姚康
摘 要:函數(shù)在高中數(shù)學(xué)中是一個重要的部分,在高考當中的題型設(shè)置中,可以以任何形式出現(xiàn),不管是選擇題、填空題、應(yīng)用題或者是最后的壓軸題都可能反復(fù)出現(xiàn)。其中可以是單純關(guān)于函數(shù)的題,也可以是與其他知識綜合運用的題,還可以是復(fù)雜的代數(shù)推理題,高中數(shù)學(xué)中函數(shù)的運用成為考察學(xué)生能力的重要部分。本文主要對高中數(shù)學(xué)函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)和圖像進行探討。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);函數(shù);性質(zhì);圖像
一、函數(shù)的考察重點和難點
一般函數(shù)考察的重點主要有以下幾個:1.函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性和周期性;2.函數(shù)與不等式結(jié)合;3.函數(shù)與方程的結(jié)合;4.函數(shù)與向量的綜合;5.利用導(dǎo)數(shù)來刻畫函數(shù)。
函數(shù)的難點主要有兩個方面,一個是新定義的函數(shù)問題,二是代數(shù)推理問題,通常作為高考壓軸題。
二、幾種常見函數(shù)的性質(zhì)和圖像
(一)一次函數(shù)
一次函數(shù)是最為簡單并且最常見的一種函數(shù),在數(shù)學(xué)的很多其他領(lǐng)域中也經(jīng)常涉及到相關(guān)的運算,在平面直角坐標系中的顯示的圖像是一根直線。沒有特別說明的情況下,其定義域的取值范圍為所有值,為一切實數(shù),通常用R表示;其值域也為一切實數(shù)R;沒有奇偶性和周期性。所有的一次函數(shù)都有傾斜角,它指的是X軸正方向與直線之間的夾角。一次函數(shù)的平面直角坐標系解析式有:①ax+by+c=0[一般式];②y=kx+b[斜截式](k為直線斜率,b為直線縱截距,正比例函數(shù)b=0);③y-y1=k(x-x1)[點斜式](k為直線斜率,(x1,y1)為該直線所過的一個點);④(y-y1)/(y2-y1)=(x-x1)/(x2-x1)[兩點式]((x1,y1)與(x2,y2)為直線上的兩點);⑤x/a-y/b=0[截距式](a、b分別為直線在x、y軸上的截距)。相對應(yīng)的這些解析式表達存在局限性: ①所需條件較多(3個);②、③不能表達沒有斜率的直線(平行于x軸的直線);④參數(shù)較多,計算過于煩瑣;⑤不能表達平行于坐標軸的直線和過圓點的直線。
(二)二次函數(shù)
二次函數(shù)在平面直角坐標系中表現(xiàn)的是一條對稱軸與y軸平行的拋物線。其定義域為一切實數(shù);值域需要根據(jù)解析式來判定,一般分a大于0和a小于0的情況進行討論;其奇偶性為偶函數(shù),不存在周期性。其解析式為:①y=ax^2+bx+c[一般式] ⑴a≠0 ⑵a>0,則拋物線開口朝上;a<0,則拋物線開口朝下;⑶極值點:(-b/2a,(4ac-b^2)/4a); ⑷Δ=b^2-4ac, Δ>0,圖象與x軸交于兩點:([-b+√Δ]/2a,0)和([-b+√Δ]/2a,0);Δ=0,圖象與x軸交于一點:(-b/2a,0);Δ<0,圖象與x軸無交點;②y=a(x-h)^2+t[配方式] 此時,對應(yīng)極值點為(h,t),其中h=-b/2a,t=(4ac-b^2)/4a)。
(三)反比例函數(shù)
反比例函數(shù)在平面直角坐標系中的圖像為雙曲線。其定義域為除了0以外的一切實數(shù);值域也是除了0以外的一切實數(shù);其奇偶性為奇函數(shù),沒有周期性。在平面直角坐標系中的解析式為:y=1/x。
(四)冪函數(shù)
冪函數(shù)的解析式為y=x^a。當y=x^3時,冪函數(shù)在直角坐標系中的圖像類似于將一個過圓點的二次函數(shù)的第四區(qū)間部分關(guān)于x軸作軸對稱后得到的圖象,其定義域為一切實數(shù)R,值域也為一切實數(shù)R,為奇函數(shù)且無周期性;當y=x^(1/2)時,圖象類似于將一個過圓點的二次函數(shù)以原點為旋轉(zhuǎn)中心,順時針旋轉(zhuǎn) 90,再去掉y軸下方部分得到的圖象,定義域為0到正無窮,值域為0到正無窮,無奇偶性和周期性。
(五)指數(shù)函數(shù)
在直角坐標系中指數(shù)函數(shù)的圖像類似于一個滑梯,永遠過x=0,y=1這個點。其定義域為一切實數(shù);值域為0到正無窮;無奇偶性和周期性。其解析式為y=a^x(a>0且a≠1),若a>1則函數(shù)在定義域上單調(diào)增;若0 (六)對數(shù)函數(shù) 在圖像中與對應(yīng)的指數(shù)函數(shù)(該對數(shù)函數(shù)的反函數(shù))的圖象關(guān)于直線y=x軸對稱,永遠過x=0,y=1這個點。定義域為0到正無窮;值域為一切實數(shù)R;沒有奇偶性和周期性。其解析式為y=log(a)x(a>0且a≠1),若a>1則函數(shù)在定義域上單調(diào)增;若0 (七)三角函數(shù) 1.正弦函數(shù)解析式為y=sinx ,圖象為正弦曲線,是一種波浪線,也是所有曲線的基礎(chǔ)。其定義域為一切實數(shù);值域為-1到1;為奇函數(shù)且最小正周期為2π。其對稱軸為直線x=kπ/2 (k∈Z);中心對稱點是與x軸的交點:(kπ,0)(k∈Z)。 2.余弦函數(shù)解析式為y=cosx ,圖象為正弦曲線,由正弦函數(shù)的圖象向左平移π/2個單位(最小平移量)所得。其定義域為一切實數(shù)R;值域同樣為-1到1;為偶函數(shù)且最小正周期為2π。對稱軸為直線x=kπ (k∈Z);中心對稱點是與x軸的交點:(π/2+kπ,0)(k∈Z)。 3.正切函數(shù)解析式為y=tg x ,圖象的每個周期單位很像是三次函數(shù),有很多個,并且均勻分布在x軸上。其定義域:{x│x≠π/2+kπ};值域為一切實數(shù)R;為奇函數(shù)且最小正周期為π。正切函數(shù)沒有對稱軸,其中心對稱點是與x軸的交點:(kπ,0)(k∈Z)。 三、結(jié)語 綜上所述,函數(shù)可以說是高中數(shù)學(xué)中的一大核心內(nèi)容,其涉及的內(nèi)容特別多,可以作為貫穿整個高中數(shù)學(xué)的一條主線,進行著不斷的穿插。我們在學(xué)習(xí)的過程中應(yīng)重視這一方面的內(nèi)容,只有打好堅實的基礎(chǔ),將所有的內(nèi)容吃透和消化,便能有效提高自己的思維能力,有助于建立自己的自信心,挖掘自己在數(shù)學(xué)方面的興趣愛好。 參考文獻: [1] 潘天士主編,張瑋等編著.中學(xué)數(shù)學(xué)課件制作實例與技巧[M].機械工業(yè)出版社,2004.