摘 要:函數(shù)圖像是研究函數(shù)性質(zhì)的載體,一般是先由圖像總結(jié)函數(shù)性質(zhì),借助學(xué)習(xí)正切函數(shù)的性質(zhì)與圖像的思路,利用函數(shù)性質(zhì),解決函數(shù)圖像辨析、求參數(shù)問題以及導(dǎo)數(shù)中的壓軸題等與數(shù)形結(jié)合有關(guān)的問題。
關(guān)鍵詞:函數(shù)性質(zhì);圖像;數(shù)形結(jié)合
數(shù)形結(jié)合思想方法是高中解決函數(shù)問題的基本方法之一,中國著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休”。要熟練利用數(shù)形結(jié)合的方法解決問題,首先要作出圖像,有時(shí)函數(shù)值不易求出導(dǎo)致描點(diǎn)法局限性較大,利用函數(shù)圖像作圖為人們提供了新的方法。事實(shí)上,在教學(xué)高中數(shù)學(xué)人教A版必修④《正切函數(shù)的性質(zhì)與圖像》這節(jié)內(nèi)容時(shí),由于正切函數(shù)圖像的不連續(xù)性,教材采用先研究函數(shù)性質(zhì),再根據(jù)性質(zhì)作出函數(shù)圖像解決問題的方法。學(xué)完導(dǎo)數(shù)后,還可以利用導(dǎo)數(shù)研究更多的非基本初等函數(shù)的圖像問題,為數(shù)形結(jié)合解決問題提供了可行的方法,下面舉例說明。
一、 利用性質(zhì)辨析函數(shù)圖像
函數(shù)圖像的識辨也是高考的??碱}型,首先整體觀察圖像,發(fā)現(xiàn)明顯不同,再決定(1)從函數(shù)的定義域,判斷圖像的左右位置;從函數(shù)的值域,判斷圖像的上下位置;(2)從函數(shù)的單調(diào)性,判斷圖像的變化趨勢;(3)從函數(shù)的奇偶性,判斷圖像的對稱性;(4)從函數(shù)的特征點(diǎn)等方面入手,排除不合要求的圖像篩選選項(xiàng)。
二、 利用函數(shù)性質(zhì)解決參數(shù)范圍問題
數(shù)形結(jié)合是解決方程的根、函數(shù)的零點(diǎn)問題的常見策略,盡可能轉(zhuǎn)化為基本初等函數(shù)或常見函數(shù)類型,要盡可能將函數(shù)變形為人們熟悉的函數(shù),再研究它的圖像。解題關(guān)鍵是準(zhǔn)確作出函數(shù)圖像。對于熟悉的基本初等函數(shù),作圖問題不大,若是不熟悉的較為復(fù)雜函數(shù),就需要通過研究性質(zhì)作出圖像,這是一種重要的處理數(shù)形結(jié)合問題的典型方法。
三、 利用函數(shù)性質(zhì),解決導(dǎo)數(shù)壓軸題
利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),做出函數(shù)的圖像,利用數(shù)形結(jié)合解決導(dǎo)數(shù)壓軸題是常見策略。
類似的考查在全國高考中2014年,2015年,2017年,2020年都有。導(dǎo)數(shù)中的零點(diǎn)問題、極值問題,有時(shí)直接研究找不到突破口,如果能借助函數(shù)圖像得到大致范圍,再邏輯推理會使問題變得容易些?;橄鬄橹庇^,從抽象到具體學(xué)生就能很好地接受。因此可以考慮作出滿足函數(shù)的圖像,利用數(shù)形結(jié)合就達(dá)到化抽象為直觀的目的,就能直觀反映所解決的問題。
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的核心知識之一,貫穿數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的始終。學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難,要突破函數(shù)的學(xué)習(xí),回歸函數(shù)本身,回歸函數(shù)圖像是一條學(xué)習(xí)之路,從初中的描點(diǎn)法作函數(shù)圖像到高中的利用性質(zhì)作圖像出發(fā)點(diǎn)不一樣但歸屬都是一樣的,利用圖像的直觀性就能較好地解決有關(guān)函數(shù)問題,因此先研究函數(shù)性質(zhì)再作出其圖像的方法是一條學(xué)習(xí)研究函數(shù)的路徑,學(xué)生應(yīng)該掌握。
作者簡介:李虹,新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市,新疆烏魯木齊市幸福中學(xué)。