潘龍生
函數(shù)作為基本的數(shù)學(xué)工具,在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題中有著廣泛的應(yīng)用,合理地構(gòu)造函數(shù),往往能夠找到巧妙的解法,但是由于函數(shù)構(gòu)造思維難度較大,不少同學(xué)對(duì)此無(wú)從下手,因此它又成為高中數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的一個(gè)難點(diǎn).本文擬以實(shí)例從不同角度探究構(gòu)造函數(shù)的策略,以期能對(duì)同學(xué)們以后的問(wèn)題解決起到引導(dǎo)作用,供參考.
一、類(lèi)比結(jié)構(gòu)特征,整體構(gòu)造函數(shù)
點(diǎn)評(píng):?jiǎn)握{(diào)性、奇偶性等性質(zhì)是函數(shù)的重要特征,在研究的問(wèn)題中如果有這些性質(zhì)的呈現(xiàn)或變形顯現(xiàn),則可以利用問(wèn)題特性,整體構(gòu)造函數(shù).
二、直接移項(xiàng)合并,構(gòu)造單一函數(shù)
分析:解決兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題遠(yuǎn)不如研究一個(gè)單一函數(shù)簡(jiǎn)單,而函數(shù)f(x)與g(x)的圖象有三個(gè)不同的交點(diǎn)等價(jià)于合并為單一函數(shù)后圖象與x軸有三個(gè)零點(diǎn),因此想到合并構(gòu)造為單一函數(shù).
點(diǎn)評(píng):當(dāng)研究問(wèn)題中含有多類(lèi)函數(shù)時(shí),直接解決就比較復(fù)雜,突破這個(gè)難點(diǎn)的首選之策就是轉(zhuǎn)化為單一函數(shù),而直接移項(xiàng)合并則是實(shí)現(xiàn)這種構(gòu)造的常見(jiàn)策略.
三、結(jié)構(gòu)變形整合,構(gòu)造雙新函數(shù)
點(diǎn)評(píng):若函數(shù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型多樣,且難以轉(zhuǎn)化為同一函數(shù),則可以考慮歸類(lèi)整合,將原問(wèn)題構(gòu)造為兩個(gè)新函數(shù)去研究,通過(guò)兩個(gè)新函數(shù)的研究凸顯原問(wèn)題的本質(zhì).
四、分離變量構(gòu)造,轉(zhuǎn)為無(wú)參函數(shù)
點(diǎn)評(píng):參變共存,變量分離是研究含參問(wèn)題的一種重要手段,通過(guò)分離變量構(gòu)造,可以轉(zhuǎn)為無(wú)參函數(shù),這種方法很大程度上避免了繁復(fù)的參變量討論,同時(shí)也簡(jiǎn)化了運(yùn)算,解題過(guò)程輕松簡(jiǎn)潔.
五、結(jié)合求導(dǎo)法則,轉(zhuǎn)抽象為特型
點(diǎn)評(píng):抽象函數(shù)是函數(shù)考題中的一個(gè)常見(jiàn)面孔,它沒(méi)有具體表達(dá)式,對(duì)同學(xué)們來(lái)說(shuō)是個(gè)難點(diǎn),但這類(lèi)問(wèn)題出現(xiàn)時(shí),往往又不是孤立的,導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)法則時(shí)常忽隱忽現(xiàn),形影相隨,因此在求解這類(lèi)問(wèn)題時(shí),應(yīng)主動(dòng)聯(lián)想與問(wèn)題結(jié)構(gòu)和形式相對(duì)應(yīng)的求導(dǎo)法則,并通過(guò)對(duì)原結(jié)構(gòu)適當(dāng)變形使之適用于法則的形式,以實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的求解.
六、主元引元構(gòu)造,換背景去類(lèi)比
點(diǎn)評(píng):對(duì)于多元問(wèn)題,可以將其中一個(gè)元視為主元或整體思考引進(jìn)新元,并構(gòu)造主元或新元為變量的函數(shù),以新元的約束條件視為函數(shù)的定義域,其他元視為常數(shù),從而通過(guò)改換原問(wèn)題的背景而類(lèi)比構(gòu)造相應(yīng)的函數(shù)解決.
七、兩側(cè)同取對(duì)數(shù),同元組合構(gòu)造
點(diǎn)評(píng):若求解問(wèn)題中某些項(xiàng)的底數(shù)和冪指數(shù)都含變量,直接構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行處理顯然是困難的,因?yàn)槠淝髮?dǎo)過(guò)程舉步維艱,此時(shí),可以考慮采用同取自然對(duì)數(shù)的方法先轉(zhuǎn)化為對(duì)數(shù)式,再進(jìn)行同元組合變形,構(gòu)造為平時(shí)學(xué)習(xí)中熟悉的、經(jīng)典的如y=lnx、y=lnx/x等函數(shù).