胡衛(wèi)紅
摘 要 函數(shù)的定義域是構(gòu)成函數(shù)的三大要素之一,在研究函數(shù)問題時(shí),如不加以注意,極易出錯。因此在解函數(shù)題中,必須反復(fù)強(qiáng)調(diào)“定義域優(yōu)先”原則,反復(fù)強(qiáng)調(diào)定義域?qū)忸}的作用與影響,這對提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)非常有幫助。
關(guān)鍵詞 定義域;優(yōu)先;原則;數(shù)學(xué)素養(yǎng)
中圖分類號:A,U491.2+32,{DF711}??????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A????????????????????????????????????????????????? 文章編號:1002-7661(2019)14-0151-01
函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)的一條主線,貫穿于整個高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),函數(shù)的定義域是構(gòu)成函數(shù)的三大要素之一,函數(shù)的定義域通常由所研究問題的實(shí)際背景確定,不僅要給出函數(shù)解析式,更要理解它的定義域,函數(shù)的定義域就是指能使這個式子有意義的實(shí)數(shù)的集合。在解函數(shù)題中,必須反復(fù)強(qiáng)調(diào)“定義域優(yōu)先”原則,反復(fù)強(qiáng)調(diào)定義域?qū)忸}的作用與影響,這對提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)非常有幫助。
一、研究函數(shù)解析式必須優(yōu)先考慮函數(shù)的定義域
函數(shù)關(guān)系式包括定義域和對應(yīng)法則,所以在求函數(shù)的關(guān)系式時(shí)必須優(yōu)先考慮所求函數(shù)關(guān)系式的定義域,否則所求函數(shù)關(guān)系式可能是錯誤。
例1.將邊長為的鐵絲折成一條邊長為矩形,求矩形的面積關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式?
解:因?yàn)榫匦蔚囊贿呴L為米,則另一邊長為米,由題意得:,故函數(shù)關(guān)系式為:。
如果解題到此為止,則函數(shù)關(guān)系式還欠完整,缺少自變量的范圍。因?yàn)榫匦蔚倪呴L和面積不可能為負(fù)數(shù),因此應(yīng)補(bǔ)上自變量的范圍:。
在用函數(shù)方法解決實(shí)際問題時(shí),必須要注意到函數(shù)定義域的取值范圍對實(shí)際問題的影響。
二、研究函數(shù)的最值必須優(yōu)先考慮函數(shù)的定義域
函數(shù)的最值是指函數(shù)在給定的定義域區(qū)間上能否取到最大(小)值的問題。如果不注意定義域,將會導(dǎo)致最值的錯誤。
例2.求函數(shù)的最值.
解:∵,∴當(dāng)時(shí),。
初看本題似乎沒有最大值,只有最小值。產(chǎn)生這種錯誤的根源在于學(xué)生是按照求二次函數(shù)最值的思路,而沒有注意到已知條件發(fā)生變化。
在函數(shù)定義域受到限制時(shí),若能讓學(xué)生注意定義域?qū)瘮?shù)最值的影響,便能提高學(xué)生的綜合數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
三、研究函數(shù)的值域必須優(yōu)選考慮函數(shù)的定義域
函數(shù)的值域是該函數(shù)全體函數(shù)值的集合,當(dāng)定義域和對應(yīng)法則確定,函數(shù)值域也隨之而定。因此在求函數(shù)值域時(shí),必須優(yōu)先注意函數(shù)定義域。如:
例3.求函數(shù)的值域。
錯解:令
∴,
故所求的函數(shù)值域是。
分析:經(jīng)換元后,應(yīng)有,而函數(shù)在上是增函數(shù),所以當(dāng)時(shí),。故所求的函數(shù)值域是。
注意,在用換元法求函數(shù)值域時(shí),必須注意變量的范圍和隱含的取值范圍,精細(xì)地檢查解題思維的過程,就可以避免以上錯誤結(jié)果的產(chǎn)生。
四、研究函數(shù)奇偶性必須優(yōu)先考慮函數(shù)的定義域
例4.判斷函數(shù)的奇偶性。
解:∵,∴定義域區(qū)間[-1,3]關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)不對稱,∴函數(shù)是非奇非偶函數(shù)。
若學(xué)生沒有注意函數(shù)定義域,那么判斷函數(shù)的奇偶性得出如下錯誤結(jié)論:
∵
∴函數(shù)是奇函數(shù)。
五、小結(jié)
判斷函數(shù)的奇偶性,必須先考慮該函數(shù)的定義域區(qū)間是否關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)成中心對稱,若定義域不關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱,則函數(shù)就不存在奇偶性。
綜上所述,在求函數(shù)函數(shù)關(guān)系式、最值、值域、奇偶性等問題中,若能引導(dǎo)學(xué)生注意到函數(shù)定義域的變化對解題結(jié)果有無影響,就能提高學(xué)生質(zhì)疑辨析能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),進(jìn)而提高學(xué)生思維的創(chuàng)造性。