吳軼凡
摘 要:作為高中學(xué)習(xí)的重點(diǎn),數(shù)學(xué)可以說是一門比較復(fù)雜又具有廣泛應(yīng)用的學(xué)科。除了高考分?jǐn)?shù)占比非常大以外。數(shù)學(xué)作為一門工具性學(xué)科,對(duì)我們每個(gè)人的未來進(jìn)階學(xué)習(xí)與發(fā)展都有著非常重要的意義。本文通過介紹了高中數(shù)學(xué)中所涉及的函數(shù)思想應(yīng)用與解題之中,簡要的分析了數(shù)學(xué)思考方法的應(yīng)用形式和其產(chǎn)生的有益幫助。
關(guān)鍵詞:函數(shù)思想;應(yīng)用;高中數(shù)學(xué);方程;不等式
一、函數(shù)
函數(shù)的概念對(duì)于我們高中學(xué)生來說應(yīng)當(dāng)非常熟悉,是我們中學(xué)數(shù)學(xué)中不不可少的一部分內(nèi)容。1673年,數(shù)學(xué)家萊布尼茨首先使用了function一次來表示“冪”,后經(jīng)多位知名數(shù)學(xué)家的不斷發(fā)展和完善,使用“函數(shù)function”的定義越來越明確,函數(shù)在數(shù)學(xué)和多個(gè)學(xué)科展現(xiàn)出它的重要意義,推動(dòng)了很多方面科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。關(guān)于“function”一詞的翻譯源于我國清代著名的數(shù)學(xué)家李善蘭,它在翻譯《代數(shù)學(xué)》一書進(jìn)入中國時(shí),將“function”一詞翻譯為“函數(shù)”代表了“凡此變數(shù)中函彼變數(shù)者,則此為彼之函數(shù)”,即我們所熟知的一個(gè)量隨著另一個(gè)量的變化而變化,或是一個(gè)量中包含另一個(gè)量。
函數(shù)最初的定義為:一個(gè)變化過程中的兩個(gè)變量x、y,如果對(duì)于任意的一個(gè)x的值,都有唯一確定的一個(gè)y的值和它對(duì)應(yīng),那么就可以稱y是x的函數(shù),其中x稱為自變量,y稱為因變量,x的取值范圍叫做函數(shù)的定義域,而y的取值范圍叫做這個(gè)函數(shù)的值域。當(dāng)隨著函數(shù)研究的發(fā)展,以及集合、映射觀念的引入,函數(shù)的定義又有了新的表達(dá)方式,即有A,B兩個(gè)非空數(shù)集,若存在某種確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,使得對(duì)于集合A中的任意一個(gè)數(shù)x,都有唯一確定的數(shù)在集合B中和它相對(duì)應(yīng),那么就稱對(duì)應(yīng)關(guān)系f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù),表示為y=f(x),x∈A或f(A)={y| f(x)=y,y∈B}。同樣的,x稱為自變量,y稱為因變量,集合A為函數(shù)的定義域,與x相對(duì)應(yīng)的y叫做函數(shù)值,函數(shù)值的集合{f(x)|,x∈A}叫做這個(gè)函數(shù)的值域。
二、函數(shù)思想的概述
所謂函數(shù)的思想是我們高中數(shù)學(xué)中一種非?;?,同時(shí)也是非常重要的數(shù)學(xué)思想??梢哉J(rèn)為函數(shù)思想,是一種運(yùn)用運(yùn)動(dòng)和變化的觀點(diǎn),綜合集合與對(duì)應(yīng)的思想,去分析和解決數(shù)學(xué)問題中的等量關(guān)系,然后建立起或構(gòu)造出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系,再通過運(yùn)用這個(gè)函數(shù)的圖象和性質(zhì)去分析、轉(zhuǎn)化問題,進(jìn)而解決問題的方法。當(dāng)我們面對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)問題時(shí),如果從函數(shù)的角度進(jìn)行審題和分析,實(shí)際過程是將一個(gè)問題放置在一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程中去考查。所以,可以說函數(shù)思想是一種處理問題的策略,而且很多時(shí)候應(yīng)用函數(shù)的思想可以簡化問題的求解過程,我們可以將這種策略應(yīng)用于很多綜合題的解答上面。
三、函數(shù)思想在解題中的應(yīng)用
(一)數(shù)列中的函數(shù)思想
數(shù)列,作為一種特殊的函數(shù),對(duì)于在數(shù)列方面問題的解析中應(yīng)用函數(shù)的思想是比較直觀的。我們首先可以發(fā)現(xiàn)等差數(shù)列、等比數(shù)列等的通項(xiàng)公式以及求和公式都可以直接看做是一個(gè)關(guān)于項(xiàng)數(shù)n函數(shù),所以在數(shù)列的問題解決中應(yīng)用函數(shù)的思想,不僅夠提高解題效率同時(shí)還有利于增強(qiáng)對(duì)于數(shù)列本身的理解。
下面以一道數(shù)列方面的例題為例,如下述例一:
例一:設(shè)數(shù)列{an}是由正數(shù)組成的等比數(shù)列,Sn是其前n項(xiàng)和,試證明解析過程:上述例題考察的是雖然是數(shù)列知識(shí),但是單純的通過數(shù)列的性質(zhì)求解并不容易,通過分析可以看到,如將數(shù)列視為特殊的函數(shù),可以很容易的化繁為簡。
首先,設(shè)這個(gè)等比數(shù)列{an}的公比為q,依題意有q>0,an>0。
所以有Sn+2>Sn+1>Sn。
因?yàn)锳(Sn,Sn+1),B(Sn+1,Sn+2)是函數(shù)y=qx+an的圖像上的兩個(gè)點(diǎn),有kOA>kOB,所以有>?S 2
n+1>SnSn+2,
因此有2lgSn+1>lgSn+Sn+2,
即