張蒙蒙
函數(shù)是數(shù)學(xué)中非常有用的工具,通過構(gòu)造函數(shù)可以解決一些用其他方法難以解決的問題。常用的函數(shù)模型有:一次函數(shù)模型,二次函數(shù)模型,指數(shù)函數(shù)模型,對數(shù)函數(shù)模型,冪函數(shù)模型,三角函數(shù)模型,但更多情況下是具體情景得出的非標(biāo)準(zhǔn)模型的函數(shù)。
一、構(gòu)建函數(shù)解決問題的一般過程如下:
1、根據(jù)具體條件和結(jié)論,通過認(rèn)真分析,思考,抽象出需要的函數(shù)模型。
2、根據(jù)需要研究函數(shù)的單調(diào)性,奇偶性,周期性,最值等性質(zhì)中的一項或幾項。
3、利用研究所購建函數(shù)的性質(zhì)得出需要的結(jié)論。
二、利用函數(shù)模型解決的問題多種多樣,下面是中學(xué)中常見的幾種類型:
1、利用單調(diào)性得出等式:若 在某個區(qū)間上是單調(diào)函數(shù),對于該區(qū)間上的兩個實數(shù) ,則 。
2、利用單調(diào)性得出不等式:若 在某個區(qū)間上是單調(diào)增函數(shù),對于該區(qū)間上的兩個實數(shù) ,則 ,對于單調(diào)減函數(shù)可進行類似的推理。
3、利用最值得出不等式:若 在某個區(qū)間上有最小值 (或最大值 )則對于該區(qū)間上的任意實數(shù) ,都有 (或 )。
三、例題展示:
例1、已知 ,求證:
解析:由已知得
設(shè) ,則 ,已知條件變?yōu)?/p>
又
所以 在 上是單調(diào)增函數(shù)
則由 可得 ,即 。
點評:本題的關(guān)鍵是將條件變形,然后注意到等式兩邊有相似的結(jié)構(gòu),因此構(gòu)造函數(shù) 。
例2、定義在 上的可導(dǎo)函數(shù) ,當(dāng) 時, 恒成立, ,則 的大小關(guān)系( )
解析:由題可以有 , ,
令 ,則 =
且
則 在 為增函數(shù),可得 ,選A。
點評:通過觀察 的結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)造了函數(shù) ,利用函數(shù)的單調(diào)性得出結(jié)論,特別注意對 的處理。
例3、函數(shù) 的定義域為 , , ,則 的解集為( )
解:令 ,則
即 在 上單調(diào)遞增
解不等式 即解
所以有 即
點評:由 可以聯(lián)想到原函數(shù)可為 的形式。
四、舉一反三
1.已知函數(shù) 是定義在實數(shù)集 上的奇函數(shù),且當(dāng) 時, 成立,(其中 是 的導(dǎo)函數(shù))。若 , , ,則 的大小關(guān)系.( )
A. B. C. D.
2.已知 是定義在 上的非負(fù)可導(dǎo)函數(shù),且滿足 ,對任意的正數(shù) 若 ,則必有( )
A. B.
C. D.
3.設(shè) 分別是定義在 上的奇函數(shù)和偶函數(shù),當(dāng) 時, 則不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.