鄭凱文
摘 要:概述了高中數(shù)學(xué)中與函數(shù)相關(guān)的考點(diǎn),包括基本概念,特征分析,圖像運(yùn)用,復(fù)合函數(shù)和抽象函數(shù)。舉例分析了應(yīng)對(duì)低中高三種不同難度的題型的解題方法,其基本要素在于吃透概念、邏輯清晰和巧用發(fā)散思維。最后對(duì)解題技巧做了更詳細(xì)的論述,指出不同技巧的提出原理和應(yīng)用場(chǎng)景。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué) 函數(shù)問題 解題技巧
一、考點(diǎn)概述
高中階段關(guān)于函數(shù)內(nèi)容主要考察的知識(shí)點(diǎn)包括:對(duì)函數(shù)基本概念的理解,比如函數(shù)的定義以及特定函數(shù)定義域、值域和表達(dá)式;對(duì)函數(shù)特征的辨識(shí),比如單調(diào)性、周期性、奇偶性、極值點(diǎn);對(duì)函數(shù)圖像的繪制和運(yùn)用,利用圖像進(jìn)行解題;初等函數(shù)的基本性質(zhì)和復(fù)合函數(shù)的分析技巧;還有比較有難度的抽象函數(shù)等。這些考點(diǎn)構(gòu)成了高中函數(shù)題的絕大部分,除此之外,是將函數(shù)與諸如數(shù)列、不等式等考點(diǎn)結(jié)合起來考察,題型更加靈活,求解要求更高。[1]
學(xué)會(huì)解題和分析技巧的第一步,便是明確可能要考察的知識(shí)點(diǎn),只有洞察了考點(diǎn),才能隨機(jī)應(yīng)變,準(zhǔn)確解題。[2]
二、例題解析
1.吃透概念解簡(jiǎn)單題
從考卷整體得分的角度來看,在對(duì)基本概念理解透徹的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量在一些簡(jiǎn)單題中做到百分百拿分。[3]
(1)例:已知函數(shù),求其值域。
解:這道題函數(shù)的表達(dá)式并不復(fù)雜,可以用導(dǎo)數(shù)法求出單調(diào)性,然后求出值域,但過程較為繁瑣,其實(shí)還有更加簡(jiǎn)便快捷的方法,那就是將原函數(shù)取倒數(shù) ,這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)形式上的變化帶來了新的求解思路,利用基本不等式可簡(jiǎn)化求解。
當(dāng)時(shí),可化簡(jiǎn)為,因此。
當(dāng)時(shí),。綜上,原函數(shù)值域?yàn)?。
(2)例:已知有偶函數(shù)和奇函數(shù),滿足條件 ,試求和各自的表達(dá)式。
解:這是一道較為常規(guī)的利用奇偶性求表達(dá)式的題目,一般解法是用代替方程中的,這里也不例外。改寫原方程得,又根據(jù)和各自的奇偶性有,;
所以有,再和原方程聯(lián)立,相當(dāng)于解二元一次方程組,得,。
2.邏輯清晰解中等題
中等題的考點(diǎn)多于簡(jiǎn)單題,通常具有連貫性,解題時(shí)需步步為營(yíng),不留遺漏。
例:已知函數(shù),其中為正數(shù),求該函數(shù)在上的單調(diào)區(qū)間。
解:這道題主要考察的是對(duì)函數(shù)求導(dǎo)以判斷單調(diào)性,而函數(shù)本身有待定系數(shù),因此解答重點(diǎn)在于分類討論,避免漏解。
首先對(duì)原函數(shù)求導(dǎo)得,不妨先求單增區(qū)間。令,因?yàn)橛星?,所以可以等效為,這里看作一個(gè)含有待定系數(shù)的一元二次不等式,其中 ,求解時(shí)必須分類討論。
當(dāng)時(shí),此時(shí),那么恒成立,所以此時(shí)單增區(qū)間為。
當(dāng)時(shí),僅在處取到零,其余均大于零,因此單增區(qū)間仍為。
當(dāng)時(shí),解得或。此時(shí)應(yīng)當(dāng)注意,不能直接下結(jié)論判斷單增區(qū)間,因?yàn)轭}目要求,需要判斷與0的大小關(guān)系,這里可以運(yùn)用韋達(dá)定理得,,所以有,單增區(qū)間為 。
以上便求完了單增區(qū)間,此時(shí)再令,即,根據(jù)之前的求解,可知只有在時(shí)不等式有解,為。
這道題整體難度并不大,但對(duì)理解解題所需要的邏輯性和完整性有很大幫助,解題過程環(huán)環(huán)相扣,銜接緊密,在此基礎(chǔ)上如果使用更復(fù)雜的形式并引入更多的可變參數(shù),則可進(jìn)一步提高難度。
3.發(fā)散思維解困難題
通常考試最后的幾道大題較有難度,考點(diǎn)也不限于某一大類,函數(shù)、數(shù)列、不等式、甚至是向量,都有可能交叉在一起考察,這個(gè)時(shí)候發(fā)散思維很重要。
(1)已知有
在時(shí)該式恒成立,又有方程的解為
那么
比較上式中左右兩邊的系數(shù),可以發(fā)現(xiàn)。根據(jù)上述規(guī)律,如果有方程,其根為:,那么可以將用表示為。
這道題的考點(diǎn)比較特殊,也不是常規(guī)題型,考察的是觀察、比較、猜想和推理的能力。雖然不是一道很難的大題,但是作為填空題來說,第一眼看上去還是有點(diǎn)唬人。解題的關(guān)鍵在于冷靜分析題目中所給的條件,親自動(dòng)手驗(yàn)證已給的結(jié)論,找到其中的判斷規(guī)律,然后再將其延伸到進(jìn)一步的求解中。
(2)例:已知函數(shù),有兩個(gè)實(shí)數(shù),試證明
證明:這道題僅從代數(shù)的角度來看,似乎難以證明,但是將不等式形式改寫為 后,容易聯(lián)想到距離的表達(dá)式,因此這里巧用向量的轉(zhuǎn)換來證明代數(shù)不等式。
根據(jù)題目,構(gòu)造兩個(gè)向量,由于,那么這兩個(gè)向量必然不共線,且有。根據(jù)向量知識(shí)中的距離不等式,僅在共線時(shí)等號(hào)成立,所以有,即。
三、技巧總結(jié)
上一節(jié)在解析例題的同時(shí)簡(jiǎn)要說明了解題技巧,這一節(jié)做更加詳細(xì)的論述。
1.掌握考點(diǎn)和出題點(diǎn)之間的聯(lián)系
考點(diǎn)和出題點(diǎn)看似是一回事,實(shí)則不然,兩者并非一一對(duì)應(yīng)??键c(diǎn)是以結(jié)論的形式展現(xiàn),出題點(diǎn)以問題的形式展現(xiàn),同一個(gè)考點(diǎn)有不同的出題角度,而一個(gè)出題點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的考點(diǎn)也不是唯一的。因此除了掌握考點(diǎn)外,還需掌握理解考點(diǎn)和出題點(diǎn)的關(guān)系,才能在解題時(shí)做出足夠快速的反應(yīng)。
2.解題時(shí)思路清晰,邏輯完整
作者的數(shù)學(xué)老師曾經(jīng)在課堂上說過,高中數(shù)學(xué)和初中數(shù)學(xué)最大的不同點(diǎn)在于高中數(shù)學(xué)對(duì)思維量的要求明顯提高。所謂思維量,最重要的體現(xiàn)在于邏輯性和完整性,除了特別簡(jiǎn)單的填空選擇,其余大部分函數(shù)題都不可能一步到位,因此保證解題的邏輯性和完整性是應(yīng)對(duì)大部分題型的必備方法。
3.巧用發(fā)散思維創(chuàng)新解題
難題的難點(diǎn)不僅在于計(jì)算,還在于思路的不尋常,這種情況下,發(fā)散性思維是解出難題的基本保證。要運(yùn)用發(fā)散性思維,往往要對(duì)已知條件仔細(xì)觀察,嘗試不同的變化,才能最終找到引申的考點(diǎn)和解法。
結(jié)語(yǔ)
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中最重要的考點(diǎn)之一,其考察內(nèi)容豐富,考題層次性明顯,并且在一張?jiān)嚲碇袔缀蹩倳?huì)出現(xiàn)低中高三種難度的函數(shù)考題。因此,在掌握基本知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)三種難度的題型一一擊破,是值得優(yōu)先選擇的策略。作者根據(jù)自身實(shí)際經(jīng)驗(yàn),分享了應(yīng)對(duì)方法和解題技巧,既可用于啟發(fā)當(dāng)前的學(xué)習(xí),又為未來在大學(xué)進(jìn)一步的深造夯實(shí)了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉佳. 解析導(dǎo)數(shù)與函數(shù)[J]. 教育教學(xué)論壇,2014,(01):166-167.
[2]許諾. 關(guān)于高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路多元化的方法舉例探索[J]. 科學(xué)大眾(科學(xué)教育),2016,(02):25.
[3]李瑛,郭嘯. 高中函數(shù)問題的數(shù)學(xué)解題要素與解題能力探究[J]. 開封教育學(xué)院學(xué)報(bào),2013,(03):212-213.endprint