● 柯張軍
由數(shù)轉(zhuǎn)形,巧解函數(shù)難題
● 柯張軍
抽象函數(shù)不等式是指沒有具體函數(shù)解析式的不等式,這類不等式一般利用函數(shù)性質(zhì)求解,畫出符合函數(shù)性質(zhì)的草圖,觀察圖形可以直觀易解。
如在求解這道題:設(shè) f(x)、g(x)分別是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù),當(dāng)x<0時(shí),f(x)g(x)+f(x)g(x)>0且g(-3)=0,求不等式 f(x)g(x)<0的解集時(shí),可以先設(shè)F(x)=f(x)g(x),因?yàn)楫?dāng)x<0時(shí),f(x)g(x)+ f(x)g(x)=[f(x)g(x)]=F(x)>0,所以 F(x)在(-∞,0)上是增函數(shù),因?yàn)閒(x)、g(x)分別是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù),所以F(x)為 奇 函 數(shù),又 g(-3)=0,所 以F(-3)=f(-3)g(-3)=0,f(x)是奇函數(shù),所以 f(0)=0,故F(0)=0。根據(jù)以上特點(diǎn),不妨構(gòu)造如圖1所示的符合題意的函數(shù)F(x)的圖象,由圖直接觀察出所求解集是(-∞,-3)?(0,3)。
圖1
解題過(guò)程中依題意確定函數(shù)性質(zhì),構(gòu)造函數(shù)F(x),依據(jù)性質(zhì)畫出F(x)草圖,觀察圖像求解,實(shí)現(xiàn)抽象問題具體化,復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化。
比較大小是高考試題中一個(gè)重要題型,利用函數(shù)圖形交點(diǎn)位置來(lái)確定大小關(guān)系,可以避免求值過(guò)程中的復(fù)雜計(jì)算,如果根據(jù)題意構(gòu)造幾個(gè)函數(shù),畫出圖像確定交點(diǎn)位置,就可以很快得解。
如在判斷 0.32,log20.3,20.3三個(gè)數(shù)的大小順序時(shí),可將其看成是三個(gè)函數(shù)y1=x2,y2=log2x,y3=2x在 x=0.3時(shí),所對(duì)應(yīng)的函數(shù)值的大小比較。在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出這三個(gè)函數(shù)的圖像(如圖2),從圖像可以直觀地看出當(dāng) x=0.3時(shí),所對(duì)應(yīng)的三個(gè)點(diǎn) P1,P2,P3的位置,從而可得出結(jié)論:20.3>0.32>log20.3。
圖2
解題過(guò)程中三個(gè)數(shù)的值不易計(jì)算,觀察數(shù)式構(gòu)造函數(shù),使三個(gè)數(shù)分別為自變量取同一個(gè)值的三個(gè)不同的函數(shù)值,自然想到三個(gè)基本初等函數(shù)y1=x2,y2=log2x,y3=2x,在同一坐標(biāo)系中畫出三個(gè)函數(shù)圖像作圖即可得解。
將函數(shù)問題轉(zhuǎn)化成解析幾何中的斜率、截距、距離等問題,利用其幾何意義求解。與解析幾何有關(guān)的常見函數(shù)模型有:①距離型函數(shù)②斜率型函數(shù);③截距型函數(shù)Ax+ By;④單位圓型函數(shù)⑤雙曲線型函數(shù)
圖3
熟悉幾種與解析幾何有關(guān)的常見函數(shù)模型,將函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為解析幾何問題求解是解決問題的關(guān)鍵。
方程根的問題,函數(shù)零點(diǎn)問題,圖像交點(diǎn)問題,這些問題借助函數(shù)圖像,往往可以避免繁瑣計(jì)算,獲得簡(jiǎn)捷的解答。
圖4
將方程根的個(gè)數(shù)問題轉(zhuǎn)化為直線與圓交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題,利用幾何方法求解直觀簡(jiǎn)單。
(作者單位:黃梅縣第一中學(xué))