楊鳴宇
函數思想是高中數學中比較重要的一種數學思想,是指構造函數模型,利用函數的圖象和性質解題的數學思想.函數思想在解答高中數學問題中應用廣泛,在解答方程、不等式、解析幾何、概率等問題時,經常需要運用到函數思想.在解題教學中,教師可引導學生運用函數思想來輔助解題,這樣能達到化繁為簡、化難為易的目的,有助于提升解題的效率.
一、函數思想在方程解題教學中的應用
方程與函數的關系緊密.一般地,函數y=f(x)的圖象與x軸的交點的橫坐標,即函數的零點,是方程f(x)=0的解.因此,在解答方程問題時,教師可以引導學生結合方程的特點來構造相應的函數模型,然后借助函數的圖象和性質來討論方程的根的情況.
例1.已知函數f(x)=x2 -2x,如果關于x的方程|f(x)|+|f(a-x)|-t=0有4個不同的實數根,且所有實數根的和為2,求實數t的取值范圍.
解:令h(x)=f(a-x)+f(x),則h(a -x)=h(x),
則h(x)的圖象關于直線
對稱.
又因為方程|f(x)|+|f(a-x)|-t=0的4個實數根之和為2,
所以4xa=2,a=l.
故
作出函數h(x)的圖象,如圖所示,
由圖象可知,當
時,函數y=h(x)的圖象與y=t有4個不同交點.
所以實數t的取值范圍為
.
在解答本題時,教師要引導學生從函數的角度去思考該方程問題,將方程有四個實數根轉化為兩個函數圖象有四個交點,然后借助函數圖象來求得t的取值范圍.
二、函數思想在不等式解題教學中的應用
在解答不等式問題時,函數思想發(fā)揮著巨大的作用.在解題時,教師可指導學生根據不等式的形式構造合適的函數,然后利用函數的單調性、奇偶性、最值等來建立新的不等式關系,使不等式問題快速得解.
例2.若對任意0≤m≤4,不等式X2+ mx+3>4x+m恒成立,求x的取值范圍.
分析:本題直接求解較為困難,教師可以引導學生將m看作自變量,構造函數廠(m) =x2+(m -4)x+3-m,只需要使當0≤m≤4時,f(m)>0恒成立,求x的取值范圍即可.要使f(m)>0恒成立,學生需要利用二次函數的性質,求得f (m)的最小值. 解:設f(m) =X2+ (m - 4)x+3-m=(x- 1)m+ (X2-4x+3),
若x-l≥0,即x≥1,則y=廠(m)在定義域內是增函數,
則f(m)-=f(0)=x2-4x+3>0,
解得x>3或x3.
若x-l<0,即x
則f(m)max=f(4)=x2—1>o,
解得x>1(舍去)或x<一1,故x<-1.
綜上所述,x的取值范圍為x<-1或x>3.
在解答此類問題時,教師要引導學生嘗試將不同未知數看作變量,構造函數,靈活運用函數思想來解題.
在解題教學中,教師要重視滲透函數思想,讓學生明確函數思想的應用條件和技巧,并組織他們開展有針對性的訓練,讓其學會運用函數思想來輔助解題.
(作者單位:江蘇省溧陽市光華高級中學)