● 柯張軍
由數轉形,巧解函數難題
● 柯張軍
抽象函數不等式是指沒有具體函數解析式的不等式,這類不等式一般利用函數性質求解,畫出符合函數性質的草圖,觀察圖形可以直觀易解。
如在求解這道題:設 f(x)、g(x)分別是定義在R上的奇函數和偶函數,當x<0時,f(x)g(x)+f(x)g(x)>0且g(-3)=0,求不等式 f(x)g(x)<0的解集時,可以先設F(x)=f(x)g(x),因為當x<0時,f(x)g(x)+ f(x)g(x)=[f(x)g(x)]=F(x)>0,所以 F(x)在(-∞,0)上是增函數,因為f(x)、g(x)分別是定義在R上的奇函數和偶函數,所以F(x)為 奇 函 數,又 g(-3)=0,所 以F(-3)=f(-3)g(-3)=0,f(x)是奇函數,所以 f(0)=0,故F(0)=0。根據以上特點,不妨構造如圖1所示的符合題意的函數F(x)的圖象,由圖直接觀察出所求解集是(-∞,-3)?(0,3)。

圖1
解題過程中依題意確定函數性質,構造函數F(x),依據性質畫出F(x)草圖,觀察圖像求解,實現抽象問題具體化,復雜問題簡單化。
比較大小是高考試題中一個重要題型,利用函數圖形交點位置來確定大小關系,可以避免求值過程中的復雜計算,如果根據題意構造幾個函數,畫出圖像確定交點位置,就可以很快得解。
如在判斷 0.32,log20.3,20.3三個數的大小順序時,可將其看成是三個函數y1=x2,y2=log2x,y3=2x在 x=0.3時,所對應的函數值的大小比較。在同一坐標系內作出這三個函數的圖像(如圖2),從圖像可以直觀地看出當 x=0.3時,所對應的三個點 P1,P2,P3的位置,從而可得出結論:20.3>0.32>log20.3。

圖2
解題過程中三個數的值不易計算,觀察數式構造函數,使三個數分別為自變量取同一個值的三個不同的函數值,自然想到三個基本初等函數y1=x2,y2=log2x,y3=2x,在同一坐標系中畫出三個函數圖像作圖即可得解。
將函數問題轉化成解析幾何中的斜率、截距、距離等問題,利用其幾何意義求解。與解析幾何有關的常見函數模型有:①距離型函數②斜率型函數;③截距型函數Ax+ By;④單位圓型函數⑤雙曲線型函數

圖3
熟悉幾種與解析幾何有關的常見函數模型,將函數問題轉化為解析幾何問題求解是解決問題的關鍵。
方程根的問題,函數零點問題,圖像交點問題,這些問題借助函數圖像,往往可以避免繁瑣計算,獲得簡捷的解答。

圖4
將方程根的個數問題轉化為直線與圓交點個數問題,利用幾何方法求解直觀簡單。
(作者單位:黃梅縣第一中學)
