探构造之策 寻问题之解
2018-01-06潘龙生
潘龙生
函数作为基本的数学工具,在解决数学问题中有着广泛的应用,合理地构造函数,往往能够找到巧妙的解法,但是由于函数构造思维难度较大,不少同学对此无从下手,因此它又成为高中数学问题解决的一个难点.本文拟以实例从不同角度探究构造函数的策略,以期能对同学们以后的问题解决起到引导作用,供参考.
一、类比结构特征,整体构造函数
点评:单调性、奇偶性等性质是函数的重要特征,在研究的问题中如果有这些性质的呈现或变形显现,则可以利用问题特性,整体构造函数.
二、直接移项合并,构造单一函数
分析:解决两个函数的交点问题远不如研究一个单一函数简单,而函数f(x)与g(x)的图象有三个不同的交点等价于合并为单一函数后图象与x轴有三个零点,因此想到合并构造为单一函数.
点评:当研究问题中含有多类函数时,直接解决就比较复杂,突破这个难点的首选之策就是转化为单一函数,而直接移项合并则是实现这种构造的常见策略.
三、结构变形整合,构造双新函数
点评:若函数结构类型多样,且难以转化为同一函数,则可以考虑归类整合,将原问题构造为两个新函数去研究,通过两个新函数的研究凸显原问题的本质.
四、分离变量构造,转为无参函数
点评:参变共存,变量分离是研究含参问题的一种重要手段,通过分离变量构造,可以转为无参函数,这种方法很大程度上避免了繁复的参变量讨论,同时也簡化了运算,解题过程轻松简洁.
五、结合求导法则,转抽象为特型
点评:抽象函数是函数考题中的一个常见面孔,它没有具体表达式,对同学们来说是个难点,但这类问题出现时,往往又不是孤立的,导数的求导法则时常忽隐忽现,形影相随,因此在求解这类问题时,应主动联想与问题结构和形式相对应的求导法则,并通过对原结构适当变形使之适用于法则的形式,以实现问题的求解.
六、主元引元构造,换背景去类比
点评:对于多元问题,可以将其中一个元视为主元或整体思考引进新元,并构造主元或新元为变量的函数,以新元的约束条件视为函数的定义域,其他元视为常数,从而通过改换原问题的背景而类比构造相应的函数解决.
七、两侧同取对数,同元组合构造
点评:若求解问题中某些项的底数和幂指数都含变量,直接构造函数进行处理显然是困难的,因为其求导过程举步维艰,此时,可以考虑采用同取自然对数的方法先转化为对数式,再进行同元组合变形,构造为平时学习中熟悉的、经典的如y=lnx、y=lnx/x等函数.