周金華
【摘要】 函數(shù)與方程的思想是中學(xué)數(shù)學(xué)的基本思想,也是歷年高考的重點。筆者在本文中就函數(shù)與方程的思想方法在解題中的應(yīng)用展開了一些論述。
【關(guān)鍵詞】 函數(shù) 方程 思想方法 解題 應(yīng)用
【中圖分類號】 G633.6 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2016)03-079-01
函數(shù)的思想,是用運動和變化的觀點、集合與對應(yīng)的思想,去分析和研究數(shù)學(xué)問題中的數(shù)量關(guān)系,建立函數(shù)關(guān)系或構(gòu)造函數(shù),再利用函數(shù)的圖像和性質(zhì)去分析問題、轉(zhuǎn)化問題,從而使問題獲得解決。函數(shù)思想的精髓就是構(gòu)造函數(shù)。
方程的思想,是分析數(shù)學(xué)問題中變量間的等量關(guān)系,從而建立方程或方程組,通過解方程或方程組,或者運用方程的性質(zhì)去分析、轉(zhuǎn)化問題,使問題獲得解決。
方程的思想與函數(shù)的思想密切相關(guān),函數(shù)與方程的思想方法,幾乎滲透到中學(xué)數(shù)學(xué)的各個領(lǐng)域,在解題中有著廣泛的運用。對于函數(shù)y=f(x),當(dāng)y=0時,就轉(zhuǎn)化為方程f(x)=0,也可以把函數(shù)式y(tǒng)=f(x)看做二元方程y-f(x)=0,函數(shù)與方程這種相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系十分重要。
函數(shù)與表達式也可以相互轉(zhuǎn)化,對于函數(shù)y=f(x),當(dāng)y>0時,就轉(zhuǎn)化為不等式f(x)>0,借助與函數(shù)的圖像與性質(zhì)可以解決不等式的有關(guān)問題,而研究函數(shù)的性質(zhì),也離不開解不等式。
數(shù)列的通項或前n項和時自變量為自然數(shù)的函數(shù),用函數(shù)觀點去處理數(shù)列問題也是十分重要。
函數(shù)f(x)=(a+bx)n(n∈N*)與二項式定理密切相關(guān),利用這個函數(shù),用賦值法和比較系數(shù)法可以解決很多有關(guān)二項式定理的問題。
縱觀中學(xué)數(shù)學(xué),可謂是以函數(shù)為中心,以函數(shù)為綱,“綱舉目張”,抓住了函數(shù)這個“綱”就帶動起了中學(xué)數(shù)學(xué)的“目”。即使對函數(shù)極限、導(dǎo)數(shù)的研究,也完全是以函數(shù)為對象、為中心的。熟練掌握基本初等函數(shù)的圖像和性質(zhì),是應(yīng)用函數(shù)與方程思想解題的基礎(chǔ)。善于根據(jù)題意構(gòu)造、抽象出函數(shù)關(guān)系式是用函數(shù)思想解題的關(guān)鍵。
經(jīng)典例題:
一、函數(shù)思想
1. 構(gòu)造函數(shù),運用函數(shù)的性質(zhì)
點評:本解的巧妙之處是“反客為主”,求x反而以a為主變元對x進行討論,這才是真正切中要害。若以x為主元對a進行討論,則問題的解決就繁就難多了。
3.選取變元,確定函數(shù)關(guān)系(例略)
4. 用函數(shù)的思想方法解數(shù)列題(例略)
二、方程的思想
方程與函數(shù)密切相關(guān),在解題中,方程的思想占有重要的地位,也是近年來高考所重點考查的數(shù)學(xué)思想方法之一。
1. 解方程或分析方程的解
例5.已知實數(shù)a,b,c成等差數(shù)列,a+1,b+1,c+4成等比數(shù)列,且a+b+c=15,求a,b,c.
分析:利用數(shù)列的有關(guān)公式,列出方程組求解。
由1、2兩式,解得b=5,將c=10-a帶入③式,整理得a2-13a+22=0,解得a=2或a=11.
故a=2,b=5,c=8或a=11,b=5,c=-11.經(jīng)驗算,上述兩組數(shù)符合題意。
點評:本題的列方程組和求解的過程,體現(xiàn)出的就是方程的思想。
2. 通過換元構(gòu)成新的方程(例略)
三、函數(shù)與方程相互轉(zhuǎn)化的思想
解題時,不能局限于函數(shù)思想或方程思想,而應(yīng)該根據(jù)實際情況把握兩者之間的相互關(guān)系,使其能相互轉(zhuǎn)化,以達到快速解題之目的。