張美寧
(江蘇省鄭集中學(xué)城區(qū)學(xué)校 221143)
二次函數(shù)是高中數(shù)學(xué)函數(shù)的重要組成部分,但是相關(guān)函數(shù)題大都不是以頂點(diǎn)式函數(shù)形式來(lái)進(jìn)行表示,所以我們高中生無(wú)法直接地采用相關(guān)二次函數(shù)的基本性質(zhì)或圖象知識(shí)等來(lái)求解相關(guān)二次函數(shù)問(wèn)題.針對(duì)這種情況,可以通過(guò)配方法,化成頂點(diǎn)式函數(shù)形式,來(lái)快速求出函數(shù)的最值.
例1 假定實(shí)數(shù)a、b和c滿足a2+b2≤c≤1,試求a+b+c的最小值.
分析該道數(shù)學(xué)問(wèn)題如果采用常規(guī)解題法,那么計(jì)算步驟比較多,難度比較大.但是如果靈活運(yùn)用配方法,那么可以通過(guò)構(gòu)建常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)來(lái)快速求解問(wèn)題.
解根據(jù)題干信息可知a2+b2≤c,可得:
由二次函數(shù)的特性,可知該道題的最小值為-1/2.
整體法也是我們高中生解決函數(shù)問(wèn)題中常用的一種方法,具體就是要從整體視角入手,通過(guò)分析問(wèn)題整體結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題整體結(jié)構(gòu)特征與邏輯關(guān)系,然后在此基礎(chǔ)上找到最便捷的解題法,具體用法如下:
解析對(duì)于該道線性規(guī)劃問(wèn)題,通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行變形,做出可行域后,可以得出最終的結(jié)果,但是這種常規(guī)的解題步驟比較繁瑣,會(huì)花費(fèi)我們比較長(zhǎng)的時(shí)間.但是如果我們可以應(yīng)用整體法,立足于線性約束條件的特征,對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行合理調(diào)配,進(jìn)行整體代換,那么可以利用不等式性質(zhì)來(lái)求出目標(biāo)函數(shù)的最值.
例如,在函數(shù)對(duì)稱中心、對(duì)稱軸、最值以及單調(diào)區(qū)間求解過(guò)程中,均可以將ωx+φ當(dāng)作一個(gè)整體,之后借助整體代換后,直接運(yùn)用y=sinx或cosx的基本性質(zhì)和公式來(lái)進(jìn)行求解,這樣可以極大地提升解題效果.
導(dǎo)數(shù)在單調(diào)性、最值等函數(shù)問(wèn)題求解方面具有巨大應(yīng)用優(yōu)勢(shì).
例5 已知參數(shù)a和b均為實(shí)數(shù),1和-1是函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx的兩個(gè)極值點(diǎn),試求參數(shù)a和b的值.
解析由于涉及到極值點(diǎn),所以可知導(dǎo)函數(shù)在該點(diǎn)的取值為0,這樣就可以得到求解問(wèn)題的基本方程.根據(jù)題干信息可知,f′(x)=3x2+2ax+b,將x=-1和x=1代入其中可得f′(-1)=f′(1)=0,聯(lián)立二者后可得:a=0,b=-3.
總之,函數(shù)是我們高中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)內(nèi)容,相應(yīng)的題目具有繁雜性和綜合性強(qiáng)等特征.為了解決函數(shù)問(wèn)題,可以結(jié)合實(shí)際的題干信息,靈活運(yùn)用配方法、整體法和求導(dǎo)法等解題法,確??梢詮恼w上提升我們高中生的函數(shù)解題能力.