雷小華
眾所周知,函數(shù)是高中數(shù)學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,是歷屆高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容,而函數(shù)及其圖像又是考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一,所以平時(shí)的教學(xué)中必須給予高度重視. 函數(shù)圖像是相互依賴的兩個(gè)變量之間外在、直觀的表現(xiàn)形式,是函數(shù)解析式本質(zhì)屬性的直譯語言,兩者之間有著必然的聯(lián)系. 如何識(shí)辨函數(shù)與其圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系?如何理清它們之間的有機(jī)聯(lián)系?考試作答時(shí)是否能像老中醫(yī)那樣“望、聞、問、切”似的快速獲得正確答案?分析表明,函數(shù)圖像的識(shí)辨問題可試探著從四方面(戲稱四把“匕首”)入手而解答,另一方面,由表像(圖像)也可生成其特定的函數(shù)解析式. 故本文且命名為圖從“匕首”現(xiàn),數(shù)從像中來.
一、圖從“匕首”現(xiàn)
函數(shù)圖像的識(shí)辯,應(yīng)抓?、俸瘮?shù)的性質(zhì)先整體地把握奇偶性,②再局部地從函數(shù)值的范圍或特值點(diǎn)來突破,③有必要時(shí)依靠導(dǎo)數(shù)分析其單調(diào)性或極值、最值掌握其起伏形態(tài),④最后兼顧其自變量x→+∞、x→0+(或x→0-)時(shí)所對(duì)應(yīng)的離原點(diǎn)遠(yuǎn)近函數(shù)值y的變化趨勢(shì)這四方面綜合得出答案,這就是破解函數(shù)圖像識(shí)辯問題的四把“匕首”,即:
抓全局,定奇偶(匕首1);算特值,看范圍(匕首2);
握起伏,估極值(匕首3);觀遠(yuǎn)近,判走勢(shì)(匕首4).
有了這4把“匕首”,函數(shù)圖像不難現(xiàn)出原形!
1. 2020年高考試題中涉及函數(shù)圖像的識(shí)辨試題分析.
下面,且看試題如何被這四把“匕首”破解,過程如下.
2. 近年高考試題中涉及函數(shù)圖像的識(shí)辨試題分析.
其解法如下.
二、數(shù)從像中來
當(dāng)給出某一特定類型的函數(shù),如三角函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),以其局部的一段圖像為已知條件,即由表象(圖像)求其函數(shù)解析式,解法同樣有規(guī)可尋,有法可依.
對(duì)函數(shù)解析式中的待定系數(shù)A、ω、φ,處理方法如下:
用好周期先定ω,最值零點(diǎn)再定φ,代點(diǎn)觀察振幅顯,誘導(dǎo)變形答案來.
借助這4步,數(shù)自然會(huì)從像中來.
1. 2020年高考試題中涉及數(shù)從像中來的試題分析.
以上試題破解過程如下.
2. 近年高考試題中數(shù)從象中來的試題分析.
三、實(shí)戰(zhàn)顯身手
練習(xí)一.(單選題)函數(shù)y=2|x|·sin 2x的圖像可能是( )
【簡解】①匕首1:抓全局,定奇偶.
設(shè)f(x)=2|x|·sin 2x,其定義域?yàn)镽,且關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱.
又f(-x)=2|-x|sin 2(-x)=-2|x| sin 2x=-f(x),故y=f(x)是奇函數(shù),排除選項(xiàng)A,B;
②匕首2:算特值,看范圍. 當(dāng)x= 時(shí),y=0,故排除選項(xiàng)C. 故答案選D.
答案:D.
【方法點(diǎn)睛】匕首1+匕首2.
練習(xí)二.(多選題)已知函數(shù)y=Asin(ωx+φ) (x∈R,ω>0,0<φ< )的部分圖像如圖所示. 則Asin(ωx+φ)=
A. 2sin(2x+ ) B. 2sin(2x+ )
C. 2cos( -2x) D. cos( -x)
【簡解】①用好周期先定 .
由圖像得: = - = ,故 = = =2,排除答案D;
②最值零點(diǎn)再定 .
當(dāng)x= 時(shí),y=0,即2× + = ,解得: = ;
③代點(diǎn)觀察振幅顯.
由點(diǎn)(0, 1)代入可得:Asin =1,解得A=2.
④誘導(dǎo)變形答案來. 由①②③可得:Asin(ωx+φ)=2sin(2x+ );
又(2x+ )+( -2x)= ,故Asin(ωx+φ)=2cos( -2x). 故選AC.
答案:AC.
【方法點(diǎn)睛】用好周期先定ω,最值零點(diǎn)再定φ,代點(diǎn)觀察振幅顯,誘導(dǎo)變形答案來.
函數(shù)與圖像之間的關(guān)系實(shí)則是數(shù)與形的關(guān)系,這讓人想到著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生談數(shù)形結(jié)合時(shí)所作的贊美詩:“數(shù)與形,本是相倚依,焉能分作兩邊飛。數(shù)無形時(shí)少直覺,形少數(shù)時(shí)難入微。數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休。切莫忘,幾何代數(shù)流一體,永遠(yuǎn)聯(lián)系莫分離?!?的確,解析式與圖像莫分離,本質(zhì)與表象原統(tǒng)一,圖從“比首”現(xiàn),數(shù)從像中來.
責(zé)任編輯 徐國堅(jiān)