張坤等
抽象函數(shù)問題是學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)時(shí)的一個(gè)難點(diǎn),那么怎樣突破因“抽象”而造成的解題障礙呢?“化生為熟”應(yīng)該是一個(gè)重要的解題策略,利用我們所熟悉的函數(shù)、性質(zhì)、定義、法則等,將抽象的問題熟悉化,從而打開解決抽象函數(shù)問題的通道.
一、利用熟悉的和諧結(jié)構(gòu)式化生為熟
通過觀察題目所給條件的結(jié)構(gòu)特征,將之與所學(xué)過的熟悉內(nèi)容建立聯(lián)系,進(jìn)行問題轉(zhuǎn)化.
例1已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f ′(x),若2f ′(x) A.3f(2ln2)>2f(2ln3)B.3f(2ln2)<2f(2ln3) C.3f(2ln2)=2f(2ln) D.3f(2ln2)與2f(2ln3)的大小不確定 解析觀察題目選項(xiàng)中的結(jié)構(gòu)式,將3f(2ln2),2f(2ln3), 變形為和諧結(jié)構(gòu)式f(2ln2)2,f(2ln3)3來比較大小,比較容易想到構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(2lnx)x,則g′(x)=2f ′(2lnx)-f(2lnx)x2,又對任意x∈R,2f ′(x)>f(x)成立,因此,2f ′(2lnx)-f(2lnx)>0,故g′(x)>0成立,所以g(x)在(0,+∞)上遞增,故g(2) 二、利用熟悉的定義化生為熟 根據(jù)題目所給的條件信息,將之與所學(xué)過的數(shù)學(xué)定義建立聯(lián)系,尋找解決問題的突破口. 例2已知函數(shù)f(x)是R上的偶函數(shù),對任意的x∈R,都有f(x+6)=f(x)+f(3)成立,當(dāng)x1,x2∈[0,3]且x1≠x2時(shí),都有f(x1)-f(x2)x1-x2>0,則函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[-9,9]上零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( ). 解析由條件f(x+6)=f(x)+f(3),聯(lián)想周期函數(shù)的定義f(x+T)=f(x),在f(x+6)=f(x)+f(3)中,令x=-3得f(3)=f(-3)+f(3),又f(x)為偶函數(shù),∴f(-3)=f(3),∴f(3)=2f(3),∴f(3)=0,∴f(x+6)=f(x),故f(x)是以6為周期的周期函數(shù). 由條件f(x1)-f(x2)x1-x2>0知f(x)在[0,3]上遞增,進(jìn)而得到函數(shù)在[0,3]上的草圖,再利用函數(shù)的周期性和偶函數(shù)特點(diǎn),描繪出函數(shù)的整體草圖(圖略),易知答案為4. 三、利用熟悉的法則化生為熟 根據(jù)題目所給條件信息,將之與所學(xué)過的數(shù)學(xué)法則建立聯(lián)系,從而構(gòu)造出滿足條件的對象,使問題獲解. 例3已知定義在R上的函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f ′(x),且滿足f ′(x)>f(x),則下列結(jié)論正確的是(). A.f(1)>ef(0)B.f(1) C.f(1)>f(0)D.f(1) 解析由條件f ′(x)-f(x)>0,聯(lián)系到商的導(dǎo)數(shù)法則[f(x)g(x)]′=f ′(x)g(x)-f(x)g′(x)g2(x),要想得到f ′(x)-f(x)>0,則g(x)與g′(x)應(yīng)相等,故可取g(x)=ex,構(gòu)造h(x)=f(x)ex,則h′(x)=ex(f ′(x)-f(x))e2x>0,∴h(x)在R上遞增,∴h(1)>h(0)即f(1)e>f(0)e0,故選(A). 四、利用熟悉的函數(shù)模型化生為熟 根據(jù)題目所給多種信息,將之與具體的函數(shù)模型建立聯(lián)系,從而將抽象問題具體化,從而找到解題途徑. 例4設(shè)f(x)是定義在R上的恒不為零的函數(shù),對任意實(shí)數(shù)x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)f(y),若a1=12,an=f(n)(n∈N*),則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn的取值范圍為( ). A.[12,2]B.[12,2)C.[12,1]D.[12,1) 解析由題目的已知條件,聯(lián)想到指數(shù)函數(shù)的運(yùn)算法則ax+y=ax·ay,所以不妨取f(x)=ax,又a1=f(1)=a1=12,∴f(x)=(12)x,所以Sn=12[1-(12)n]1-12=1-(12)n,故數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn的取值范圍為[12,1),故選D. (收稿日期:2014-10-12)