石偉偉
摘要:在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,函數(shù)部分是整個(gè)知識(shí)體系的重點(diǎn),而函數(shù)中最為重要的當(dāng)屬函數(shù)的奇偶性、周期性和圖像對(duì)稱性?;趯?duì)當(dāng)前很多學(xué)生學(xué)習(xí)上存在問(wèn)題的了解和分析,本文總結(jié)了一套針對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法,從而讓學(xué)生能夠加強(qiáng)對(duì)這些知識(shí)的理解程度,在應(yīng)試過(guò)程中對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行合理運(yùn)用。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);函數(shù)奇偶性;函數(shù)周期性;函數(shù)圖像對(duì)稱性
中圖分類號(hào):G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1992-7711(2020)11-0160
函數(shù)的奇偶性、周期性和圖像對(duì)稱性本身難度較為一般,但是要對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行靈活運(yùn)用則難度大幅上升。另外,在高中數(shù)學(xué)知識(shí)體系中,函數(shù)可以分為兩個(gè)部分,其一為普通函數(shù),其二為三角函數(shù)。經(jīng)過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)的了解,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)三角函數(shù)性質(zhì)的掌握情況要低于普通函數(shù)。所以,學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中需要加強(qiáng)對(duì)這些知識(shí)的學(xué)習(xí)。
一、建成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)
在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,要加強(qiáng)對(duì)函數(shù)奇偶性、周期性和圖像對(duì)稱性方面知識(shí)的了解程度,對(duì)于奇偶性判定需要加深對(duì)判定公式的研究深度,同時(shí)融入數(shù)形結(jié)合思想。對(duì)于周期性,可以運(yùn)用運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)與建設(shè)數(shù)學(xué)模式的方式強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的了解程度。對(duì)于函數(shù)對(duì)稱性,基本內(nèi)容為運(yùn)用奇偶性知識(shí)探究函數(shù)圖像是否對(duì)稱。在函數(shù)學(xué)習(xí)中,圖像的運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)將發(fā)揮重要作用,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),在深入學(xué)習(xí)中需要運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)加深對(duì)知識(shí)的理解。周期函數(shù)最直觀的體現(xiàn)為各類三角函數(shù),所以在學(xué)習(xí)中可以以三角函數(shù)為周期函數(shù)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),探究函數(shù)的周期性。例如下面這道高考題“已知點(diǎn)p(sinx-cosx,tanx)在第一象限,則在[0,2π]內(nèi)x的取值范圍是多少?”由題可知:p(sinx-cosx,tanx)在第一象限,則有tanx大于0,那么x的取值范圍可知。
二、探究函數(shù)奇偶性的判定公式
函數(shù)奇偶性的判定本身不存在難點(diǎn),并且對(duì)這些公式的記憶也很簡(jiǎn)單,難點(diǎn)在于對(duì)這些知識(shí)的應(yīng)用。要提升對(duì)這些公式的應(yīng)用效率,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要對(duì)這些判定公式深入分析。本文將從下述角度進(jìn)行分析。普通函數(shù)通常對(duì)這些公式的應(yīng)用較為簡(jiǎn)單,即f(x)=f(-x)為偶函數(shù),f(x)=-f(-x)為奇函數(shù),但是在當(dāng)前的出題中,這類知識(shí)通常會(huì)與積分和微分知識(shí)進(jìn)行融合,所以需要研究的為奇偶性函數(shù)求導(dǎo)以及求積分后函數(shù)的奇偶性變化情況。尤其是在求定積分時(shí),運(yùn)用函數(shù)的奇偶性變化能夠大幅降低計(jì)算量。例如下面這道例題“函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,如果f(x+1)與f(x-1)都是奇函數(shù),那么下列說(shuō)法正確的是()。1. f(x)是偶函數(shù);2. f(x)是奇函數(shù),3. f(x)= f(x+2),4. f(x+3)是奇函數(shù)”,利用化歸數(shù)學(xué)思想通過(guò)分析題意可以得知f(x+1)與f(x-1)都是奇函數(shù),所以f(x)關(guān)于點(diǎn)(-1,0)和點(diǎn)(1,0)對(duì)稱,那么函數(shù)f(x)是周期T=2[1-(-1)]=4的周期函數(shù),所以f(-x+3)=-f(x+3),因此f(x+3)是奇函數(shù),由此可知第四個(gè)選項(xiàng)是正確的。
三、融入數(shù)形結(jié)合思想
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,最重要的思想之一為數(shù)形結(jié)合思想,所以在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要了解各類基本函數(shù)的形狀。例如對(duì)于函數(shù)等,學(xué)生需要對(duì)這些函數(shù)的圖像有深入記憶,以探究這些函數(shù)的奇偶性。需要注意的是,在記憶了函數(shù)的圖像后,需要了解函數(shù)奇偶性在圖像上的對(duì)應(yīng)關(guān)系,奇函數(shù)的圖像為以坐標(biāo)原點(diǎn)為對(duì)稱中心的中心對(duì)稱圖形,偶函數(shù)為以y軸為對(duì)稱軸的軸對(duì)稱圖形。另外,對(duì)圖形的記憶也能夠更好地了解函數(shù)求導(dǎo)或微分后的奇偶性。數(shù)學(xué)模型在高中函數(shù)學(xué)習(xí)中有很高的應(yīng)用廣度,實(shí)際上運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)可以看作是一種數(shù)學(xué)模型,但是對(duì)于函數(shù)周期性來(lái)說(shuō),通常會(huì)與函數(shù)對(duì)稱性、奇偶性等內(nèi)容進(jìn)行融合出題。運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)在求解題目時(shí)能夠發(fā)揮的作用較為一般,所以需要進(jìn)一步建設(shè)數(shù)學(xué)模型。比如對(duì)于函數(shù),該類函數(shù)是否為周期函數(shù)?我們?cè)趯W(xué)習(xí)中已經(jīng)在大腦中建設(shè)了函數(shù)的數(shù)學(xué)模型,那么首要工作為將題干中的函數(shù)簡(jiǎn)化成形式。在高中數(shù)學(xué)中,我們會(huì)接觸“函數(shù)加工廠”理念,在解題過(guò)程中可以運(yùn)用這一理念對(duì)題干中函數(shù)的周期性進(jìn)行探究。
四、夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)
高中函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)中的重難點(diǎn),一直影響高中生的整體數(shù)學(xué)成績(jī)。由于函數(shù)知識(shí)具有較強(qiáng)的邏輯性和抽象性,客觀反映不同事物之間的變化規(guī)律,再加之高中生認(rèn)識(shí)事物的方法比較直觀且感性,實(shí)際運(yùn)用理論知識(shí)的能力尚且不足,所以在遇到函數(shù)數(shù)學(xué)題時(shí)無(wú)法立即找到正確的解題思路,對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)、提高數(shù)學(xué)成績(jī)極為不利。
高中階段的函數(shù)知識(shí)雖然復(fù)雜,但同樣具有一定的規(guī)律性。高中生只要在具體學(xué)習(xí)中掌握函數(shù)理論基礎(chǔ),并根據(jù)自身特點(diǎn)進(jìn)行分析、比較、歸納和總結(jié),就能捕捉到一定的學(xué)習(xí)技巧,進(jìn)而對(duì)高中函數(shù)知識(shí)有全面的理解。因此,高中生在學(xué)習(xí)函數(shù)知識(shí)時(shí),應(yīng)當(dāng)將教材上的函數(shù)奇偶性、周期性以及圖像對(duì)稱性等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合,結(jié)合數(shù)學(xué)教師在課堂上講解的重難點(diǎn)構(gòu)建知識(shí)理論框架并進(jìn)行補(bǔ)充。如果還有時(shí)間,就對(duì)這些基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行回顧,努力夯實(shí)自身數(shù)學(xué)基礎(chǔ),時(shí)刻為實(shí)際做題準(zhǔn)備。有些高中生由于在初中時(shí)就沒(méi)有學(xué)好函數(shù)知識(shí),基礎(chǔ)知識(shí)不牢靠,就會(huì)使得高中生無(wú)法將初中函數(shù)知識(shí)與高中函數(shù)知識(shí)有效銜接,從而影響高中函數(shù)的學(xué)習(xí),對(duì)此高中生應(yīng)當(dāng)時(shí)?;仡櫝踔泻瘮?shù)的基礎(chǔ)知識(shí),找到初中函數(shù)知識(shí)與高中函數(shù)知識(shí)之間的銜接點(diǎn),進(jìn)而構(gòu)建更加完整且具體的知識(shí)理論體系。
綜上所述,在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中要加強(qiáng)對(duì)函數(shù)奇偶性、周期性和圖像對(duì)稱性方面知識(shí)的了解程度,對(duì)于奇偶性判定需要加深對(duì)判定公式的研究深度,同時(shí)融入數(shù)形結(jié)合思想。對(duì)于周期性,可以運(yùn)用運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)與建設(shè)數(shù)學(xué)模式的方式強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的了解程度。對(duì)于函數(shù)對(duì)稱性,基本內(nèi)容為運(yùn)用奇偶性知識(shí)探究函數(shù)圖像是否對(duì)稱。
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(作者單位:安徽省淮南市壽縣第二中學(xué)232200)