朵天舉
甘肅省民樂縣第一中學
抽象函數(shù)是以中學階段所學的基本初等函數(shù)為背景抽象而得到的一類更具一般性的函數(shù),此類函數(shù)簡單、抽象,更加靈活多變,是歷年高考中的一類常見考點,倍受關注.破解此類涉及抽象函數(shù)的數(shù)學問題,從研究抽象函數(shù)的背景入手,通過直接代入、類比,猜想出它們可能為某種類型的基本初等函數(shù),通??烧业浇忸}的切入點,進而加以解決.
A.f(x-1)-1 B.f(x-1)+1
C.f(x+1)-1 D.f(x+1)+1
該題以一次分式函數(shù)為問題背景,結合函數(shù)圖象的平移變換來確定抽象函數(shù)的奇偶性.題目條件明了,難度中等及偏下.直接利用函數(shù)圖象的性質、奇函數(shù)的定義、函數(shù)圖象的平移變換規(guī)律等來破解,簡單易懂;也可以利用特殊點來加以巧妙驗證,或利用函數(shù)性質來處理,都可以達到解題目的.
在實際破解過程中,在一個43人的高一新生班中,已經(jīng)學習過函數(shù)知識(高一下學期),結果五分鐘內做錯該題的人數(shù)達到一半以上.當然,由于學校層次、學生層次不一樣,可能這不代表所有學生的實際情況,但還是能說明此題看似簡單,學生在實際解答時還是有一定的困難,有必要對其加以認真剖析,歸納解答方法,總結解題規(guī)律,探究拓展提升.
方法1:平移變換法.
點評:先根據(jù)對函數(shù)f(x)解析式的變形處理,得到f(x)的對稱中心,然后通過函數(shù)圖象的平移變換,使得變換后的函數(shù)圖象的對稱中心為(0,0),從而得到答案.平移變換法處理此類圖象變換問題時,要注意平移的方向與符號的關系,關鍵是注意對稱中心或對稱軸的確定.
方法2:逐一代入分析法.
綜上分析,故選擇答案:B.
點評:根據(jù)題目條件中的函數(shù)解析式,通過各選項中的抽象函數(shù)關系式進行逐一代入處理,結合代入后所確定的函數(shù)解析式來判斷相應函數(shù)的奇偶性.逐一代入分析法,方法直接“粗暴”,分析與處理過程相比較更為復雜一點,但更直觀、更具體,判斷起來更加簡單快捷.
方法3:奇函數(shù)定義法.
點評:抓住奇函數(shù)的定義,函數(shù)定義域關于坐標原點對稱時,滿足f(-x)=-f(x)即可判斷其是奇函數(shù).根據(jù)各選項中的抽象函數(shù)解析式,通過代入函數(shù)解析式進行合理驗證,結合相應的定義加以正確判斷.奇函數(shù)定義法是抓住定義本質,通過建立相應的函數(shù)關系式來合理運算,巧妙判斷.
方法4:特殊值驗證法.
對比相應的函數(shù)值,則函數(shù)圖象關于坐標原點(0,0)成中心對稱的只有函數(shù)f(x-1)+1,即函數(shù)y=f(x-1)+1為奇函數(shù).故選:B.
點評:根據(jù)特殊點,分別取互為相反數(shù)的自變量(這里取3與-3,不能取使得分母沒有意義的自變量),若所對應的函數(shù)值互為相反數(shù),則對應的函數(shù)的圖象就是關于坐標原點(0,0)成中心對稱.通過特殊點的選取與函數(shù)值的運算來驗證,雖然過程比較繁雜,但也是一種不錯的破解方法,特別是在沒有任何思路的情況下.
方法5:函數(shù)性質法.
點評:根據(jù)題目條件,通過確定函數(shù)圖象的中心對稱點,根據(jù)函數(shù)的基本性質來直接應用加以解決問題函數(shù)圖象的平移變形處理.掌握函數(shù)的基本性質是破解此類問題的關鍵,而此類結論在教材中沒有具體要求,作為課外拓展與提升的知識,為進一步的探究與變式提供條件.
探究:根據(jù)以上高考真題及其對應的破解過程,進一步將函數(shù)加以提升與抽象,化具體的函數(shù)為抽象函數(shù),給出抽象函數(shù)的中心對稱點,進而判斷對應抽象函數(shù)的奇偶性,從而得到更具一般性的變式問題.
變式設函數(shù)f(x)的圖象關于點(-1,-1)成中心對稱,則下列函數(shù)中為奇函數(shù)的是( ).
A.f(x-1)-1 B.f(x-1)+1
C.f(x+1)-1 D.f(x+1)+1
解析:根據(jù)以上問題的破解過程,當函數(shù)f(x)的圖象關于點(-1,-1)成中心對稱,則有函數(shù)y-1=f(x-1)的圖象關于坐標原點(0,0)成中心對稱,即y=f(x-1)+1為奇函數(shù).故選:B.
結論:若函數(shù)y=f(x)的圖象關于點(m,n)(m,n∈R)成中心對稱,可知函數(shù)y+n=f(x+m)的圖象關于坐標原點成中心對稱,即函數(shù)y=f(x+m)-n為奇函數(shù).
(1)熟悉掌握函數(shù)圖象平移變換的方向與符號之間的關系
在具體的函數(shù)圖象的平移變換過程中,掌握“左+右-”的基本規(guī)律,即函數(shù)的圖象向左(或向右)平移1個單位,利用“x+1”(或“x-1”)來代替原來函數(shù)解析式中的“x”即可達到目的.
(2)注意函數(shù)圖象平移變換時的相對運動
在實際解決問題中,要注意函數(shù)圖象平移變換的運動規(guī)律,確定運動前后所對應的函數(shù)解析式,特別注意在一些問題中的正向思維與逆向思維的應用.
(3)掌握具有奇偶性、周期性函數(shù)圖象的基本特征
奇函數(shù)的圖象關于坐標原點(0,0)成中心對稱;偶函數(shù)的圖象關于y軸成軸對稱;周期函數(shù)的圖象關于最小正周期重復出現(xiàn).在實際破解問題時,要注意抓住此類特殊性質函數(shù)圖象的基本特征與對應定義之間的關系,合理構建函數(shù)圖象的變化特征與對應關系式之間的聯(lián)系.Z