王衛(wèi)花
摘 要:在初中教學(xué)中函數(shù)單調(diào)性是函數(shù)的重要特性。由于新課改的提出,函數(shù)教學(xué)已經(jīng)從單一考查發(fā)展到綜合考查,從對(duì)判斷、證明的考查發(fā)展到對(duì)應(yīng)用的考查。對(duì)學(xué)生能力的要求在逐步提高。在學(xué)習(xí)中若能自覺運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想指導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性的學(xué)習(xí) ,則有利于深化對(duì)函數(shù)單調(diào)性與奇偶性的認(rèn)識(shí)與理解。所以本文便對(duì)如何進(jìn)行函數(shù)的單調(diào)性的教學(xué)進(jìn)行了相關(guān)探討,希望可以為大家提供參考。
關(guān)鍵詞:函數(shù);單調(diào)性;奇偶性;轉(zhuǎn)化思想
函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性是函數(shù)的兩大主要性質(zhì),而這密不可分。但在這其中,函數(shù)的單調(diào)性又是重中之重。函數(shù)單調(diào)性定義指:一般在函數(shù)的定義域內(nèi)的某一個(gè)相應(yīng)的子區(qū)間上來討論函數(shù) y =f(x) 在給定區(qū)間上的單調(diào)性,反映了函數(shù)在區(qū)間上函數(shù)值的變化趨勢,而對(duì)函數(shù)奇偶性定義的理解,不能只停留在 f( - x) =f(x) 和f( - x) = - f(x) 這兩個(gè)等式上,要明確它的實(shí)質(zhì):函數(shù)的定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱。對(duì)此筆者利用轉(zhuǎn)化思想進(jìn)行了相關(guān)探討。
一、函數(shù)奇偶性與單調(diào)性判斷
在進(jìn)行函數(shù)教學(xué)之前,首先需要老師對(duì)函數(shù)的單調(diào)性以及奇偶性定義進(jìn)行講述。奇偶性定義:F(x)定義域不關(guān)于定義域原點(diǎn)對(duì)稱則是非奇非偶函數(shù);而對(duì)于關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的函數(shù)又分為三種,即f(-x)=-f(x)為奇函數(shù);f(-x)=f(x)為偶函數(shù);f(-x)不等于正負(fù)f(x)則是非奇非偶函數(shù);另外函數(shù)奇偶性只能在函數(shù)的定義域內(nèi)來討論,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱這是函數(shù)具備奇偶性的必要條件單調(diào)性也是在相應(yīng)定義域上的變化,如單調(diào)遞增或遞減。只有先理解了相應(yīng)的函數(shù)概念,才能更好的學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)。
例如老師在進(jìn)行教學(xué)的過程中,可以進(jìn)行相應(yīng)例題的講解,已知函數(shù)f( x) 的定義域?yàn)镽,且f(x)=x2+1通過這道題目使同學(xué)們大致了解函數(shù)的奇偶性以及在相應(yīng)定義域上的增減性即在(- ∞ ,0)上遞減,(0,+ ∞)上遞增 。
這道函數(shù)題目屬于比較簡單的探索性問題,主要考查學(xué)對(duì)函數(shù)的單調(diào)性以及奇偶性的基本了解,只有了解相關(guān)函數(shù)的基本知識(shí),才能進(jìn)行下一步教學(xué)。兒這道題的解題關(guān)鍵是首先知曉此函數(shù)的奇偶性,利用函數(shù)奇偶性性質(zhì),得出此函數(shù)是偶函數(shù),并根據(jù)對(duì)稱軸公式,得出函數(shù)對(duì)稱軸進(jìn)而觀察函數(shù)的相關(guān)單調(diào)性。進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。
二、設(shè)置相關(guān)的情景激發(fā)興趣
數(shù)學(xué)知識(shí)的教授,在于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力。但是在傳授相關(guān)知識(shí)之前,應(yīng)先激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。所有的教學(xué)都不例外,所以在函數(shù)教學(xué)過程中也不例外,函數(shù)單調(diào)性的定義明確體現(xiàn)了函數(shù)自變量間的不等關(guān)系與函數(shù)值間不等關(guān)系相互轉(zhuǎn)化的思想 ,但是這種數(shù)學(xué)知識(shí)比較抽象,所以需要老師設(shè)立相關(guān)情節(jié),激發(fā)學(xué)生興趣,從而提高老師的教學(xué)效率。
例如,老師可以利用多媒體與現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行教學(xué),制作與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片或者視頻,引起學(xué)生注意。老師可以以某一天的氣溫為例,制作相應(yīng)的圖片,直觀的讓同學(xué)們感受函數(shù)單調(diào)性的知識(shí),即函數(shù)在一段區(qū)間內(nèi),隨著自變量增加,函數(shù)值相應(yīng)增加,視為單調(diào)增函數(shù);反之則是單調(diào)減函數(shù)。老師可以在這個(gè)過程中,以相應(yīng)關(guān)系式表示函數(shù)單調(diào)性,以便學(xué)生更好地理解相關(guān)函數(shù)知識(shí),即:對(duì)于任意x1,x2若在定義域(a,b)上存在x1 > x2則必定f(x1)大于f(x2),則是單調(diào)增函數(shù),反之為減函數(shù)。
同時(shí)老師也可以根據(jù)相關(guān)生活,設(shè)置相關(guān)問題,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,如:老師可以播放證券交易所的股票交易視頻,根據(jù)股市的相關(guān)走向,設(shè)置問題,降低學(xué)生理解函數(shù)單調(diào)性的相關(guān)難度。
在學(xué)生們大致了解了函數(shù)的相關(guān)定義,以及初步知道了相應(yīng)的函數(shù)性質(zhì)的同時(shí),老師可以適當(dāng)加深相關(guān)難度,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,繼而提升學(xué)生的綜合能力。
三、利用數(shù)形結(jié)合的思想教學(xué)
數(shù)形結(jié)合在數(shù)學(xué)教學(xué)中被經(jīng)常使用,數(shù)形結(jié)合在函數(shù)中的應(yīng)用,能夠?qū)⒈葍r(jià)抽象的數(shù)學(xué)函數(shù)知識(shí),更加直觀的表現(xiàn)出來,能夠使學(xué)生能夠很清楚的了解函數(shù)的單調(diào)性以及奇偶性,顯示函數(shù)的形式,函數(shù)圖像為學(xué)生探求解題途徑提供了新的思路。比如:老師可以設(shè)置相關(guān)題目求函數(shù) y = x2 -2x -3 , x ∈ ( -1 , 2 )的值域是多少?仔細(xì)分析題目可知,所求函數(shù)為二次函數(shù),由于此函數(shù)是非單調(diào)的,所以并不能代端點(diǎn)值去求值域,而是需要根據(jù)條件畫出相應(yīng)的函數(shù)圖像。
借助圖像,很多的問題也就迎刃而解了,也會(huì)使很多問題個(gè)更快更便捷的解決并得出具有區(qū)間范圍的該二次函數(shù)的圖像應(yīng)為黃色區(qū)域部分,而此函數(shù)的最小值則是在對(duì)稱軸處取得,即當(dāng) x=1時(shí),y = -4 ,最終得到該函數(shù)的值域?yàn)椋海?0 , -4 )同時(shí)我們可以得知,此函數(shù)在x=1時(shí)去最值,在(-1,1)單調(diào)遞減,(1,2)單調(diào)遞增。
數(shù)形結(jié)合思想,不只是用于二次函數(shù),還適用于反比例函數(shù),例如最為簡單的反比例函數(shù)f(x)=1/x 在定義域(0,++∞)的應(yīng)該是證明函數(shù)f(x)=1/x在(-∞,0)和(0,+∞)上分別是減f(x)在定義域(0,+∞)上是減函數(shù)證明:任取x1,x2>0,x10Δy=f(x1)-f(x2)=1/x1-1/x2=(x2-x1)/(x1x2)=-(x1-x2)/(x1x2)=-Δ x/(x1x2)因?yàn)?,x1,x2>0所以x1x2>0又Δ x>0 所以-Δ x/(x1x2)>0所以Δ y=f(x1)-f(x2)>0所以f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù)為了方便,在這個(gè)過程中老師可以借助相關(guān)圖像,根據(jù)所顯示的圖像,更加直觀的像學(xué)生展示。
數(shù)形結(jié)合是函數(shù)解題中最常用的一種方法,其蘊(yùn)含的思想就是將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖像有效結(jié)合起來,從而降低學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的難度,進(jìn)一步提高學(xué)生的解題效率。尤其是在面對(duì)一些重要考試的時(shí)候,這種思想的存在對(duì)學(xué)生的意義更是非同尋常。希望數(shù)學(xué)教師在實(shí)際教學(xué)過程中能夠加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合意識(shí)。
四、適當(dāng)拓展提高學(xué)生的能力
在函數(shù)的日常教學(xué)中,還要注意培養(yǎng)學(xué)生的舉一反三的能力,借此逐漸提高學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力,例如老師應(yīng)該還應(yīng)該注意相關(guān)隱性條件和現(xiàn)行條件之間的轉(zhuǎn)化。將其中的隱形田間挖掘出來。例如老師在講解例題,實(shí)數(shù)集 R上的偶函數(shù) f ( x ) 在( - ∞ , 0) 上是增函數(shù) ,若 f ( 2a2 + a+ 1) 五、及時(shí)進(jìn)行相關(guān)的強(qiáng)化訓(xùn)練 在日常教學(xué)中,老師也應(yīng)該意識(shí)到,對(duì)于函數(shù)這種比較難理解的數(shù)學(xué)知識(shí),只靠老師單方面的講述時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要老師在教授完相關(guān)知識(shí)以后對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)加以鞏固,不斷對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的強(qiáng)化訓(xùn)練,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。 例如,老師可以設(shè)置相關(guān)問題:求解一次函數(shù)y=4x-2的單調(diào)性。對(duì)于這道題,老師可以通過函數(shù)單調(diào)性定義來判斷,也可以通過數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行快捷的講解,從而節(jié)約課堂時(shí)間,提高相應(yīng)的課堂效率。 六、適當(dāng)進(jìn)行理論知識(shí)的升華 在學(xué)生理解結(jié)論的基礎(chǔ)上,老師也要適當(dāng)進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的理論升華,使學(xué)生在運(yùn)用中鞏固深化理論。首先給出求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間. 師生利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性的一般步驟共同完成,教師講解時(shí)要強(qiáng)調(diào)多個(gè)單調(diào)區(qū)間的書寫方法。有了這一方法再回過頭來看開始沒有解決的這個(gè)問題,就是判斷函數(shù)在 上的單調(diào)性,一開始通過判斷發(fā)現(xiàn)用定義法和圖像法比較麻煩,引導(dǎo)學(xué)生用導(dǎo)數(shù)法來做,結(jié)果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)數(shù)法比較簡單,從而讓學(xué)生充分體會(huì)導(dǎo)數(shù)法的優(yōu)越性.例如老師可以讓同學(xué)們對(duì)反比例函數(shù)y=k/x(x不為0)進(jìn)行圖像分析,得出相應(yīng)的單調(diào)性。 七、強(qiáng)化練習(xí)提高學(xué)生的能力 在完成相關(guān)教學(xué)后,老師還應(yīng)該適當(dāng)留一些課后練習(xí),供學(xué)生進(jìn)行思考。進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)的知識(shí)。例如老師可以設(shè)置問題f(x)=sin x可以讓學(xué)生畫出相關(guān)圖像,確定定義域和值域,以及相應(yīng)的單調(diào)性。同時(shí)老師也可以鼓勵(lì)學(xué)生自由合作,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,進(jìn)而提升他們的綜合能力 綜上所述,轉(zhuǎn)化思想被廣泛應(yīng)用在函數(shù)的日常教學(xué)中,老師應(yīng)該不斷提高學(xué)生舉一反三的學(xué)習(xí)能力。這需要我們老師首先明確相應(yīng)的函數(shù)的相關(guān)性質(zhì),然后老師分別對(duì)函數(shù)進(jìn)行,定義域,函數(shù)值,自變量,隱性條件,顯型條件,一般到特殊的轉(zhuǎn)換,由淺入深,不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,進(jìn)而降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度,提高老師的教學(xué)效率。 參考文獻(xiàn): [1]韓瑋. 例談數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)在“函數(shù)的單調(diào)性”教學(xué)中的顯現(xiàn)[J]. 課程教育研究,2016(16):105-106. [2]王弟成,舒燕. 運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想深化函數(shù)單調(diào)性與奇偶性學(xué)習(xí)[J]. 中學(xué)數(shù)學(xué),2004(01):23-24. [3]王冠華. 函數(shù)對(duì)稱性問題的教學(xué)研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué),2016.