摘 要:作為高一學(xué)生,第一接觸的難點(diǎn)及高中的難點(diǎn)為函數(shù)。而函數(shù)又是在其定義域背景中才存在相關(guān)問(wèn)題研究的可行性。定義域是函數(shù)的首要素。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué); 定義域
中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2014)11-028-001
函數(shù)是高考中的重點(diǎn),也是難點(diǎn),對(duì)于高一的新同學(xué)而言往往對(duì)函數(shù)是半知不解。而函數(shù)又是在其定義域背景中才存在相關(guān)問(wèn)題研究的可行性。由此可見(jiàn)函數(shù)定義域的地位及功能。學(xué)生應(yīng)該先從了解、掌握好定義域入手。下面談?wù)剮c(diǎn)初淺的看法:
首先要讓學(xué)生清楚什么是定義域:最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臑闀?shū)本函數(shù)定義中的說(shuō)明。但往往定義比較難于理解,而具體讓學(xué)生接觸到的定義域,其實(shí)是以函數(shù)表達(dá)形態(tài)為載體來(lái)表達(dá)(傳達(dá)信息),那么我們來(lái)看看函數(shù)實(shí)際題面中有哪些形態(tài)呢?
高一課本中函數(shù)的表達(dá)形態(tài)有:
①具體的x與y的等量關(guān)系式y(tǒng)=f(x)即解析式;
②列表展現(xiàn)x與y的對(duì)應(yīng)即表格;
③圖形中點(diǎn)(x,y)展現(xiàn)x與y的關(guān)系即圖像。
(1)我們?cè)谝阎馕鍪叫问街卸x域?yàn)槭购瘮?shù)式子有意義的x的取值集合。
中體現(xiàn)出意義為:分式要分母不為零,偶次根式為被開(kāi)數(shù)大于等于零,對(duì)數(shù)為真數(shù)大于零,正切為角的限制,0次冪為底不等于零。主要讓學(xué)生注重從運(yùn)算符號(hào)中不等量的提取及運(yùn)算能力的培養(yǎng)。
值得注意的是分段函數(shù)它也是已知解析式形式,而它的定義域應(yīng)該怎樣求呢?因?yàn)樗恢挂粋€(gè)解析式,且每個(gè)解析式都有適用范圍,但是它仍然為一個(gè)函數(shù),所以它的定義域?yàn)楦鱾€(gè)解析式的適用范圍的并集。
例如y=lg(x-1) x≥23x+1 x<2 的定義域?yàn)镽。
當(dāng)然對(duì)于由解析式來(lái)求解定義域的最難的還是在抽象函數(shù)中,體現(xiàn)為使輸入量之能被法則f計(jì)算的自變量x的取值集合:
抽象函數(shù)是高中階段一般學(xué)生最為頭痛的一個(gè)點(diǎn),很多學(xué)生無(wú)從下手去理解函數(shù)的定義域,其實(shí)作為同學(xué)一定要先從定義中把握住定義域——解析式中x的取值范圍(單指x而言),其次再?gòu)膄(x)結(jié)構(gòu)上理解對(duì)應(yīng),f為對(duì)應(yīng)法則,而()的整個(gè)內(nèi)部為法則的計(jì)算部分,稱為計(jì)算量,計(jì)算量中的x稱為自變量,當(dāng)學(xué)生把這三個(gè)量關(guān)系理清了,問(wèn)題也就解決了。
例如:1.已知f(x)的定義域?yàn)閇2,3],則f(x2+1)的定義域。
2.已知f(2x-1)的定義域?yàn)閇2,3],求f(2x+1)的定義域。
在第一題中f(x2+1)與f(x)的聯(lián)系為相同的法則f,所以兩個(gè)輸入量x2+1和x的范圍一致,所以1≤x2+1≤2,從而解出自變量x的定義域?yàn)閇-1,1],第二題中的紐帶仍為相同的法則、相同的輸入量計(jì)算范圍,所以2x-1與2x+1的范圍相同,又因?yàn)閒(2x-1)的定義域?yàn)閇2,3],所以自變量x滿足2≤x≤3,可得3≤2x-1≤5,即3≤2x+1≤5,可得f(2x+1)的定義域?yàn)閇1,2]。那我們可以看到在解決好抽象函數(shù)定義域時(shí),同學(xué)們要把握好2點(diǎn):一是抓住前后抽象函數(shù)輸入量范圍一致的紐帶,二是抓住定義域——解析式中x的取值范圍(單指x而言)。
(2)在列表中,展現(xiàn)為自變量x的取值的集合,直觀性比較強(qiáng)。
它通過(guò)表格中的x與y的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)展現(xiàn)函數(shù)關(guān)系,其中所有的自變量x的取值的集合。
例如:
主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于量與量的對(duì)應(yīng)關(guān)系的展現(xiàn)。
(3)函數(shù)圖像中,主要體現(xiàn)為所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值集合。
例如:1、圖像對(duì)應(yīng)函數(shù)定義域?yàn)閇-2,3]
數(shù)形結(jié)合是高中的一個(gè)重要的數(shù)學(xué)思想,也始終是一部分同學(xué)的弱點(diǎn),在于他對(duì)于函數(shù)的三要素在圖像中的對(duì)應(yīng)沒(méi)有理解,那么如何對(duì)應(yīng)呢?首先整個(gè)圖像的整體對(duì)應(yīng)于函數(shù)y=f(x),其次所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值集合為定義域,實(shí)際可通過(guò)把每個(gè)點(diǎn)向橫坐標(biāo)引垂線,所以垂足的分布為定義域,值域類似,它主要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合能力及自變量在圖像中的表示形態(tài)。
其次怎樣讓學(xué)生認(rèn)識(shí)定義域的作用?在整個(gè)函數(shù)領(lǐng)域中所有的研究從表象看并沒(méi)有明顯的定義域問(wèn)題形態(tài)展現(xiàn),其實(shí)不然。在函數(shù)性質(zhì)研究中,處處可見(jiàn)定義域的身影,如函數(shù)值域,單調(diào)性,奇偶性等問(wèn)題中。
(1)值域的求解中如果你的定義域沒(méi)有考慮,那么值域?qū)⒊鲥e(cuò),所以求值域必先研究定義域
對(duì)于這題單調(diào)區(qū)間的求解,學(xué)生容易犯的錯(cuò)誤就是忘記函數(shù)定義域的存在,題目一拿到手就冒冒然利用復(fù)合函數(shù)的單條性去求解單調(diào)區(qū)間,很容易會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)論:函數(shù)在區(qū)間(-∞,-1]為減函數(shù),在區(qū)間[1,+∞)為增函數(shù)。沒(méi)有考慮到定義域?qū)握{(diào)區(qū)間的限制,正確解法如下:(x)的單調(diào)增區(qū)間為[-3,-1],單調(diào)減區(qū)間為[-1,1]。
由此可見(jiàn),對(duì)于函數(shù)單調(diào)區(qū)間的問(wèn)題定義域是先決條件,如果不對(duì)定義域加以重視,則很容易做無(wú)用功。只有對(duì)定義域深刻了解了才能事半功倍。
評(píng)注:①判斷單調(diào)性,千萬(wàn)不要忘記復(fù)合函數(shù)的定義域;
②正確應(yīng)用復(fù)合函數(shù)單調(diào)性法則;
③利用數(shù)形結(jié)合思想。
(3)奇偶性的研究中必先研究定義域是否關(guān)于定義域?qū)ΨQ,否則就沒(méi)有奇偶性。
例如:已知f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函數(shù),且其定義域?yàn)閇a-1,2a],
則a=__, b=____。
這道題目主要考察的就是定義域的理解與對(duì)稱,體現(xiàn)了定義域?qū)瘮?shù)奇偶性的重要性。很多同學(xué)一上來(lái)會(huì)對(duì)這道題不知道該如何下手,找不到突破方向?;蛘吆苋菀走M(jìn)入偶函數(shù)定義式的思路。利用f(x)=f(-x)只會(huì)得到ax2+bx+3a+b=ax2-bx+3a+b恒成立,但這樣只可得到b=0,但對(duì)于a的求解卻無(wú)從得知。
然而要是注意了定義域?qū)ζ媾夹孕缘挠绊?,這道題目卻是很輕松的。因?yàn)槭桥己瘮?shù),所以定義域必關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以就有a-1=2a可馬 應(yīng)該說(shuō)函數(shù)的定義域?qū)ΨQ是奇偶性存在的一個(gè)要素,沒(méi)有定義域的思考就不會(huì)有奇偶性的存在。
總而言之,定義域是函數(shù)問(wèn)題的生存空間,是解決任何函數(shù)問(wèn)題時(shí)我們第一要考慮的要素,沒(méi)有在此條件下解得的題目很多是無(wú)效的。我們只有培養(yǎng)好的解題和思維習(xí)慣,才能在函數(shù)問(wèn)題上立于不敗之地。
參考文獻(xiàn):
葛曉光.學(xué)生掌握和應(yīng)用函數(shù)概念情況的調(diào)查,《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考》,2007年7月上