張百香
摘 要: 函數(shù)思想即以函數(shù)性質、函數(shù)理念作為基本出發(fā)點分析、轉化和解決數(shù)學問題.函數(shù)思想本質上屬于數(shù)學思想中的一種常見類型,在數(shù)學教學實踐活動中起著橫向聯(lián)系之功效,有助于分析與解決高中數(shù)學難題.文章強調以函數(shù)思想為指導思想,指導高中數(shù)學方程式、不等式,以及數(shù)列等知識內容的解題程序,以期能夠成為高中數(shù)學解題教學的參考標準.
關鍵詞: 函數(shù)思想 高中數(shù)學解題 方程式 不等式 數(shù)列
函數(shù)思想本身屬于數(shù)學中較重要的一種思想,在高中數(shù)學解題教學中起著舉足輕重的作用.函數(shù)貫穿高中數(shù)學的始終,近幾年各地高考均加大了函數(shù)知識的考查范圍與比例,因此建議教師把函數(shù)思想視作高中數(shù)學解題教學的主線.
1.函數(shù)思想指導高中數(shù)學方程式解題程序
方程式即包含未知數(shù)的一個等式,且含有一個或多個未知數(shù),是對未知量及已知量之間實際數(shù)量關系的直接表述.盡管方程式與函數(shù)的基本概念存在著差異,但同時也具有必然聯(lián)系.若能用解析式直接表示函數(shù),則可將其視作方程式.以函數(shù)思想指導方程式解題,可將函數(shù)視作一個已知量,且該已知的函數(shù)值為零,即可轉化成一個方程式,或者是把一個方程式視作兩個相同的函數(shù),實現(xiàn)以函數(shù)問題代替方程問題的目標,那么所求方程的解即為函數(shù)圖像中的交點[1].對于高中數(shù)學方程式,在解方程環(huán)節(jié),針對方程式較復雜的題目,以常規(guī)方式解題通常需要花費較多時間,難度也相對較大,不僅學生難以掌握,經常會在同樣的環(huán)節(jié)出錯,而且給教師開展教學活動帶來一定的難度.鑒于此,若借由函數(shù)思想,以函數(shù)性質、函數(shù)圖像作為參考標準解題,則能夠在短時間內達到解題目的,同時其準確性也相對較高.
比如,在方程式中,已知lgx+x=2的根為x■,10■+x=2的根為x■,需要求解x■+x■.那么在求解x■+x■時,若單純分割方程和函數(shù),則無法直接達到解題目標.主要由于該方程式由指數(shù)函數(shù)、線性函數(shù)和對數(shù)函數(shù)構成,因此借由函數(shù)思想畫出函數(shù)圖像之后,其圖像交點即為方程的解.由此可見,把方程式轉換為lgx=2-x,10■=2-x之后,建立直角坐標系,即可發(fā)現(xiàn)方程的解即為三個函數(shù)相交的兩個點.
2.函數(shù)思想指導高中數(shù)學不等式解題程序
函數(shù)思想指導高中數(shù)學解題時,必須創(chuàng)建數(shù)學模型,且該數(shù)學模型應當表明兩個變量之間的關系,將其用作指導高中數(shù)學不等式解題,具有較高可行性[2].函數(shù)區(qū)間中的正負和不等式具有直接關系,若把不等式右面部分視作零,將其左面以函數(shù)形式表現(xiàn)出來,則可直接通過函數(shù)性質、函數(shù)圖像解題.
比如,若實數(shù)p滿足4≥p≥0的要求,且x■+3+px>p+4x,在求解x的取值范圍時,可以將x視作自變量,并構造出函數(shù)-x2-3+p+(4-p)x=y.由于4≥p≥0,因此y>0,再求解x的取值范圍時,即可選擇一元二次方程的實根分布解決問題,但是該解題程序十分復雜,并不建議使用.如果假設(4x-x■-3)+(1-x)p=f(p)>0,4≥p≥0,那么針對函數(shù)f(p)而言,只需要f(0)>0,f(4)>0,即可達到解題目標,x的取值范圍為x<-1,x>3.
3.函數(shù)思想指導高中數(shù)學數(shù)列解題程序
數(shù)列即指根據(jù)一定順序、規(guī)律所排列起來的數(shù)字,每一數(shù)字代表著數(shù)列中的一個項,所以對于數(shù)列問題,在解題環(huán)節(jié)可把數(shù)列視作項數(shù)函數(shù),函數(shù)公式則為數(shù)列通項公式.高中數(shù)學數(shù)列的解題環(huán)節(jié),把數(shù)列視作一個函數(shù)值,以函數(shù)性質、函數(shù)圖像進行解題,即可簡化數(shù)列解題程序.這是由于數(shù)列和函數(shù)中具有明顯的相同點與不同點,借由類比法,有效把握數(shù)學變量的規(guī)律及特征,使函數(shù)思想和數(shù)列得以有機融合,從而實現(xiàn)數(shù)列的解題目標[3].
比如,在數(shù)列f(m)中,m為自然數(shù),而f(m)=1+■+■+■+…+■,求f(m+1)-f(m)的值.在該數(shù)列中,若將分子與分母分開,可發(fā)現(xiàn)分母為正整數(shù)列,即1,2,3,4,…,3m-1.那么=f(m+1)-f(m)=(1+■+■+■+…+■+■+■+■)-(1+■+■+■+…+■)=■+■+■.必須強調的是,高中數(shù)列解題環(huán)節(jié),必須把握函數(shù)和數(shù)列之間的聯(lián)系.數(shù)列本身是函數(shù)的一種特殊形式,數(shù)列項為函數(shù)值,數(shù)列序號則為自變量,數(shù)列的圖像為點組成,函數(shù)圖像則為曲線組成.因此在具體應用過程中,應當合理把握兩者之間的共同特性,并在此基礎上結合各自特征,最終達到解題目的.
綜上所述,基于函數(shù)思想指導高中數(shù)學解題具有一定的可行性,但是在建立函數(shù)思想時,需要加強實踐教學,通過不斷練習與深入研究,培養(yǎng)學生形成函數(shù)思想與函數(shù)意識,并形成以函數(shù)知識解決高中數(shù)學難題的自覺性和主動性,從而達到高中數(shù)學教學的整體目標,努力為社會培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型、實用型、綜合型人才.
參考文獻:
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