孫浩楠
摘要:函數(shù)是高中數(shù)學學習的重點內(nèi)容,也是每年高考必考知識點。由于函數(shù)知識點比較多,而且往往與圓錐曲線和一元二次方程結(jié)合在一起,綜合性比較強,一定程度上增加了解題的難度,讓很多我們無從下手,影響到數(shù)學考試分數(shù)。通過分析高中數(shù)學函數(shù)解題思路,并采用科學的解題方法,可以降低函數(shù)解答難度,提高函數(shù)解答的速度和正確率。本文主要分析高中數(shù)學函數(shù)定義,并根據(jù)高中函數(shù)定義,分析了高中數(shù)學函數(shù)解題思路,以及常見的變量替換法、最值法、數(shù)形結(jié)合等方法,有助于我們開拓思維,快速掌握函數(shù)的解題方法。
關(guān)鍵詞:高中函數(shù) ? 解題思路 ? 解題方法
數(shù)學在高中階段主要的學習科目之一,函數(shù)在高中數(shù)學占有重要地位。高中函數(shù)是初中函數(shù)知識點的延伸和擴展,學習的知識內(nèi)容更加深刻,函數(shù)變量關(guān)系更復雜,出現(xiàn)了多個變量,增加了學習難度,讓我們產(chǎn)生學習壓力。受到傳統(tǒng)思維的影響,我們在解答函數(shù)問題的時候,往往采取常用的解答方式,不僅增加了計算量,而且由于計算量增加,很熱容易導致計算錯誤,最終導致整個答案的錯誤。因此,在解答函數(shù)題目的時候,需要轉(zhuǎn)變解題思路,采用一些簡便的方式,才能提高解題效率和正確率。
一、高中數(shù)學函數(shù)定義
高中數(shù)學函數(shù)包括一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、反比例函數(shù)等眾多類型的函數(shù)。函數(shù)的定義:A、B是兩個非空集數(shù),如果按照某個確定的對應關(guān)系f,讓集合中的A中任意一個x在集合B中都有唯一確認的數(shù)f(x)和它對應,則f是A集合到B集合的函數(shù),即為y=f(x),其中x∈A,x是自變量,其取值范圍A是函數(shù)y=f(x)的定義域,與x值相對應的y值表示函數(shù)值。函數(shù)根據(jù)函數(shù)定義,在學習的時候就要掌握兩個變量的關(guān)系。在解答函數(shù)的時候,我們對函數(shù)的定義和函數(shù)內(nèi)涵理解不全面,從而導致解題思路錯誤,最終求得錯誤的答案。因此在解答函數(shù)問題的基礎是全面掌握函數(shù)的基本定義和內(nèi)涵,這樣才能避免出現(xiàn)基礎錯誤。
二、高中數(shù)學函數(shù)解題思路總結(jié)
(一)發(fā)散數(shù)學思維
數(shù)學是一門邏輯性強、抽象性比較強的學科。數(shù)學公式、數(shù)學概念、定義內(nèi)容比較多,對我們的要求比較高。我們往往需要了解相關(guān)概念、定理,對數(shù)學概念熟悉以后,才能解答數(shù)學題目。數(shù)學課本上往往會列舉經(jīng)典類型題目,并列舉解題步驟,讓我們進一步加深了解。因此,遇到同一類型的題目,往往根據(jù)課本上所列舉的方法解答題目,答題思路比較單一,有的時候遇到復雜類的題目,按照教材的方法計算量比較大。因此,在學習數(shù)學的時候,我們要發(fā)散思維,并靈活運用數(shù)學定理、公式。根據(jù)題目的實際情況,采取相應的解題方法。例如求
。這是常見的閾值解答方法,遇到這類題目的時候,可以利用函數(shù)的單調(diào)性進行解答, ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在(0,1上單調(diào)遞減),在 ? ? ? ? ?上單調(diào)遞增,所以x=1,f(x)取最小值,所以f(x)的值域是 ? ? ? ? 。第二種方法可以快速得到答案。在解題的時候,除了常規(guī)解題思路之外,還要經(jīng)常動腦,轉(zhuǎn)換思路、發(fā)散思維,找到一些快速簡單的方法。
(二)培養(yǎng)創(chuàng)新思維
由于高中數(shù)學函數(shù)的內(nèi)容比較多、涵蓋范圍非常廣,函數(shù)往往還會與其他知識點聯(lián)系在一起,題目的綜合性、應用性比較強,我們解答起來非常吃力,遇到這類題目的時候,往往束手無策。因此,在學習的時候,我們平時培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維,進行自主探索,開拓思路,避開常規(guī)解題思路。比如學習不等式的時候,常見的解題方法有三種:第一種將不等式拆解成兩個部分,最后得出結(jié)果;第二種是將不等式進行變換,將影響結(jié)果的部分去除,得到最終結(jié)果;第三種方法是利用絕對值去求值。一次在學習函數(shù)的時候,我們要善于開動腦筋,自己探索一些新的解題思路和方法,通過這樣的方式,不僅有利于更好地理解函數(shù)的定義和內(nèi)涵,而且有助于記憶。在解答問題的時候,可以采用逆向思維,擺脫固有的思維,打破過去的經(jīng)驗和僵化的思維模式,從而得到意想不到的結(jié)果。
三、高中數(shù)學函數(shù)解答方法
(一)數(shù)形結(jié)合
數(shù)形結(jié)合是按照數(shù)和形存在的對應關(guān)系,利用代數(shù)關(guān)系、幾何圖形的轉(zhuǎn)換解決問題。數(shù)和形是數(shù)學的基礎,將其應用在函數(shù)解題思路中,形可以通過數(shù)確定屬性,這種方式稱之為“以數(shù)解形”;或者通過數(shù)形所具備的幾何特點解釋兩者的關(guān)系,這種解題方式稱之為“以形解數(shù)”。數(shù)形結(jié)合是利用數(shù)和形兩者的對應關(guān)系,將抽象的數(shù)學問題轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的幾何問題,讓函數(shù)問題變得簡單明了。將函數(shù)題目中的已知條件表達在圖像內(nèi),對圖像進行分析,從而快速解決函數(shù)問題。
總結(jié):上述題目綜合運用了函數(shù)的基本不等式、正切、余弦等知識,并結(jié)合數(shù)形知識解決函數(shù)的閾值問題,可以將題目更加形象具體,提高解題速度和正確率。
(二)利用最值求解
根據(jù)函數(shù)定義域,可以在函數(shù)值域范圍內(nèi)求得函數(shù)的最大值和最小值。二次函數(shù) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,當α>0時,拋物線開口向上,則函數(shù)有最小值;當α<0時,則函數(shù)有最大值。函數(shù) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 的區(qū)間( ? ? ? ? ?)的最小值是g(t),求g(t)的值。
解題思路:根據(jù)已知條件 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ,那么函數(shù)的最小值為-2,然后根據(jù)t的值,得到g(t)的值,g(t)有三種情況
當 ? ? ? ? ? ? ? 也就是 ? ? ? ? ? ? ,也就是g(t)=—2
在解答問題的時候,首先要理解出題者的意圖,二次函數(shù)的實數(shù)集合R上只有最大值或者最小值,如果定義域發(fā)生變化,則最大值和最小值也發(fā)生了變化。因此,在解答二次函數(shù)的時候,弄清楚題目的意思,然后根據(jù)題目的已知條件計算出最小值和最大值。
(三)變量代換法
函數(shù)中含有很多變量和未知條件,這些變量和未知條件給解題造成一定的障礙和困難,讓我們不知從何解題。遇到這類題目,必須轉(zhuǎn)換解題思路,將問題簡單化,在解題過程中引入新的變量,可以讓題目變得更加簡單,這就是變量代換法。通過變量代換法,可以發(fā)現(xiàn)題目中的隱藏條件,簡化解題思路。將變量代換法應用在角函數(shù)中,可以讓函數(shù)問題變得更加簡單。
例題: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ,求(x)。
解題思路:根據(jù)二次函數(shù)的定義,題目中的(x+1)是x2-4x+1的象。解決這種題目有兩種方法:第一種方法是常用的方法,將x+1看成多項式,然后帶入到題目中得到
,然后求x的值,這種解題方法計算量比較大,在解答過程中,很容易計算錯誤,導致答案錯誤。采用變量代換法,將x+1=t,得到x=t-1,然后將其帶入函數(shù)中,可以得到
得到 ? ? ? ? ? ? ? ?,所以 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
由于變量代換法的依附性很強,在不同的知識領(lǐng)域應用效果也不同,在處理一些復雜的不等式,采用變量代換法,簡化題目中的變量,降低解題難度,從而快速得到答案。
四、結(jié)語
函數(shù)是高中數(shù)學重要的學習內(nèi)容,也是高考的熱點話題。由于函數(shù)包括的知識點比較多,在考試中往往和其他知識點結(jié)合起來,一定程度上增加了解題的難度。因此,日常學習過程中,我們在做題的時候,要不斷總結(jié)做題經(jīng)驗,并發(fā)散思維,通過自己的努力,尋求新的解題方法,提高函數(shù)解題效率和正確率。
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(作者單位:山東省濟南市萊蕪第一中學58級1級部7班)