姚康
摘 要:函數(shù)在高中數(shù)學(xué)中是一個(gè)重要的部分,在高考當(dāng)中的題型設(shè)置中,可以以任何形式出現(xiàn),不管是選擇題、填空題、應(yīng)用題或者是最后的壓軸題都可能反復(fù)出現(xiàn)。其中可以是單純關(guān)于函數(shù)的題,也可以是與其他知識(shí)綜合運(yùn)用的題,還可以是復(fù)雜的代數(shù)推理題,高中數(shù)學(xué)中函數(shù)的運(yùn)用成為考察學(xué)生能力的重要部分。本文主要對(duì)高中數(shù)學(xué)函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)和圖像進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);函數(shù);性質(zhì);圖像
一、函數(shù)的考察重點(diǎn)和難點(diǎn)
一般函數(shù)考察的重點(diǎn)主要有以下幾個(gè):1.函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性和周期性;2.函數(shù)與不等式結(jié)合;3.函數(shù)與方程的結(jié)合;4.函數(shù)與向量的綜合;5.利用導(dǎo)數(shù)來(lái)刻畫(huà)函數(shù)。
函數(shù)的難點(diǎn)主要有兩個(gè)方面,一個(gè)是新定義的函數(shù)問(wèn)題,二是代數(shù)推理問(wèn)題,通常作為高考?jí)狠S題。
二、幾種常見(jiàn)函數(shù)的性質(zhì)和圖像
(一)一次函數(shù)
一次函數(shù)是最為簡(jiǎn)單并且最常見(jiàn)的一種函數(shù),在數(shù)學(xué)的很多其他領(lǐng)域中也經(jīng)常涉及到相關(guān)的運(yùn)算,在平面直角坐標(biāo)系中的顯示的圖像是一根直線。沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下,其定義域的取值范圍為所有值,為一切實(shí)數(shù),通常用R表示;其值域也為一切實(shí)數(shù)R;沒(méi)有奇偶性和周期性。所有的一次函數(shù)都有傾斜角,它指的是X軸正方向與直線之間的夾角。一次函數(shù)的平面直角坐標(biāo)系解析式有:①ax+by+c=0[一般式];②y=kx+b[斜截式](k為直線斜率,b為直線縱截距,正比例函數(shù)b=0);③y-y1=k(x-x1)[點(diǎn)斜式](k為直線斜率,(x1,y1)為該直線所過(guò)的一個(gè)點(diǎn));④(y-y1)/(y2-y1)=(x-x1)/(x2-x1)[兩點(diǎn)式]((x1,y1)與(x2,y2)為直線上的兩點(diǎn));⑤x/a-y/b=0[截距式](a、b分別為直線在x、y軸上的截距)。相對(duì)應(yīng)的這些解析式表達(dá)存在局限性: ①所需條件較多(3個(gè));②、③不能表達(dá)沒(méi)有斜率的直線(平行于x軸的直線);④參數(shù)較多,計(jì)算過(guò)于煩瑣;⑤不能表達(dá)平行于坐標(biāo)軸的直線和過(guò)圓點(diǎn)的直線。
(二)二次函數(shù)
二次函數(shù)在平面直角坐標(biāo)系中表現(xiàn)的是一條對(duì)稱軸與y軸平行的拋物線。其定義域?yàn)橐磺袑?shí)數(shù);值域需要根據(jù)解析式來(lái)判定,一般分a大于0和a小于0的情況進(jìn)行討論;其奇偶性為偶函數(shù),不存在周期性。其解析式為:①y=ax^2+bx+c[一般式] ⑴a≠0 ⑵a>0,則拋物線開(kāi)口朝上;a<0,則拋物線開(kāi)口朝下;⑶極值點(diǎn):(-b/2a,(4ac-b^2)/4a); ⑷Δ=b^2-4ac, Δ>0,圖象與x軸交于兩點(diǎn):([-b+√Δ]/2a,0)和([-b+√Δ]/2a,0);Δ=0,圖象與x軸交于一點(diǎn):(-b/2a,0);Δ<0,圖象與x軸無(wú)交點(diǎn);②y=a(x-h)^2+t[配方式] 此時(shí),對(duì)應(yīng)極值點(diǎn)為(h,t),其中h=-b/2a,t=(4ac-b^2)/4a)。
(三)反比例函數(shù)
反比例函數(shù)在平面直角坐標(biāo)系中的圖像為雙曲線。其定義域?yàn)槌?以外的一切實(shí)數(shù);值域也是除了0以外的一切實(shí)數(shù);其奇偶性為奇函數(shù),沒(méi)有周期性。在平面直角坐標(biāo)系中的解析式為:y=1/x。
(四)冪函數(shù)
冪函數(shù)的解析式為y=x^a。當(dāng)y=x^3時(shí),冪函數(shù)在直角坐標(biāo)系中的圖像類似于將一個(gè)過(guò)圓點(diǎn)的二次函數(shù)的第四區(qū)間部分關(guān)于x軸作軸對(duì)稱后得到的圖象,其定義域?yàn)橐磺袑?shí)數(shù)R,值域也為一切實(shí)數(shù)R,為奇函數(shù)且無(wú)周期性;當(dāng)y=x^(1/2)時(shí),圖象類似于將一個(gè)過(guò)圓點(diǎn)的二次函數(shù)以原點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心,順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90,再去掉y軸下方部分得到的圖象,定義域?yàn)?到正無(wú)窮,值域?yàn)?到正無(wú)窮,無(wú)奇偶性和周期性。
(五)指數(shù)函數(shù)
在直角坐標(biāo)系中指數(shù)函數(shù)的圖像類似于一個(gè)滑梯,永遠(yuǎn)過(guò)x=0,y=1這個(gè)點(diǎn)。其定義域?yàn)橐磺袑?shí)數(shù);值域?yàn)?到正無(wú)窮;無(wú)奇偶性和周期性。其解析式為y=a^x(a>0且a≠1),若a>1則函數(shù)在定義域上單調(diào)增;若0 (六)對(duì)數(shù)函數(shù) 在圖像中與對(duì)應(yīng)的指數(shù)函數(shù)(該對(duì)數(shù)函數(shù)的反函數(shù))的圖象關(guān)于直線y=x軸對(duì)稱,永遠(yuǎn)過(guò)x=0,y=1這個(gè)點(diǎn)。定義域?yàn)?到正無(wú)窮;值域?yàn)橐磺袑?shí)數(shù)R;沒(méi)有奇偶性和周期性。其解析式為y=log(a)x(a>0且a≠1),若a>1則函數(shù)在定義域上單調(diào)增;若0 (七)三角函數(shù) 1.正弦函數(shù)解析式為y=sinx ,圖象為正弦曲線,是一種波浪線,也是所有曲線的基礎(chǔ)。其定義域?yàn)橐磺袑?shí)數(shù);值域?yàn)?1到1;為奇函數(shù)且最小正周期為2π。其對(duì)稱軸為直線x=kπ/2 (k∈Z);中心對(duì)稱點(diǎn)是與x軸的交點(diǎn):(kπ,0)(k∈Z)。 2.余弦函數(shù)解析式為y=cosx ,圖象為正弦曲線,由正弦函數(shù)的圖象向左平移π/2個(gè)單位(最小平移量)所得。其定義域?yàn)橐磺袑?shí)數(shù)R;值域同樣為-1到1;為偶函數(shù)且最小正周期為2π。對(duì)稱軸為直線x=kπ (k∈Z);中心對(duì)稱點(diǎn)是與x軸的交點(diǎn):(π/2+kπ,0)(k∈Z)。 3.正切函數(shù)解析式為y=tg x ,圖象的每個(gè)周期單位很像是三次函數(shù),有很多個(gè),并且均勻分布在x軸上。其定義域:{x│x≠π/2+kπ};值域?yàn)橐磺袑?shí)數(shù)R;為奇函數(shù)且最小正周期為π。正切函數(shù)沒(méi)有對(duì)稱軸,其中心對(duì)稱點(diǎn)是與x軸的交點(diǎn):(kπ,0)(k∈Z)。 三、結(jié)語(yǔ) 綜上所述,函數(shù)可以說(shuō)是高中數(shù)學(xué)中的一大核心內(nèi)容,其涉及的內(nèi)容特別多,可以作為貫穿整個(gè)高中數(shù)學(xué)的一條主線,進(jìn)行著不斷的穿插。我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中應(yīng)重視這一方面的內(nèi)容,只有打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),將所有的內(nèi)容吃透和消化,便能有效提高自己的思維能力,有助于建立自己的自信心,挖掘自己在數(shù)學(xué)方面的興趣愛(ài)好。 參考文獻(xiàn): [1] 潘天士主編,張瑋等編著.中學(xué)數(shù)學(xué)課件制作實(shí)例與技巧[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2004.