判斷函數(shù)的奇偶性問題,因為可以把舉一例f(x)=x34,事實上,f(x)=x34蘊含著一個信息,那就是f(x)=x34=(x3)14。不難發(fā)現(xiàn),因為冪“3”用是奇數(shù),用我們提出的第一點想法,先輕松判斷出x3是奇函數(shù)。再用我們提出的第二點想法即“把奇函數(shù)看成負數(shù),偶函數(shù)看成正數(shù)”,(奇函數(shù))14看成(負數(shù))14,這明顯沒有意義,所以f(x)=x34既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù)。通過教材中奇、偶函數(shù)的定義,可以從側(cè)面驗證,我們的結(jié)果確是正確的。再舉一例f(x)=x43,事實上,f(x)=x43蘊含著一個信息,那就是f(x)=x43=(x4)13。不難發(fā)現(xiàn),因為冪“4”用是偶數(shù),用我們提出的第一點想法,先輕松判斷出x4是偶函數(shù)。再用我們提出的第二點想法即“把奇函數(shù)看成負數(shù),偶函數(shù)看成正數(shù)”,(偶函數(shù))13看成(正數(shù))14,很顯然,結(jié)果還是正數(shù),所以f(x)=x43是偶函數(shù),因為我們用的方法是“把奇函數(shù)看成負數(shù),偶函數(shù)看成正數(shù)”,而我們的最終結(jié)果是判斷函數(shù)的奇偶性。通過教材中奇、偶函數(shù)的定義,同樣可以從側(cè)面驗證,我們的結(jié)果確是正確的。像這樣的例子,我們還可以舉出很多,這些例子說明本文提出的第一點想法和第二點想法,對于判斷較復(fù)雜的函數(shù)的奇偶數(shù)非常有用。
我國著名數(shù)學家、著名教育家陳省身院士曾指出“數(shù)學是思考的產(chǎn)物。首先要能夠思考起來,用自己的見解和別人的見解交換,會有很好的效果。”筆者通過這篇文章對高中數(shù)學里函數(shù)的奇偶性提出了一些全新的理解方式和并且給出了具體應(yīng)用,旨在與同仁們一起進步。
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