唐海燕
摘 要:在中學數(shù)學中,函數(shù)是一項非常重要的內(nèi)容,是整個中學數(shù)學學習的主線,對于高等數(shù)學的學習也是必要基礎。在函數(shù)中,抽象函數(shù)是一個重要部分,由于其并不具有具體的解析表達式,因而是最不容忽視的難點和重點。學生在解決數(shù)學抽象函數(shù)問題的時候,往往會遇到一定的問題。基于此,本文結(jié)合一些高考中的經(jīng)典題目,對抽象函數(shù)的解題方法進行了研究。
關(guān)鍵詞:高考數(shù)學;抽象函數(shù);解題方法
在高中數(shù)學函數(shù)學習中,抽象函數(shù)具有較大的難度。利用此類問題,能夠?qū)W生理解函數(shù)的概念、性質(zhì)、實際應用論證能力進行全面考查,同時也能夠?qū)W生接受、理解數(shù)學符號語言的能力進行綜合性的考查。
一、求函數(shù)值的問題
對于此類抽象函數(shù)問題,可以對具體函數(shù)進行類比聯(lián)想,從而得出解題思路。
例:在實數(shù)集R當中,有函數(shù)f(x),已知函數(shù)f(x+2)[1-f(x)]=1+f(x)f(-2)=1- ,則f(2006)的值為多少。
解:根據(jù)已知條件可知,f(x+2)=[1+f(x)]/[1-f(x)],f(-1)=2- ,如果對f(2006)進行逐步推導,將會十分麻煩。對此,我們可以利用上述式子與tan(x+π/4)=(1+tanx)/(1-tanx)進行類比,這兩個式子具有類似的結(jié)構(gòu)形式。在y=tanx中,有π=4×π/4,因此,f(x)也可能具有周期性,且周期為4×2=8。
f(x+4)=f [(x+2)+2]=[1+f(x+2)]/[1-f(x+2)]={1+[1+f(x)] /[1-f(x)]}/{1-[1+f(x)]/[1-f(x)]}=-1/f(x)
f(x+8)=f [(x+4)+4]=1/[-1/f(x)]=f(x)
從而得出,f(2006)=f(8×250+6)=f(6)=f(-2+8)=-f(-2)=1-。
在解決此類抽象函數(shù)問題的時候,對于任何滿足條件的具體函數(shù),抽象函數(shù)的結(jié)論都成立。所以,可以通過對一些具體函數(shù)的觀察,采用類比聯(lián)想的方法進行解題,并通過具體函數(shù)的性質(zhì),對抽象函數(shù)的性質(zhì)進行判斷,從而得出答案。
二、比較函數(shù)值大小的問題
對于此類抽象函數(shù)問題,可以利用畫出函數(shù)草圖的形式進行解決。
例:在R中的奇函數(shù)f(x)是增函數(shù),在(0,+∞)中,偶函數(shù)g(x)的圖像和函f(x)的圖像重合,已知a>b>0,則在不等式①f(b)-f(-a)>g(s)-g(-b)②f(b)-f(-a) 解:根據(jù)題目給出的函數(shù)畫出圖像,如圖所示,根據(jù)圖像能夠直觀地看出,不等式①、③成立,②、④不成立。 在解決此類抽象函數(shù)題目的時候,根據(jù)給出的函數(shù)性質(zhì)及條件,將相應的圖像畫出,就能夠直觀地進行觀察和了解,從而輕松地解決題目。 三、求函數(shù)解析式的問題 對于此類抽象函數(shù)問題,可以通過變量代換的方法,利用一些特殊值,進行等價轉(zhuǎn)換和消元,最終解決題目。 例:已知函數(shù)f(x)滿足條件f(f(π/2))=b,且b為常數(shù);f(0)=a,且a為常數(shù);f(x+y)+f(x-y)=2f(x)cosy,且x、y∈R,求f(x)的表達式。 解:根據(jù)條件能夠得知x、y具有任意性,也就是說我們可以對其進行賦值或換元。綜合所有調(diào)價能夠?qū)瘮?shù)方程組進行構(gòu)建,從而對函數(shù)表達式進行求解。假設x=0,y=t,則f(t)+f(-t)=2acost;假設x=f(π/2)+t,y=f(π/2),則f(π+t)+f(t)=0;假設x=f(π/2),y=t+f(π/2),則f(π+t)+f(-t)=-2bsint。綜合三個式子,能夠得出f(x)=acost+bsint,即為得出的函數(shù)解析式。 在此類抽象函數(shù)問題的解決過程中,主要對隱含的條件進行挖掘,并合理地對其進行賦值,對相應的方程或方程組進行構(gòu)建,將抽象函數(shù)的問題轉(zhuǎn)化為方程的問題進行解決,這樣就能夠?qū)Τ橄蠛瘮?shù)的問題進行快速解決。 例如,在對函數(shù)性質(zhì)進行研究,或是對函數(shù)解析式進行求解的時候,可以采用代換法,將未知數(shù)x替換為-x,或是1/x。也可以在題目條件允許的范圍內(nèi),對0、1、-1等特殊值進行帶入。 作為高考中一種常見的問題,抽象函數(shù)問題有時利用常規(guī)的方法也難以解決。對此,我們應當仔細研究和分析題目信息,針對不同題型,采用不同的方法和策略,靈活地運用各種解題手段,從而更加快速、準確地解決問題。 參考文獻: [1]代修勇.新課標全國卷(理科)高考數(shù)學試題的研究[D].哈爾濱:哈爾濱師范大學,2016. [2]陳海東.高考數(shù)學抽象函數(shù)解題方法初探[J].考試(高考數(shù)學版),2007(Z4):85-87.