陳曦陽(yáng)
重慶市育仁中學(xué) 重慶 400000
說(shuō)它抽象也不抽象,抽象函數(shù)在高中數(shù)學(xué)中卻是一大重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,其對(duì)學(xué)生各方面思維能力都有較高要求,思維的轉(zhuǎn)換和解題變通尤為重要,要熟悉并掌握函數(shù)的基本知識(shí),這是基本能力。本篇文章會(huì)根據(jù)在解決抽象函數(shù)所遇到的問(wèn)題進(jìn)行解析,著重分析目前高中數(shù)學(xué)中的各種抽象函數(shù)的學(xué)習(xí)技巧,同時(shí)研究出解決這些問(wèn)題的策略。
正所謂抽象函數(shù),它不會(huì)給出具體一些解析式給你,只是提示你式子有什么函數(shù)特征,難就是難在這里了,下面介紹幾種抽象的具體問(wèn)題形式和一些解析題型的方法。
1.1 給出一函數(shù)定義域求另一函數(shù)定義域 一般一函數(shù)的定義域?yàn)锳,求另一函數(shù)定義域,就是已經(jīng)給出了我們所給函數(shù)取值的范圍了,我們就此便可以解出所求。
學(xué)生在學(xué)習(xí)態(tài)度上在很大程度上影響著學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的效果。因?yàn)槌橄蠛瘮?shù)的學(xué)習(xí)會(huì)耗費(fèi)大量腦力,不能中途懈怠。所以這部分知識(shí)的難度也是可想而知。高考數(shù)學(xué)中,抽象函數(shù)題型綜合題一般最后一題中進(jìn)行考查。當(dāng)然,各地考卷不同,安排題型順序也不一樣。但難度一致,這些都是學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中需要重點(diǎn)克服的短板問(wèn)題。
學(xué)生在實(shí)際操練時(shí)看到的往往只是題目本身的含義,而沒(méi)有深入地考慮問(wèn)題內(nèi)在的邏輯和普遍規(guī)律。在解決問(wèn)題時(shí),學(xué)生的最終目的大都是解出最終答案的數(shù)值,而很少有人主動(dòng)深入探究問(wèn)題,從多個(gè)層次、多角度地分析得出最適方法。
1.2 給出函數(shù)定義域,同時(shí)也給出滿足的條件,求賦值函數(shù)的值 這題型的解決關(guān)鍵在于未知與已知之間的聯(lián)系,在腦海中對(duì)函數(shù)進(jìn)行另一種賦值,便能知道未知已知之間的關(guān)系??剂苛藗€(gè)人的抽象思維,所以解這樣的題目就要自己去多次賦值以達(dá)解決目的,很多學(xué)校對(duì)高中數(shù)學(xué)的抽象函數(shù)這一部分的內(nèi)容有著很大重視,因?yàn)樵摬糠謱⒑瘮?shù)與實(shí)際數(shù)模結(jié)合得很緊密。通常作為壓軸放在最后一大題,但不代表學(xué)生要放棄這一題。
學(xué)生在高考中普遍存在放棄最后一題的現(xiàn)象,在此給出提議,抽象函數(shù)不是那么可怕,技巧性非常強(qiáng),不能光看題目就覺(jué)得這很難,一定得抽出時(shí)間來(lái)完成這一種題型,平時(shí)也要養(yǎng)成這種習(xí)慣進(jìn)行“題海式”實(shí)際操練。此外,部分學(xué)校在教抽象函數(shù)的方法上,常常會(huì)忽略學(xué)生課后思考和探究的重要作用,不能做到與學(xué)生進(jìn)行知識(shí)掌握程度的溝通,忽略了學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)和提升,這樣就不能更好得提高學(xué)生想象能力了。
1.3 給出條件,求出函數(shù)它的解析式 這是常見(jiàn)題型之一,看清楚變量之間有什么關(guān)系,有多少個(gè)變量,盡量通過(guò)轉(zhuǎn)化使變量減少,最后保留一個(gè)變量。通常也是要為函數(shù)賦予它值達(dá)到變量“變沒(méi)”。高中的數(shù)學(xué)講的就是人思維邏輯變通,靠著邏輯演繹推進(jìn)和發(fā)展。這種抽象函數(shù)題型好比一個(gè)洋蔥,要不斷撥開(kāi)外面的皮才看得到它在內(nèi)的本質(zhì),最后還是要多練這種題目然后總結(jié)技巧。
1.4 利用函數(shù)對(duì)稱性求賦值函數(shù)的值 遇到這種題目,可以觀察到它要代入的量很大,很多多同學(xué)便感到棘手。在解決問(wèn)題之前要掌握各類函數(shù)對(duì)稱的性質(zhì)。下面給出一題,幫助大家更好的了解:
例8.已知函數(shù)y=f(x)滿足f(x)+f(-x)=2002,求f-1(x)+f-1(2002-x)的值。
解:已知式即在對(duì)稱關(guān)系式f(a+x)+f(a-x)=2b中取a=0,b=2002,所以函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,2002)對(duì)稱。根據(jù)原函數(shù)與其反函數(shù)的關(guān)系,知函數(shù)y=f-1(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(2002,0)對(duì)稱。
所以f-1(x+1001)+f-1(1001-x)=0
將上式中的x用x-1001代換,得f-1(x)+f-1(2002-x)=0
關(guān)于點(diǎn)或者中心對(duì)稱的問(wèn)題不少見(jiàn),關(guān)鍵還是要清楚函數(shù)的性質(zhì)結(jié)合賦值迭代求出最終結(jié)果。
5 綜合性抽象函數(shù)
此題型的抽象函數(shù)在以上題型加大了難度,需結(jié)合各個(gè)性質(zhì)并貫通它們。
例9.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足:對(duì)任意實(shí)數(shù)m,n,總有f(m+n)=f(m)·f(n),
且當(dāng)x>0時(shí),0<f(x)<1。
(1)判斷f(x)的單調(diào)性;
(2)設(shè)A={(x,y)|f(x2)·f(y2)>f(1)},
解:(1)在f(m+n)=f(m)·f(n)中,令m=1,n=0,得f(1)=f(0),因?yàn)閒(1)≠0,所以f(0)=1。
在f(m+m)=f(m)·f(n)中,令m=x,n=-x
因?yàn)楫?dāng)x>0時(shí),0<f(x)<1
所當(dāng)x<0時(shí)-x>0,0<f(-x)<1
而f(x)·f(-x)=f(0)=1
又當(dāng)x=0吋,f(0)=1>0,所以,綜上可知,對(duì)于任意x∈R,均有f(x)>0。
設(shè)-∞<x1<x2<+∞,則x2-x1>0,0<f(x2-x1)<1
所以f(x2)=f[x1+(x2-x1)]=f(x)·f(x2-x1)<f(x1)
所以y=f(x)在R上為減函數(shù)。
(2)由于函數(shù)y=f(x)在R上為減函數(shù),所以f(x2)·f(y2)=f(x2+y2)>f(1)
即有x2+y2<1
這一題涉及到單調(diào)性那就一定要考慮兩個(gè)問(wèn)題,第一f<0>的取值問(wèn)題,二是f(x)>0的結(jié)論。綜合題就是會(huì)考量多個(gè)方面的運(yùn)用,從特殊到一般,遵循這個(gè)原則就能循序漸進(jìn)了。
如果臨近高考,大家都應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,就數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)能力而言,經(jīng)過(guò)一年的復(fù)習(xí),到了這個(gè)時(shí)候,大家的能力基本已經(jīng)定型了,已經(jīng)是定在了那個(gè)級(jí)別,那么基本上臨近高考的這些天這個(gè)級(jí)別不會(huì)產(chǎn)生太大的變化。因此,我們的復(fù)習(xí)的關(guān)鍵是要把你這一年來(lái)復(fù)習(xí)工作的收獲盡量地歸納總結(jié),然后總結(jié)出屬于自己的應(yīng)試技巧,這個(gè)技巧也會(huì)決定你的考場(chǎng)應(yīng)付能力,所以也應(yīng)著重培養(yǎng)一下。以下有幾個(gè)填空題的應(yīng)試技巧:
2.1 直接法 直接法也可理解成直接代入法,結(jié)合它的函數(shù)性質(zhì),定理等所有知識(shí)進(jìn)行代入,直接出結(jié)果。
2.2 特殊化法 當(dāng)填空題的結(jié)論唯一或題設(shè)條件中提供的信息暗示答案是一個(gè)定值時(shí),可以把題中變化的不定量用特殊值代替,即可以得到正確結(jié)果。
2.3 數(shù)形結(jié)合法 對(duì)于一些含有幾何背景的填空題,若能數(shù)中思形,以形助數(shù),則往往可以簡(jiǎn)捷地解決問(wèn)題,得出正確的結(jié)果。
2.4 等價(jià)轉(zhuǎn)化法 將問(wèn)題等價(jià)地轉(zhuǎn)化成便于解決的問(wèn)題,從而得出正確的結(jié)果。解決恒成立問(wèn)題通??梢岳梅蛛x變量轉(zhuǎn)化為最值的方法求解。
解答這些題型的時(shí)候,先做有依據(jù)去解決的題,該拿的分一定要拿到。應(yīng)試技巧要在各種模擬考試中去自己摸索出來(lái),如果程度較好的同學(xué)可以兩天做一次選擇和填空題的訓(xùn)練,這個(gè)就是所謂經(jīng)常熱身。另外在熱身中,尋求解題的成功率和提高解題速度。
另外通過(guò)圖象,學(xué)生也可以在腦海中更加直觀地建立問(wèn)題模型,更加清晰又充分地解讀題意。運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想解決函數(shù)問(wèn)題、能夠大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率以及學(xué)生的理解效率。圖象的運(yùn)用既能夠?qū)⒊橄髥?wèn)題變得直觀化、形象化,也能夠幫助學(xué)生更加容易地理解題意。
高中數(shù)學(xué)教學(xué)要求教師準(zhǔn)確把握各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn),在抽象函數(shù)知識(shí)的講解中,不可過(guò)偏地抓重點(diǎn)和難點(diǎn),而是要在把據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,做一些拓展知識(shí)的介紹??紤]到抽象函數(shù)部分的內(nèi)容難度較大,教師在講解過(guò)程中應(yīng)當(dāng)把據(jù)好沒(méi)一個(gè)章節(jié)的節(jié)奏,給予學(xué)生適當(dāng)?shù)墓膭?lì),讓學(xué)生能夠充滿自信的去學(xué)習(xí)和解題。