王漢奎
數(shù)學(xué)思想有很多,將其運(yùn)用于解答函數(shù)題,有助于拓寬解題的思路,提升解題的效率.在解題教學(xué)中,教師要重視講解各種數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用條件和技巧,開展有針對(duì)性的訓(xùn)練,讓學(xué)生學(xué)會(huì)靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)思想來解題.
一、分類討論思想
當(dāng)遇到題目條件較復(fù)雜的函數(shù)問題時(shí),教師首先要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)題目的條件,針對(duì)題目的各種情況進(jìn)行分類,逐類進(jìn)行討論,再綜合求出結(jié)果.利用分類討論思想將問題分情況進(jìn)行討論,思路會(huì)更加清晰.
例1.求函數(shù)[f(x)=lg(ax-k2x)](a>0且a≠1,k∈R)的定義域.
解析:在解答此題時(shí),教師可以指導(dǎo)學(xué)生假設(shè)函數(shù)[f(x)]為有意義,學(xué)生結(jié)合已學(xué)的對(duì)數(shù)知識(shí)可以得到[ax-k2x>0],從而得到[a2x>k].此時(shí),教師可以指導(dǎo)學(xué)生對(duì)[k]進(jìn)行分情況討論,當(dāng)[k≥0]時(shí),x∈(0,+∞);當(dāng)[k<0]時(shí),對(duì)不等式兩邊取對(duì)數(shù),可以發(fā)現(xiàn)若[k<1],則x∈R;若[k≥1],則[x]∈?.綜上,當(dāng)[0≤k≤1]時(shí),x∈(0,+∞);當(dāng)k≥1時(shí),x∈?.
在運(yùn)用分類討論思想解題時(shí),教師要提醒學(xué)生確保分類討論的完整性,防止因?yàn)榉诸惖倪z漏或重復(fù)而出現(xiàn)的問題.
二、數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)形結(jié)合思想是在解答函數(shù)題中運(yùn)用較多的一種解題方式. 運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解題的關(guān)鍵是,根據(jù)題目的要求靈活地進(jìn)行“數(shù)”與“形”之間的互化,建立“數(shù)”與“形”之間的關(guān)系,使問題得以簡(jiǎn)化.在解題時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生將函數(shù)題目中抽象的數(shù)量關(guān)系,通過圖形以直觀化的形式展現(xiàn)出來,簡(jiǎn)化解題的過程,優(yōu)化解題的方案.
例2.設(shè)函數(shù)[f(x)=x-[x] ,x≥0,f(x+1) ,x<0,]其中[x]表示不超過x的最大整數(shù),如[-1.5]=-2,[2.5]=2,若直線y=? k(x-1)(k<0)與函數(shù)[y=f(x)]的圖象只有三個(gè)不同的交點(diǎn),則k的取值范圍為( ).
解析:教師可以首先引導(dǎo)學(xué)生作出函數(shù)[f(x)=x-[x] ,x≥0,f(x+1) ,x<0,]的圖象,如圖所示.
然后,學(xué)生由直線[y=k(x-1)(k<0)]與函數(shù)[y=f(x)]的圖象只有三個(gè)不同的交點(diǎn),可以得到[-1<k≤-12].
運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解題,能夠?qū)㈩}目中所有的信息展示在圖形上,做到一目了然,學(xué)生可以用最簡(jiǎn)單的方法得到最準(zhǔn)確的結(jié)果.
三、方程思想
函數(shù)與方程之間的關(guān)系較為密切.在解題時(shí),令函數(shù)[y=f(x)=0],就將函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程問題.在函數(shù)中,方程思想主要應(yīng)用于求函數(shù)的零點(diǎn)及其取值范圍、討論二次函數(shù)的根的分布情況、函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)問題等.
例3.已知函數(shù)[f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)]有唯一零點(diǎn),則a=( ).
A.- [12] B.[13] C.[12] D.1
解析:由[f(x)=0,a(ex-1+e-x+1)=-x2+2x].
[ex-1+e-x+1≥2ex-1·e-x+1=2],當(dāng)且僅當(dāng)[x=1]時(shí)取“=”.
[-x2+2x=-(x-1)2+1≤1],當(dāng)且僅當(dāng)[x=1]時(shí)取“=”.
若a>0,則[a(ex-1+e-x+1)≥2a],
要使[f(x)]有唯一零點(diǎn),則必有[2a=1],即[a=12].
若[a≤0],則[f(x)]的零點(diǎn)不唯一.
綜上所述,[a=12].
該題主要考查了方程思想的應(yīng)用.在解題時(shí),教師首先要引導(dǎo)學(xué)生將函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程的根的問題,然后利用基本不等式確定a的取值.方程思想在解函數(shù)題中應(yīng)用較廣泛,教師要組織學(xué)生開展有針對(duì)性的訓(xùn)練,幫助他們提升運(yùn)用方程思想解題的能力.
在解答函數(shù)題時(shí)靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)思想,對(duì)解題有很大的幫助.因此,在解題教學(xué)中,教師不僅要講解解答函數(shù)題的基本方法,還要指導(dǎo)學(xué)生靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法,提升解題的技能.
(作者單位:浙江省紹興市新昌縣鼓山中學(xué))