摘 要:極限思想是數(shù)學分析中的一種重要思想,是指用極限概念分析問題和解決問題的一種數(shù)學思想。本文主要將運用極限思想的方法和常規(guī)的解題方法作對比,反映出極限思想在中學數(shù)學部分函數(shù)問題中的妙用。
關鍵詞:極限思想;中學數(shù)學;函數(shù);應用
函數(shù)是中學數(shù)學中十分重要的一個版塊,幾乎所有的數(shù)學知識都能用幾何的形式以函數(shù)為中心觀念結合起來。函數(shù)的涵蓋面十分廣,從一般初等函數(shù)到三角函數(shù),而解決有關函數(shù)的問題的方法也多種多樣,其中極限思想也是其中的一種,在較難的函數(shù)問題中運用極限思想能夠適當?shù)暮喕橄髲碗s的運算,突破難以想到的難題。
一、 利用極限思想求未知變量的取值范圍
【例1】 已知函f(x)=|lgx|,0
分析:若按一般解法:首先由分段函數(shù)可得函數(shù)的圖像,根據(jù)對數(shù)函數(shù)的性質得出答案,用一般解法的難點在于許多同學不能自如的運用對數(shù)函數(shù)的性質,不易想到“-loga=logb”,從而不能求解該題。
利用極限思想求解該題思路如下:直接由該分段函數(shù)的圖像可得出直線y=1與該函數(shù)的圖像相交時即為最小值,此時a→0,b→10,c→10,故abc=10;當平行于x軸的直線趨近于x軸時取得最大值,此時abc=12,這個解法比較簡單,對于基礎薄弱成績中等的學生依然適用。
二、 利用極限思想確定函數(shù)圖像
【例2】 函數(shù)f(x)=2-2x2-2x+1的圖像是( )
分析:此函數(shù)并不是我們平時常見的函數(shù),函數(shù)圖像不容易畫出。但是利用極限思想可知,當x→1時,y→-∞,故可以排除A,C選項,又因為通過觀察可知函數(shù)過原點,故選B;利用極限思想判斷函數(shù)圖像是中學中判斷函數(shù)圖像的既高效又快速的方法。
三、 利用極限思想確定函數(shù)值域
【例3】 函數(shù)f(x)=1+1x2的值域為( )
A. (1,+∞)B. (2,-∞)
C. [2,+∞)D. [1,-∞)
分析:若按一般解法,需要利用反函數(shù),令y=f(x),因為y=1+1x2,故x2=1y-1,則由x2≥0可得1y-1≥0。計算可得y≥1,故值域為(1,+∞)。
利用極限思想求解該題思路如下:當x趨近于0時,f(x)趨近于正無窮,從而排除B,D兩個選項,再由觀察即可得當x=2時,函數(shù)值介于1到2之間,故選A。
四、 小結
極限思想是我們在大學的學習中所要著重培養(yǎng)的一種思維方式,它在整個數(shù)學史中占據(jù)了十分重要的作用,在中學的數(shù)學教學中我們也應該在潛移默化中培養(yǎng)學生的這種思維,要充分認識到極限思想在解題中的便捷性,以及在培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維時的有效性,在素質教育的今天,我們不應該只教給學生大量的機械的解題方法,還應該重視各種數(shù)學思想的滲透。極限思想作為一種基礎而重要的數(shù)學思想,應該在中學教育中重視起來。
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作者簡介:
汪瑤,四川省南充市,南充市順慶區(qū)西華師范大學。