袁濤 陸婭君 張和平
[摘? 要] 函數(shù)作為中學數(shù)學學習的主線,是學生數(shù)學學習的核心內(nèi)容,而函數(shù)的對稱性作為函數(shù)的基本性質(zhì)之一,是學生理解和掌握函數(shù)知識的關鍵. 函數(shù)的對稱性是學生理解和感悟數(shù)學“對稱美”的載體,是數(shù)學之美的具體表現(xiàn)形式. 作為函數(shù)的重要性質(zhì)之一,函數(shù)對稱性的考查頻繁出現(xiàn)在歷年的高考真題中(如2021年全國文科甲卷、2018年全國文科新課標Ⅲ卷、2016年全國Ⅱ卷等),理解和掌握函數(shù)對稱性的本質(zhì)是學生學好函數(shù)知識,獲得數(shù)學發(fā)展,提高數(shù)學成績的重要基礎. 文章基于一道高考真題,分享研究者關于函數(shù)對稱性質(zhì)的探究和理解.
[關鍵詞] 函數(shù)對稱性;解題思路;高考真題
基金項目:2021年凱里學院聯(lián)合培養(yǎng)研究生專項課題“問題驅(qū)動下的高中數(shù)學探究性教學研究”(LHYJS2107).
作者簡介:袁濤(1994—),貴州師范大學碩士研究生,從事數(shù)學教育研究工作.
通訊作者:張和平(1974—),博士,凱里學院理學院教授,從事數(shù)學教育與測量研究工作.
真題呈現(xiàn)與解析
(2018年全國文科新課標Ⅲ卷第7題)下列函數(shù)中,其圖象與函數(shù)y=lnx的圖象關于直線x=1對稱的是
(? )
A. y=ln(1-x) ???? B. y=ln(2-x)
C. y=ln(1+x) ????? D. y=ln(2+x)
分析 此題是關于函數(shù)圖象對稱的問題,可以直接根據(jù)函數(shù)圖象的平移和對稱變換求出結(jié)果,亦可根據(jù)相關點法解出答案.
解法1 函數(shù)y=lnx的圖象與函數(shù)y=ln(-x)的圖象關于y軸對稱,且所求函數(shù)的圖象需要與y=lnx的圖象關于x=1對稱,因此把函數(shù)y=ln(-x)的圖象向右平移兩個單位可得y=ln(2-x)的圖象,即為所求.
解法2 設Q(x,y)是所求函數(shù)圖象上的任意一點,則關于直線x=1的對稱點P(2-x,y)在函數(shù)y=lnx上,可得所求函數(shù)為y=ln(2-x).
反思 在以上兩種解法的基礎上,還可以通過作出函數(shù)圖象,觀察函數(shù)圖象的特點得出正確答案. 但無論采用何種解法,解答此題的關鍵都在于抓住函數(shù)圖象關于x=1對稱的本質(zhì),只要由此入手求解,便不難得出正確答案. 如果將此題中的具體函數(shù)換成抽象函數(shù)進行考查(如y=f(x)與y=f(2-x)的關系)又當如何?至此引起了筆者對“函數(shù)對稱性質(zhì)”的思考.
結(jié)束語
數(shù)學本質(zhì)的認識關系到學生數(shù)學知識的生長、數(shù)學能力的發(fā)展以及數(shù)學素養(yǎng)的養(yǎng)成. 在教學過程中,對于結(jié)論性的總結(jié)不應是簡單告知與證明了事,而應從本質(zhì)出發(fā),講清知識來源,讓學生明白知識間并不是相互隔絕而是有緊密聯(lián)系的,是一個符合邏輯的知識體系. 如此,方能幫助學生梳理知識結(jié)構(gòu),搭建新舊知識間的橋梁,實現(xiàn)數(shù)學發(fā)展.
參考文獻:
[1] 陳洪波.奇偶函數(shù)圖象對稱性的推廣及應用[J]. 高中數(shù)學教與學,2018(17):14-16.
[2] 涂佳微. 思辨才能深度理解——由一道選擇題的解答談函數(shù)對稱性質(zhì)及其應用[J]. 中學數(shù)學研究,2021(09):20-22.
[3] 劉紹學.普通高中課程標準實驗教科書·數(shù)學必修一(A版)[M]. 北京:人民教育出版社,2007.
[4] 章建躍,李增滬. 普通高中教科書·數(shù)學必修第一冊(A版)[M]. 北京:人民教育出版社,2020.