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        函數(shù)與方程思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用

        2022-06-06 21:29:59陳華
        速讀·下旬 2022年2期
        關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué)解題

        陳華

        ◆摘? 要:函數(shù)與方程思想是解決數(shù)學(xué)問題的一種常用思想。在解題過程中,學(xué)生可以利用變量與函數(shù)之間的關(guān)系,把未知轉(zhuǎn)化為已知,通過分析和探究的方式來解決問題。學(xué)生在探究中需要主動思考各種數(shù)學(xué)變量,在邏輯思考中建構(gòu)方程和方程組,明確函數(shù)關(guān)系,找到解題思路。

        ◆關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);函數(shù)與方程思想;解題

        函數(shù)知識在高中數(shù)學(xué)中具有重要的地位,是高考熱點,也是考試重點。為了順利解決函數(shù)問題,學(xué)生就要學(xué)會函數(shù)與方程思想來分析問題,找到相關(guān)數(shù)據(jù)靈活轉(zhuǎn)化,在梳理中理順思路,解決問題。學(xué)生通過主動思考會感受到函數(shù)的變化和變量的動態(tài),在分析中學(xué)會運用聯(lián)系的觀點來分析解題思路,找到解題方法,提高解題能力。

        一、運用函數(shù)與方程思想進行邏輯思考

        為了使學(xué)生快速而準確地解決問題,教師要引導(dǎo)學(xué)生在解題過程中學(xué)會邏輯思考。數(shù)學(xué)知識的邏輯性很強,通過一步步推理和分析的方式,學(xué)生會了解各種數(shù)量之間的邏輯關(guān)系,在思考中把握數(shù)量關(guān)系,理順解題思路。例如:二次函數(shù)y=x2+2(a-1)x+2在區(qū)間(-∞,1]上時減函數(shù),則 求實數(shù)a的取值范圍。在解題過程中,學(xué)生很容易把二次函數(shù)的對稱軸理解為x=-=1-a,所以1-a=1,a=0。這種思考方向是錯誤的,學(xué)生要避免這種錯誤的思考方向要認真考慮單調(diào)區(qū)間的區(qū)域及端點是否使函數(shù)有意義,通過邏輯思考的方式進行判斷。

        學(xué)生通過一步步思考,會找到解決問題的方法,學(xué)會把函數(shù)知識轉(zhuǎn)變?yōu)榉匠?,通過解方程的方式來解決問題,提高解題能力。

        二、利用函數(shù)與方程思想客觀推理判斷

        《高中數(shù)學(xué)課程標準》指出教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會推理判斷,調(diào)動學(xué)生的主動性,促進學(xué)生通過主動思考的方式來理解知識,提高運算能力,學(xué)會建構(gòu)模型,提高空間想象能力。學(xué)生通過主動推理判斷會成為課堂的主人,在思考中結(jié)合自己的能力進行分析判斷,通過主動思考的方式提高學(xué)習(xí)能力。學(xué)生運用函數(shù)與方程的思想進行推理,會快速找到解題思路,明確各種數(shù)量關(guān)系,提高解題效率。例如函數(shù)f(x)=2x--a的一個零點在區(qū)間(1,2)內(nèi),則實數(shù)a的取值范圍是多少?分析中,學(xué)生通過推理判斷會認識到,因為函數(shù)f(x)=2x--a在區(qū)間(1,2)上單調(diào)遞增,又函數(shù)f(x)=2x--a的一個零點在區(qū)間(1,2)內(nèi),則有f(1)·f(2)<0,所以(-a)(4-1-a)<0,即a(a-3)<0,解得0<a<3。有了函數(shù)思想作為解題的指導(dǎo),學(xué)生會快速形成解題思路,把數(shù)學(xué)思想和方法運用到具體的解題過程中,提高學(xué)生的分析能力和探究能力,促進學(xué)生在對數(shù)據(jù)的加工中靈活轉(zhuǎn)化,構(gòu)造出函數(shù)的表達式,快速解題。

        三、巧用函數(shù)與方程思想進行發(fā)散思維

        函數(shù)與方程思想在解題中的應(yīng)用會實現(xiàn)化繁為簡,化難為易,讓學(xué)生在建構(gòu)函數(shù)關(guān)系時活躍思維,在發(fā)散思考中提煉出有效數(shù)據(jù),形成對知識的客觀性認識。學(xué)生在探究中會把抽象的數(shù)學(xué)知識具體化、形象化,把握各種數(shù)據(jù)之間的千絲萬縷關(guān)系。通過函數(shù)與方程思想,學(xué)生會拓展思路,學(xué)會從不同角度分析問題,探究解題方法,在主動思考中解決問題。例如:某景區(qū)提供自行車出租,該景區(qū)有50輛自行車供游客租賃使用,管理這些自行車的費用是每日115元.根據(jù)經(jīng)驗,若每輛自行車的日租金不超過6元,則自行車可以全部租出;若超出6元,則每超過1元,租不出的自行車就增加3輛.為了便于結(jié)算,每輛自行車的日租金x(元)只取整數(shù),并且要求租自行車一日的總收入必須高于這一日的管理費用,用y(元)表示出租自行車的日凈收入。

        (1)求函數(shù)y=f(x)的解析式;

        (2)試問當(dāng)每輛自行車的日租金為多少元時,才能使一日的凈收入最多?

        在解答第一問時,學(xué)生會從題目中的已知信息進行思考和分析,把生活中的實際應(yīng)用知識轉(zhuǎn)變?yōu)楹瘮?shù)知識,通過數(shù)學(xué)的方式解決問題。思考中,學(xué)生會認識到當(dāng)x≤6時,y=50x-115,令50x-115>0,解得x>2.3。因為x為整數(shù),所以3≤x≤6,x∈Z.當(dāng)x>6時,會得到y(tǒng)=[50-3(x-6)]x-115=-3x2+68x-115。經(jīng)計算認識到6<x≤20,x∈Z.函數(shù)的值為y=在解答第二問時,可以看到y(tǒng)=50x-115(3≤x≤6,x∈Z),顯然當(dāng)x=6時,ymax=185;而對于y=-3x2+68x-115=-32+(6<x≤20,x∈Z),當(dāng)x=11時,ymax=270。通過比較和分析,可以看到日租金定為11元時,收益最多。在分析中,學(xué)生會主動思考,通過思維活動的方式了解各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,形成客觀性認識。學(xué)生通過思考和分析會了解隱藏在題目中的各種數(shù)據(jù)之間的千絲萬縷的關(guān)系,促進學(xué)生提高理解,快速解題。

        總之,教師要鼓勵學(xué)生在解題過程中靈活地應(yīng)用函數(shù)與方程的思想。學(xué)生了解了函數(shù)與方程的思想,在解題過程中會充分地發(fā)揮主觀能動性,建構(gòu)函數(shù)關(guān)系,梳理未知量之間的關(guān)系,在分析中簡化問題,建構(gòu)出知識規(guī)律。學(xué)生了解了解題方法會主動建模,掌握解題方法,在實踐中提高解題能力,落實核心素養(yǎng)。

        參考文獻

        [1]王海青.巧用函數(shù)思想妙解數(shù)學(xué)問題[J].名師在線,2018(36):28-29.

        [2]劉海東.巧妙運用函數(shù)思想,打造高中數(shù)學(xué)解題中的萬能鑰匙[J].中學(xué)數(shù)學(xué)研究(華南師范大學(xué)版),2016(23):44-45.

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