摘 要:高中數(shù)學的一個主要板塊就是函數(shù)與方程,并且函數(shù)與方程穿插在高中數(shù)學知識的各個方面,所以函數(shù)與方程思想在高中數(shù)學解題中至關重要。函數(shù)與方程思想在高中數(shù)學解題中的應用有不等式求解、零點求解和方程根個數(shù)求解等多個方面。文章首先簡要介紹了函數(shù)與方程思想的含義,然后通過函數(shù)與方程在解題中幾個方面的應用來展現(xiàn)函數(shù)與方程思想在實例中的解題思路。
關鍵詞:高中數(shù)學;函數(shù)與方程;思想;解題
一、 函數(shù)與方程思想的含義
函數(shù)與方程是兩個概念,它們之間又存在著聯(lián)系,所以在解題過程中我們要將函數(shù)思想和方程思想結(jié)合起來,這樣才能讓解題變得更加容易、簡便。解題過程中我們要將極值、不等式、求解方程和求解參數(shù)取值范圍等問題轉(zhuǎn)化成有關的函數(shù)問題或構(gòu)建方程和方程組,從而簡化解題思路,把問題簡單化達到更好的解題效果。
(一) 函數(shù)思想
簡要來說,函數(shù)思想是從變化和運動的角度解題,主要是分析和探求數(shù)學中的數(shù)量關系,利用函數(shù)思想解題過程中對于方程和不等式等數(shù)學問題,我們要通過構(gòu)建函數(shù)和函數(shù)關系,并利用函數(shù)圖像和性質(zhì)來解決數(shù)學問題??梢哉f解決函數(shù)問題是以函數(shù)思想為基礎的。
(二) 方程思想
方程思想主要應用于已知和未知間的等量關系的數(shù)學問題,利用方程思想解題過程中對于變量直觀關系等數(shù)學問題,我們首先要構(gòu)建方程和方程組,然后結(jié)合方程的性質(zhì)來解題。我們要想熟練地利用方程思想解決數(shù)學問題,首先要深刻地理解方程的概念。
二、 高中數(shù)學解題中函數(shù)與方程思想的實例
(一) 函數(shù)與方程思想在不等式求解中的應用
不等式應用非常廣泛,在選擇題和應用題中都經(jīng)??疾?,且經(jīng)常綜合其他數(shù)學知識來考查學生,函數(shù)與方程思想在不等式求解類似問題中常常是解題的關鍵。利用函數(shù)的圖像和性質(zhì)解決含有參數(shù)的不等式求解等問題,例如我們在面對直接求解不等式的問題時,我們可以利用函數(shù)的圖像和性質(zhì)將問題簡化,將不等式的右邊化為零,而將不等式的左邊化為函數(shù),這樣問題就會變得簡單許多。利用函數(shù)的單調(diào)性和有界性會很容易地解決不等式求最值的問題。
例題:求證:任意實數(shù)x,y,z∈(0,1),在x(1-y)+y(1-z)+z(1-x)<1中成立。
解析:假設x為主元,y,z為參數(shù),構(gòu)造函數(shù)f(x)=(1-y-z)x+y(1-z)+z
可得:
如果1-y-z=0時,則f(x)=y-z+z 如果1-y-z≠0時,f(x)為一次函數(shù),且在區(qū)間(0,1)單調(diào), ∴f(0)=y(1-z)+z=y(1-z)+(z-1)+1=(1-z)(y-1)-1<1 得:f(1)=1-yz<1 ∴f(x)于(0,1)區(qū)間始終有f(x)<1 即,x(1-y)+y(1-z)+z(1-x)<1 例題中運用函數(shù)與方程思想構(gòu)建函數(shù)f(x),將題目轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,通過函數(shù)進行假設來解決題目所給出的問題。 (二) 函數(shù)與方程思想在零點求解中的應用 零點求解也是在考試中經(jīng)常出現(xiàn)的考題,我們通常會利用函數(shù)與方程思想解決零點求解問題。對于零點求解的題目有的時候題目通常會給出函數(shù),這就不需要我們再重新構(gòu)建函數(shù),然后題目定義該函數(shù)在某區(qū)間內(nèi)有n個零點,讓學生求取區(qū)間范圍,或讓學生求取函數(shù)在該區(qū)間內(nèi)有幾個零點。在解題過程中我們可以利用函數(shù)的圖象和性質(zhì),首先通過題目所給出的條件做出函數(shù)圖象,然后如果是選擇或填空題有助于學生可以直觀地找出題目的答案,如果是簡答或應用題也可以為學生提供一個清晰的解題思路。 (三) 函數(shù)與方程思想在方程根個數(shù)求解中的應用 方程根個數(shù)求解過程中結(jié)合函數(shù)與方程思想,通常首先根據(jù)函數(shù)圖象中函數(shù)與x軸交點的個數(shù)確定方程根的個數(shù),然后再根據(jù)題目要求具體作答。 例題:x2=2x方程解的個數(shù) 解析:首先我們要畫出函數(shù)f(x)=x2-2x的函數(shù)圖象(如圖1),然后根據(jù)函數(shù)的圖象不難看出,函數(shù)和x軸共有3個交點,因此x2-2x方程解的個數(shù)為3個。 (四) 函數(shù)與方程思想在方程數(shù)列求解中的應用 數(shù)列即按一定的次序排列的一列數(shù),結(jié)合函數(shù)與方程思想,我可以將一個數(shù)列看作一個函數(shù),而這個函數(shù)的定義域為正整數(shù),數(shù)列的項即數(shù)列中的每一個數(shù)就是項數(shù)的函數(shù),函數(shù)值對應數(shù)列自變量按一定次序的取值,函數(shù)的解析式對應數(shù)列的通項公式。所以,在實際的數(shù)列解題過程中,我們結(jié)合函數(shù)與方程思想將數(shù)列轉(zhuǎn)化為函數(shù),這樣解題就會變得容易許多。 三、 高中數(shù)學解題中函數(shù)與方程思想總結(jié) 上面的內(nèi)容簡單介紹了函數(shù)與方程思想在高中數(shù)學中應用的幾個方面,并對這幾種類型的解題思路進行了簡單的介紹,但我們在運用函數(shù)與方程思想解題的過程中仍要注意一下幾個問題:第一,解題時要先考慮題目是否能夠運用函數(shù)與方程思想來解答;第二,問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)比較困難時,可以考慮構(gòu)建兩個函數(shù);第三,求方程的根時,要注意題目對根的要求,根的范圍和正負等。 函數(shù)與方程思想在解題中只是一種理論指導,要想讓學生熟練應用函數(shù)與方程思想,需要教師在教學中不但要讓學生理解函數(shù)與方程思想的本質(zhì),還要讓學生慢慢學會應用函數(shù)與方程思想解題。 參考文獻: [1]張新朝.數(shù)形結(jié)合思想對高中數(shù)學學習的作用[J].亞太教育,2015(20):225. [2]華鑫瑋.對于高中數(shù)學學習興趣培養(yǎng)的淺要認識[J].科技展望,2017(11). 作者簡介: 張會明,甘肅省酒泉市,金塔縣中學。