孫浩楠
摘要:函數是高中數學學習的重點內容,也是每年高考必考知識點。由于函數知識點比較多,而且往往與圓錐曲線和一元二次方程結合在一起,綜合性比較強,一定程度上增加了解題的難度,讓很多我們無從下手,影響到數學考試分數。通過分析高中數學函數解題思路,并采用科學的解題方法,可以降低函數解答難度,提高函數解答的速度和正確率。本文主要分析高中數學函數定義,并根據高中函數定義,分析了高中數學函數解題思路,以及常見的變量替換法、最值法、數形結合等方法,有助于我們開拓思維,快速掌握函數的解題方法。
關鍵詞:高中函數 ? 解題思路 ? 解題方法
數學在高中階段主要的學習科目之一,函數在高中數學占有重要地位。高中函數是初中函數知識點的延伸和擴展,學習的知識內容更加深刻,函數變量關系更復雜,出現了多個變量,增加了學習難度,讓我們產生學習壓力。受到傳統思維的影響,我們在解答函數問題的時候,往往采取常用的解答方式,不僅增加了計算量,而且由于計算量增加,很熱容易導致計算錯誤,最終導致整個答案的錯誤。因此,在解答函數題目的時候,需要轉變解題思路,采用一些簡便的方式,才能提高解題效率和正確率。
一、高中數學函數定義
高中數學函數包括一次函數、二次函數、指數函數、冪函數、反比例函數等眾多類型的函數。函數的定義:A、B是兩個非空集數,如果按照某個確定的對應關系f,讓集合中的A中任意一個x在集合B中都有唯一確認的數f(x)和它對應,則f是A集合到B集合的函數,即為y=f(x),其中x∈A,x是自變量,其取值范圍A是函數y=f(x)的定義域,與x值相對應的y值表示函數值。函數根據函數定義,在學習的時候就要掌握兩個變量的關系。在解答函數的時候,我們對函數的定義和函數內涵理解不全面,從而導致解題思路錯誤,最終求得錯誤的答案。因此在解答函數問題的基礎是全面掌握函數的基本定義和內涵,這樣才能避免出現基礎錯誤。
二、高中數學函數解題思路總結
(一)發散數學思維
數學是一門邏輯性強、抽象性比較強的學科。數學公式、數學概念、定義內容比較多,對我們的要求比較高。我們往往需要了解相關概念、定理,對數學概念熟悉以后,才能解答數學題目。數學課本上往往會列舉經典類型題目,并列舉解題步驟,讓我們進一步加深了解。因此,遇到同一類型的題目,往往根據課本上所列舉的方法解答題目,答題思路比較單一,有的時候遇到復雜類的題目,按照教材的方法計算量比較大。因此,在學習數學的時候,我們要發散思維,并靈活運用數學定理、公式。根據題目的實際情況,采取相應的解題方法。例如求
。這是常見的閾值解答方法,遇到這類題目的時候,可以利用函數的單調性進行解答, ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在(0,1上單調遞減),在 ? ? ? ? ?上單調遞增,所以x=1,f(x)取最小值,所以f(x)的值域是 ? ? ? ? 。第二種方法可以快速得到答案。在解題的時候,除了常規解題思路之外,還要經常動腦,轉換思路、發散思維,找到一些快速簡單的方法。
(二)培養創新思維
由于高中數學函數的內容比較多、涵蓋范圍非常廣,函數往往還會與其他知識點聯系在一起,題目的綜合性、應用性比較強,我們解答起來非常吃力,遇到這類題目的時候,往往束手無策。因此,在學習的時候,我們平時培養自己的創新思維,進行自主探索,開拓思路,避開常規解題思路。比如學習不等式的時候,常見的解題方法有三種:第一種將不等式拆解成兩個部分,最后得出結果;第二種是將不等式進行變換,將影響結果的部分去除,得到最終結果;第三種方法是利用絕對值去求值。一次在學習函數的時候,我們要善于開動腦筋,自己探索一些新的解題思路和方法,通過這樣的方式,不僅有利于更好地理解函數的定義和內涵,而且有助于記憶。在解答問題的時候,可以采用逆向思維,擺脫固有的思維,打破過去的經驗和僵化的思維模式,從而得到意想不到的結果。
三、高中數學函數解答方法
(一)數形結合
數形結合是按照數和形存在的對應關系,利用代數關系、幾何圖形的轉換解決問題。數和形是數學的基礎,將其應用在函數解題思路中,形可以通過數確定屬性,這種方式稱之為“以數解形”;或者通過數形所具備的幾何特點解釋兩者的關系,這種解題方式稱之為“以形解數”。數形結合是利用數和形兩者的對應關系,將抽象的數學問題轉變為直觀的幾何問題,讓函數問題變得簡單明了。將函數題目中的已知條件表達在圖像內,對圖像進行分析,從而快速解決函數問題。
總結:上述題目綜合運用了函數的基本不等式、正切、余弦等知識,并結合數形知識解決函數的閾值問題,可以將題目更加形象具體,提高解題速度和正確率。
(二)利用最值求解
根據函數定義域,可以在函數值域范圍內求得函數的最大值和最小值。二次函數 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,當α>0時,拋物線開口向上,則函數有最小值;當α<0時,則函數有最大值。函數 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 的區間( ? ? ? ? ?)的最小值是g(t),求g(t)的值。
解題思路:根據已知條件 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ,那么函數的最小值為-2,然后根據t的值,得到g(t)的值,g(t)有三種情況
當 ? ? ? ? ? ? ? 也就是 ? ? ? ? ? ? ,也就是g(t)=—2
在解答問題的時候,首先要理解出題者的意圖,二次函數的實數集合R上只有最大值或者最小值,如果定義域發生變化,則最大值和最小值也發生了變化。因此,在解答二次函數的時候,弄清楚題目的意思,然后根據題目的已知條件計算出最小值和最大值。
(三)變量代換法
函數中含有很多變量和未知條件,這些變量和未知條件給解題造成一定的障礙和困難,讓我們不知從何解題。遇到這類題目,必須轉換解題思路,將問題簡單化,在解題過程中引入新的變量,可以讓題目變得更加簡單,這就是變量代換法。通過變量代換法,可以發現題目中的隱藏條件,簡化解題思路。將變量代換法應用在角函數中,可以讓函數問題變得更加簡單。
例題: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ,求(x)。
解題思路:根據二次函數的定義,題目中的(x+1)是x2-4x+1的象。解決這種題目有兩種方法:第一種方法是常用的方法,將x+1看成多項式,然后帶入到題目中得到
,然后求x的值,這種解題方法計算量比較大,在解答過程中,很容易計算錯誤,導致答案錯誤。采用變量代換法,將x+1=t,得到x=t-1,然后將其帶入函數中,可以得到
得到 ? ? ? ? ? ? ? ?,所以 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
由于變量代換法的依附性很強,在不同的知識領域應用效果也不同,在處理一些復雜的不等式,采用變量代換法,簡化題目中的變量,降低解題難度,從而快速得到答案。
四、結語
函數是高中數學重要的學習內容,也是高考的熱點話題。由于函數包括的知識點比較多,在考試中往往和其他知識點結合起來,一定程度上增加了解題的難度。因此,日常學習過程中,我們在做題的時候,要不斷總結做題經驗,并發散思維,通過自己的努力,尋求新的解題方法,提高函數解題效率和正確率。
參考文獻:
[1]趙子淇.高中數學函數解題思路及方法的總結分享[J].祖國,2017,(24).
[2]魏楚雯.高中數學函數解題思路與數形結合方法運用研究[J].各界,2017,(18):51-52.
[3]湯逸凡.高中數學函數解題思路多元化的方法舉例探索[J].數學學習與研究,2016,(19):95-95.
(作者單位:山東省濟南市萊蕪第一中學58級1級部7班)