【摘要】函數(shù)題在高中數(shù)學(xué)習(xí)題中占比較大,解法較多,呈現(xiàn)一定的規(guī)律性.當(dāng)前高考命題中,在函數(shù)習(xí)題方面,注重考查學(xué)生解題過程中的創(chuàng)新性思維與自主性思維.本文以具體的函數(shù)習(xí)題為例進行解題分析,在不同的解法中探析高中數(shù)學(xué)函數(shù)知識,以提升學(xué)生函數(shù)解題效率.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);函數(shù);解題技巧
在高中函數(shù)習(xí)題解答過程中,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生加強對函數(shù)知識點的深入理解,從多個角度探討解題方法,實現(xiàn)數(shù)學(xué)解題思維的拓展[1].為此在解題過程中,應(yīng)當(dāng)構(gòu)建完備的函數(shù)知識網(wǎng)絡(luò),在解題實踐中運用不同的解題技巧,結(jié)合題目中函數(shù)的具體特點,發(fā)散思維,尋找最為適宜的解題方法,提升函數(shù)習(xí)題解題效率.在解題過程中,多思考,多總結(jié),在實踐中培養(yǎng)多元化解題能力[2].
例1 已知函數(shù)f(x)=x2+(x-1)x-a.
(1)如果a=-1,求解方程f(x)=1;
(2)如果函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞增,那么實數(shù)a的取值范圍是 ;
(3)如果a<1,同時不等式f(x)≥2x-3對一切實數(shù)x∈R恒成立,那么a的取值范圍是 .
解析 (1)在a=-1的情況下,
f(x)=x2+(x-1)x+1,
因此得出f(x)=2x2-1,x≥-1,1,x<-1,
在x≥—1的情況下,結(jié)合f(x)=1,得出2x2-1=1,
因此有x=1,或x=-1.
在x<—1的情況下,f(x)=1恒成立.
所以方程的解集是{x|x≤—1或x=1}.
(2)f(x)=2x2-(a+1)x+a,x≥a,(a+1)x-a,x<a,
如果f(x)在R上單調(diào)遞增,
那么得出a+14≤a,a+1>0,有a≥13,
因此在a≥13情況下,f(x)在R上單調(diào)遞增.
(3)若g(x)=f(x)-(2x-3),
可得g(x)=2x2-(a+3)x+a+3,x≥a,(a-1)x-a+3,x<a,
不等式f(x)≥2x-3對一切實數(shù)x∈R恒成立,
則不等式ga+34=a+3-(a+3)28≥0對一切實數(shù)x∈R恒成立.
由于a<1,
因此當(dāng)x∈-∞,a時,g(x)單調(diào)遞減,
g(x)的值域是a2-2a+3,+∞,
由于a2-2a+3=(a-1)2+2≥2,
因此g(x)≥0成立.
在x∈a,+∞的情況下,結(jié)合a<1,得出a<a+34,g(x)在x=a+34處取得最小值,
若ga+34=a+3-(a+3)28≥0,
得出—3≤a≤5,同時a<1,
所以—3≤a<1.
因此,a∈[—3,1).
小結(jié) 對于含有絕對值的函數(shù),根據(jù)絕對值的定義,將含有絕對值的函數(shù)轉(zhuǎn)化為分段函數(shù)的形式,分別求解每一段的函數(shù)值與不等式.在分析函數(shù)的單調(diào)性時,分別考慮函數(shù)在不同區(qū)間的單調(diào)性,并結(jié)合單調(diào)性的條件,得出參數(shù)的取值范圍.在解決不等式問題時,利用不等式的性質(zhì),將不等式轉(zhuǎn)化為易于求解的形式,并結(jié)合題目給出的條件,求解參數(shù)的取值范圍.在解題過程中,注意函數(shù)的定義域,在求解過程中應(yīng)不超出函數(shù)的定義域范圍[3].
例2 若有函數(shù)f(x)=x2-1,g(x)=a|x-1|.
(1)如果函數(shù)h(x)=f(x)-g(x)只有一個零點,那么實數(shù)a的取值范圍是多少?
(2)在a≥—3的情況下,函數(shù)h(x)=f(x)+g(x)在區(qū)間-2,2上的最大值是多少?
解 (1)h(x)=|f(x)|—g(x)只有一個零點,
即h(x)=|f(x)|—g(x)=|x2—1|—a|x—1|只有一個零點,
顯然x=1為函數(shù)的零點,
得出|x+1|—a=0無實數(shù)根,
因此有a<VMv/rg419AarINUyJ08crLUXcsslXy57chr8UX9NXCg=0.
(2)h(x)=|f(x)|+g(x)
=|x2—1|+a|x—1|
=x2+ax-a-1,1≤x≤2,-x2-ax+a+1,-1<x<1,x2-ax+a-1,-2≤x≤-1,
在1<x≤2的情況下,
因為a≥—3,得出—a2≤32,
因此,當(dāng)x=2時,h(x)的最大值是:h(2)=a+3;
在—2≤x<—1的情況下,a2≥—32,
在x=-2時,h(x)的最大值是:h(—2)=3a+3;
在—1≤x≤1的情況下,
h(x)的最大值為:
max{h(—1),h(1),h(—a2)}=max{2a,0,14a2+a+1}=14a2+a+1,
因此得出函數(shù)h(x)最大值是
h(a)=a+3,-3≤a≤0,3a+3,0<x<4+26,14a2+a+1,a>4+26.
小結(jié) 對于涉及絕對值的函數(shù)問題,無疑是數(shù)學(xué)領(lǐng)域中一個既具挑戰(zhàn)性又充滿趣味性的課題.在處理含絕對值的函數(shù)問題時,可根據(jù)絕對值的性質(zhì),將原函數(shù)拆分為若干個分段函數(shù).在將函數(shù)拆分為分段函數(shù)后,針對每個分段函數(shù)進行詳細的求解,分別求解每個分段函數(shù)的零點,并判斷零點是否滿足原函數(shù)的定義域.而對于函數(shù)最值問題,則分別求解每個分段函數(shù)的最值,并比較這些最值以確定原函數(shù)的最值.在求解過程中,注意分析參數(shù)的取值范圍對解或最值的影響.參數(shù)的取值范圍會改變分段函數(shù)的性質(zhì),進而影響原函數(shù)的解或最值.因此,需要對參數(shù)的取值范圍進行仔細的分析[4].
結(jié)語
高中函數(shù)題目類型多樣,在解題過程中可以構(gòu)建多元化的解題思維,結(jié)合相關(guān)函數(shù)知識,從不同的思維角度入
手從而順利解題.面對不同的數(shù)學(xué)習(xí)題,多開動腦筋,在實踐中拓展解題思維,創(chuàng)新解題策略,提升函數(shù)相關(guān)習(xí)題的解題效率.
參考文獻:
[1]李健.變式教學(xué)在高中數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化組織中的實踐探索——以“函數(shù)”的高三復(fù)習(xí)課設(shè)計為例[J].數(shù)學(xué)通報,2023,62(05):12-16.
[2]韓龍淑,柳瓔乃,李露.高中數(shù)學(xué)新人教A版“函數(shù)的零點與方程的解”的變化與教學(xué)建議[J].教學(xué)與管理,2023(15):66-69.
[3]張曉斌,米新生,陳昌浩,等.高中數(shù)學(xué)“函數(shù)的概念與性質(zhì)”主題內(nèi)容教學(xué)探究[J].教學(xué)與管理,2022(30):87-90.
[4]劉綠芹.學(xué)業(yè)述評的價值意蘊與實施路徑——以普通高中數(shù)學(xué)“函數(shù)y=Asin(ωx+?)”為例[J].基礎(chǔ)教育課程,2021(11):65-71.