張勝言
【摘要】高中數(shù)學(xué)的精髓在于數(shù)學(xué)思想,而數(shù)學(xué)思想的核心又是在函數(shù)與方程思想中體現(xiàn)的.很多看似難度極大的題目其實(shí)有著非常多的隱含條件可以去挖掘,掌握函數(shù)與方程思想方法不僅能夠快速挖掘出解題要素,同時(shí)也能提高解題質(zhì)量.文章從函數(shù)與方程的解題思想出發(fā),通過(guò)解題實(shí)例的討論對(duì)該思想方式作出詳細(xì)的分析和說(shuō)明.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);函數(shù)思想;方程思想;案例
一、函數(shù)與方程思想分析
數(shù)學(xué)方法是解決問(wèn)題的程序,它具有一定的可操作性,并且能夠支配教學(xué)實(shí)踐活動(dòng).數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)的靈魂,但是它是內(nèi)隱的,必須通過(guò)數(shù)學(xué)方法等外顯要素將其表達(dá)出來(lái).用教學(xué)成果去解決問(wèn)題稱(chēng)為方法,用教學(xué)成果探討它的價(jià)值和意義則是思想.
1.函數(shù)的思想核心
函數(shù)是一種有著運(yùn)動(dòng)變化的模型,在高中階段函數(shù)思想貫穿數(shù)學(xué)課本的始終,任何一個(gè)數(shù)的運(yùn)算我們都可以將其改造成函數(shù),函數(shù)思想的實(shí)質(zhì)就是用聯(lián)系和變化建立其一種特定的關(guān)系.函數(shù)的核心思想在于圖像和性質(zhì),從函數(shù)的性質(zhì)和圖像出現(xiàn)所展開(kāi)的分析是非常具有條理性的.在解題中,我們可以已知條件中的方程、不等式問(wèn)題都化為函數(shù)為題來(lái)解答,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)來(lái)為方程求解提供相關(guān)支持.同時(shí)在實(shí)踐教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn),如果將不等式、方程等問(wèn)題運(yùn)用函數(shù)思想來(lái)解答,能夠起到極好的簡(jiǎn)化操作步驟,讓解題思路清晰明了的呈現(xiàn)出來(lái).
2.方程的思想核心
方程思想的本質(zhì)其實(shí)是認(rèn)識(shí)方程的概念,通過(guò)利用方程或是方程組的觀察來(lái)進(jìn)行問(wèn)題的處理.函數(shù)的問(wèn)題能夠通過(guò)方程來(lái)解答,同樣方程的問(wèn)題我們也可以通過(guò)函數(shù)來(lái)解答,二者的關(guān)系式十分微妙的,如果能夠找到其中的關(guān)系,那么高中函數(shù)與方程的解題就能夠輕而易舉實(shí)現(xiàn)了.方程思想的核心在于從函數(shù)關(guān)系出發(fā),通過(guò)構(gòu)建函數(shù)關(guān)系所對(duì)應(yīng)的方程式式來(lái)進(jìn)行求解.
我們可以通過(guò)一個(gè)例子來(lái)進(jìn)行具體說(shuō)明:函數(shù)與方程的轉(zhuǎn)換十分簡(jiǎn)單,我們可以將常規(guī)的y=f(x)轉(zhuǎn)化為一般方程f(x)-y=0,那么在具體的解答過(guò)程中,我們就可以通過(guò)解最普遍的二元方程組來(lái)完成此題.如果題目中還涉及函數(shù)的定義域、值域等問(wèn)題,我們都可以通過(guò)方程思想加以解答,往往還能達(dá)到事半功倍的效果.
二、函數(shù)與方程求解案例分析
對(duì)于函數(shù)思想與方程思想研究,我們可以更多的從實(shí)際案例中進(jìn)行分析.通過(guò)構(gòu)造函數(shù)關(guān)系為出發(fā)點(diǎn),然后以所構(gòu)造的函數(shù)圖像及性質(zhì)為切入點(diǎn),然后在解決所對(duì)應(yīng)的方程中的問(wèn)題,這也是函數(shù)與方程思想的核心所在.
例1定義x1滿(mǎn)足條件2x+2x=5,同時(shí)x2滿(mǎn)足條件:2x+2log2(x-1)=5,求x1+x2的值.
分析從題目中我們可以發(fā)現(xiàn),條件中所給出的未知數(shù)滿(mǎn)足的條件是超越了方程的類(lèi)型的.此類(lèi)方程我們無(wú)法通過(guò)直接計(jì)算的方式得出答案,因此我們要尋找超越方程的聯(lián)系,先將方程進(jìn)行轉(zhuǎn)換為函數(shù),然后在求解,這也是函數(shù)與方程思想的變形.
解題首先,我們將方程2x+2x=5定義為①,將方程2x+2log2(x-1)=5定義為②,然后進(jìn)行同等函數(shù)變化.將①的兩邊同時(shí)“-2x”的方式,得到2x-1=52-x.將方程②也進(jìn)行相同的變化,可以得到log2(x-1)=52-x.下來(lái)我們可以對(duì)方程①和②進(jìn)行分析,將它們轉(zhuǎn)化為函數(shù)模式.
方程①可以視作函數(shù)a(y=2x-1)與函數(shù)by=52-x在坐標(biāo)系相交中所產(chǎn)生交點(diǎn)M的橫坐標(biāo)數(shù)值;方程②可以視作cy=log2(x-1)與函數(shù)by=52-x在坐標(biāo)系相交中所產(chǎn)生交點(diǎn)N的橫坐標(biāo)數(shù)值.
通過(guò)上述方程,我們可以運(yùn)用方程與函數(shù)的思想將方程轉(zhuǎn)化為函數(shù)求解.通過(guò)觀察我們可以知道方程①所對(duì)應(yīng)的函數(shù)a和方程②所對(duì)應(yīng)的函數(shù)c都還可以進(jìn)一步的處理,即我們可以發(fā)現(xiàn)a由y=2x這個(gè)函數(shù)向右平移一個(gè)單位得到的,方程c是由y=log2x這個(gè)方程向右平移一個(gè)單位得到的.而y=2x與y=log2x關(guān)于y=x,因此我們可以判定a與c關(guān)于y=x-1對(duì)稱(chēng),即y=x-1與b是相互垂直的.聯(lián)立y=x-1與b可以求出相交點(diǎn)P的坐標(biāo)為P74,34,而且M,N關(guān)于點(diǎn)P對(duì)稱(chēng),所以我們可以得出x1+x2=74×2=72
三、函數(shù)與方程思想解題歸納
在高中數(shù)學(xué)解題中,我們可以將函數(shù)與方程思想作為解題的指導(dǎo)思想來(lái)運(yùn)用,首先分析學(xué)生的基礎(chǔ)水平,根據(jù)學(xué)生的數(shù)學(xué)水平來(lái)進(jìn)行課程設(shè)計(jì),幫助培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力.對(duì)于這種方程與函數(shù)的轉(zhuǎn)化解題,我們可以先引導(dǎo)學(xué)生自主思考,然后在分別從函數(shù)和方程的思想進(jìn)行解析,引導(dǎo)學(xué)生自主將兩種思想進(jìn)行結(jié)合解題.
函數(shù)與方程的思想我們可以將之作為一種解題策略,這是基于數(shù)學(xué)知識(shí)存在的,同時(shí)它又不僅局限于數(shù)學(xué)知識(shí).它也是一種指導(dǎo)思想,教師可以通過(guò)學(xué)生的學(xué)習(xí)層次,提出不同的要求,并且有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生此種解題思想.我國(guó)數(shù)學(xué)教育往往更加注重應(yīng)試而忽略了教育中的思維能力的表達(dá).只有教師對(duì)此十分重視,才能夠在教學(xué)過(guò)程中將之滲透給學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維.
結(jié)束語(yǔ)
總之,函數(shù)與方程思想是高中階段數(shù)學(xué)學(xué)科中的重要內(nèi)容之一,同時(shí)也是現(xiàn)階段數(shù)學(xué)學(xué)科高考中的重要內(nèi)容.對(duì)于教師來(lái)說(shuō),如果能夠通過(guò)加入一些教學(xué)活動(dòng)的方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生更充分的認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)思想是最好的.在解題技巧講解上,更加注重理論與實(shí)踐的結(jié)合,分析與討論的結(jié)合,這樣才能指導(dǎo)學(xué)生對(duì)條件的深挖,進(jìn)而解決問(wèn)題.