裴嘉徐
摘要:數(shù)學(xué)函數(shù)是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)也是難點(diǎn)之一,學(xué)好數(shù)學(xué)函數(shù)不僅對(duì)于學(xué)好高中數(shù)學(xué)意義重大,對(duì)于數(shù)學(xué)相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)及日常生活的應(yīng)用也起到了很大的作用。
關(guān)鍵詞:高中;數(shù)學(xué)教學(xué);數(shù)學(xué)函數(shù)
一、函數(shù)的定義及特性
現(xiàn)今我們所學(xué)習(xí)的函數(shù)在書上是如此定義的:在某變化過程中,有兩個(gè)變量x,y,如果對(duì)于x在某個(gè)范圍D內(nèi)的每一個(gè)確定的值,按照某種對(duì)應(yīng)法則f,y都有唯一確定的值與之對(duì)應(yīng),那么y就是x的函數(shù)。函數(shù)概念中有三個(gè)要素:定義域、值域和對(duì)應(yīng)法則,對(duì)應(yīng)法則是函數(shù)關(guān)系的本質(zhì)特征,因此也是三者中的核心。
函數(shù)式中主要存在著X,Y,f(x)三項(xiàng)內(nèi)容,我們將X稱為自變量,即與其他變量相關(guān)聯(lián)的變量,這一變量在任何值中都可以對(duì)應(yīng)到它變量的固定值;Y稱為因變量,即隨著自變量的變化而變化的量,當(dāng)確定自變量的值后就可以確定因變量;f(x)稱為函數(shù)值,即當(dāng)自變量與因變量都確定之后,根據(jù)函數(shù)公式通過計(jì)算后獲得的值被稱之為函數(shù)值。
函數(shù)與其他數(shù)學(xué)概念相區(qū)分的地方稱之為特性,主要包括以下幾方面:
(一)有界性
函數(shù)的有界性是指函數(shù)在有定義的區(qū)間上,存在著一個(gè)數(shù)值M,且M>0,對(duì)于一切屬于這個(gè)區(qū)間上的自變量,恒存在|f(x)|≤M,則成為f(x)在這個(gè)有定義的區(qū)間上有界,如果在函數(shù)的有定義區(qū)間上不存在數(shù)值M,則稱其無界。
(二)單調(diào)性
函數(shù)的單調(diào)性的定義為對(duì)于函數(shù)f(x)的定義域D內(nèi)某個(gè)區(qū)間上的任意兩個(gè)自變量的值a,b。若當(dāng)a
(三)奇偶性
函數(shù)的奇偶性用解析式法來表達(dá)就是:若函數(shù)f(x)存在f(-x)=-f(x)的關(guān)系,則稱這個(gè)函數(shù)為奇函數(shù);如果函數(shù)f(x)存在f(-x)=f(x)的關(guān)系,則稱這個(gè)函數(shù)為偶函數(shù)。若用圖像法來表示,其圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的函數(shù)為奇函數(shù),關(guān)于y軸對(duì)稱的函數(shù)為偶函數(shù)。
(四)周期性
周期函數(shù)指該函數(shù)的圖像在一個(gè)周期內(nèi)呈規(guī)律式變化,即在函數(shù)中存在一個(gè)正數(shù)T,使得函數(shù)f(X+T)=f(x)恒成立,我們將T稱為函數(shù)f(x)的周期。
(五)連續(xù)性函數(shù)
如果一函數(shù)在其定義域內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)上均有意義,即函數(shù)的圖像在其定義域上處處存在,那么可以稱該函數(shù)為連續(xù)函數(shù);如果函數(shù)在其定義域內(nèi)有無意義的點(diǎn),那么該函數(shù)為不連續(xù)函數(shù)。
二、函數(shù)在相關(guān)學(xué)科中的應(yīng)用
數(shù)學(xué)思想起源于古典哲學(xué)思想,并且是現(xiàn)代化學(xué)、物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。同時(shí)由于函數(shù)的表現(xiàn)形式多樣,具有靈活性與多變性,因此能夠在相關(guān)學(xué)科中進(jìn)行應(yīng)用。
(一)在化學(xué)中的應(yīng)用
在進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)中,對(duì)于化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與同分異構(gòu)體的分析,就能夠采用數(shù)學(xué)初等函數(shù)思想,例如對(duì)氨基酸的提取問題,求解有多少種提取方法就可以使用到函數(shù)知識(shí)。
(二)在物理中的應(yīng)用
由于物理中含有許多需要計(jì)算的內(nèi)容,因此物理與數(shù)學(xué)學(xué)科的結(jié)合最為緊密。例如物理中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)、簡諧振動(dòng)等都涉及到數(shù)學(xué)函數(shù),如勻速圓周運(yùn)動(dòng)就涉及到數(shù)學(xué)函數(shù)y=Asin&ωx+ψ)模型。
(三)在編程中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)學(xué)思想也逐漸應(yīng)用到計(jì)算機(jī)編程方面,在編程中主要運(yùn)用函數(shù)來將語句變?yōu)槟軌蛲瓿晒ぷ鞯墓δ?,通過在程序代碼中引入函數(shù)名稱和所需的參數(shù)。可在該程序中執(zhí)行(或者說是調(diào)用)該函數(shù)。
三、函數(shù)在生活中的應(yīng)用
(一)一元一次函數(shù)的應(yīng)用
一元一次函數(shù)是函數(shù)中較為簡單的類型,也是生活中使用最為廣泛的函數(shù)。例如在進(jìn)行購物時(shí),商家會(huì)推出折價(jià)券、抵價(jià)券、折上折等商品銷售促銷措施,這時(shí)商家就需要利用一元一次函數(shù)知識(shí)來計(jì)算成本與利潤率,而購買者也要通過函數(shù)計(jì)算促銷措施采取后與采取之前的價(jià)格相比的優(yōu)惠力度。
(二)一元二次函數(shù)的應(yīng)用
在建筑施工、牲畜飼養(yǎng)、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造過程中會(huì)應(yīng)用到一元二次函數(shù)的知識(shí)。由于利潤的發(fā)生往往隨著投資的變化而變化,建筑施工方可以通過一元二次函數(shù)計(jì)算每投人一定量的投資,自身的項(xiàng)目利潤增長的百分比,以計(jì)算將資金投入建筑施工是否能達(dá)到自身理想的收益率。
(三)三角函數(shù)的應(yīng)用
三角函數(shù)主要被應(yīng)用在面積計(jì)算上,在園林綠化方面應(yīng)用較多。例如街道的三角區(qū)需建設(shè)一個(gè)街角公園,需要進(jìn)行園林綠化施工,計(jì)算綠化施工面積是就能夠運(yùn)用到三角函數(shù)的相關(guān)知識(shí)。
四、結(jié)語
文章介紹了函數(shù)在數(shù)學(xué)學(xué)科中的定義及特性,由此引申到函數(shù)在其他相關(guān)學(xué)科中的應(yīng)用,并將理論與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合介紹了函數(shù)在生活中的應(yīng)用與重要性。函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)中極為重要的內(nèi)容,不僅關(guān)乎到個(gè)人學(xué)業(yè)成績,還在無形中培養(yǎng)著學(xué)生的思維能力,使邏輯填密,并使學(xué)生在日后有一定的函數(shù)基礎(chǔ)來解決一系列問題。文章意在讓學(xué)習(xí)函數(shù)中的學(xué)生意識(shí)到函數(shù)的重要意義及必要性,使同學(xué)們能夠以積極的心態(tài)挑戰(zhàn)此數(shù)學(xué)問題,為日后的函數(shù)應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)了基礎(chǔ)。
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