符玉袖.海南師范大學.570100
引言:在當前的數學考試中,對不等式的考察頻率升高,考察的題型已經從傳統的主觀題向客觀題方形擴展,要求學生根據不同的題型,選用不同的解題方法。就學生目前的學習效果上來看,很多學生對這些知識的掌握效果較差,無法滿足知識考察要求,導致該部分知識成為學生的主要失分點,所以在今后的教學中,要讓學生能夠更好掌握這些知識。
高中數學中,函數性質學習中的一個重要內容為判斷函數的奇偶性,同時也重視講解函數的單調性質,當當前的數學考察中,若能夠應用函數奇偶性知識解題,通常會在題目中融合單調性知識,既考察了學生的綜合知識,也在一定程度上降低了難度【1】。
奇偶性的描述函數為:奇函數為f(-x)=-f(x),偶函數為f(x)=f(-x),同種奇偶性質的函數加減運算中為同一性質。對于函數的單調性,在學生的學習中很容易掌握,這一條件下,通過對這兩個知識的融合,可以讓學生更好解題。
有如下題目:函數f(x)=x2+|x|中,求函數值不小于2時的x定義域,函數值的大小。這道題的解法簡單,通過對函數值的分析,可以分析出該函數值狀態下,x的取值為±1。同時確定該函數為偶函數,并在x不小于0狀態下,函數為單調增函數,所以函數圖像的右半部分中,函數值不小于0狀態下,定義域為[1,+∞),從偶函數概念中可以得到,左半部分的定義域為(-∞,-1]。
高中數學的知識類型很多,其中最重要的一部分知識為導數知識,在不等式求解中,一個重要方法為應用這種方法求解。
在構造函數中,首先要觀察題目中給出的具體條件,對于有兩個函數式的題目來說,通常應用這種構造函數的方式解答,再根據其余限定條件,確定是否需要對函數求導,需要求導的函數通常表現為,讓學生確定這兩個函數之間具體關系下的定義區間,具體的做法為,讓學生將題目中已知的函數相減,即可視作新構造的函數【2】。
例如有以下題目:函數 f(x)=x/(1+x2),g(x)=2x,求當f(x)≥g(x)時,x的取值范圍。
在解題過程中,可以發現已知條件中的內容較少,無法之間代入數值,所以考慮的方法為構造函數,新的函數為h(x)=f(x)-g(x)=x/(1+x2)-2x,將新的函數同分后,編程 h(x)=-(x+2x3)/(1+x2),由于在該函數中,發現分母始終大于0,所以計算中,無需經過求導構成,直接從函數符號和分子,即可確定h(x)與0的關系,當h(x)≥0時,則題目得解。
若將分母替換為(1-x2)時,則不可之間觀察出h(x)和0的關系,這種情況需要應用求導的方法求解。
當不等式求解中,應用導數公式能夠很好地求出具體數值,其中應用最為廣泛的為極值法。在這種方法的應用中,需要對被求函數求導,分析該函數的極值,但是需要注意的是,一些不等式函數的單調性不同,而極值為一個相對性的概念,不同取值范圍內容的函數機制都有一定不同,所以需要嚴格在取值范圍內,求出函數的極值,以確定最終的結果。
例如在以下題目中:f(x)=x2-lnx,判斷在[2,3]中,函數是否能夠大于7,在解題中,可發現該函數非奇非偶,同時無法確定單調性,所以應用求出極值的方法,確定在該范圍中的極值。
將f(x)求導后,則函數變為f’(x)=2x-1/x,將函數處理后,分子為2x2-1,讓分子與0相等,則可以求出函數在(0,+∞)上的極值(需要注意lnx的定義域),但是這種求出的結果與題干中的取值范圍不符,所以在后續的計算中,需要分析在題干取值范圍上的極值,在此基礎上找到函數的極值,與7比較,得到最終的計算結果。
在不等式函數的求解中,還含有其余重要方法,高中階段常用的方法主要為函數值代入和反證法。前者應用的概念為“寒暑加工廠”概念,即將f(x)視作一個符號,例如函數f(x2)=(1+x2)/x4中,確定函數的是否能夠小于2,可以將x2看做一個整體性參數,將其替換為s,在此基礎上求解。
對于反證法來說,應用方法為先建設題目中給出的條件能夠推導出最終結論,從結論出發,分析函數中的某一參數與題干中信息之間的矛盾,進而得到最終的結論。但是通常情況下,高中階段對這一方法的考察較少。
另外在解題中,還可以對函數進行重構和建設,這對一些基礎知識要求較高,例如題目為,當x2/x3≥sinx/cosx時,應用直接相減的方法過于麻煩,可以應用交叉相乘法,獲取函數f(x)=x2cosx-x3sinx,在此基礎上應用求導等方法完成具體計算。
結論:綜上所述,高中階段的具體函數條件縣的函數不等式就發,可以取得良好應用效果的包括應用函數性質分析結果、構造函數方法、應用極值求解的方法和其余解題方法,其余方法包括代入法、反證法以及函數重構和建設法。