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灵活运用函数思想,提高解题的效率

2021-11-24杨鸣宇

语数外学习·高中版中旬 2021年4期
关键词:实数图象方程

杨鸣宇

函数思想是高中数学中比较重要的一种数学思想,是指构造函数模型,利用函数的图象和性质解题的数学思想.函数思想在解答高中数学问题中应用广泛,在解答方程、不等式、解析几何、概率等问题时,经常需要运用到函数思想.在解题教学中,教师可引导学生运用函数思想来辅助解题,这样能达到化繁为简、化难为易的目的,有助于提升解题的效率.

一、函数思想在方程解题教学中的应用

方程与函数的关系紧密.一般地,函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标,即函数的零点,是方程f(x)=0的解.因此,在解答方程问题时,教师可以引导学生结合方程的特点来构造相应的函数模型,然后借助函数的图象和性质来讨论方程的根的情况.

例1.已知函数f(x)=x2 -2x,如果关于x的方程|f(x)|+|f(a-x)|-t=0有4个不同的实数根,且所有实数根的和为2,求实数t的取值范围.

解:令h(x)=f(a-x)+f(x),则h(a -x)=h(x),

则h(x)的图象关于直线

对称.

又因为方程|f(x)|+|f(a-x)|-t=0的4个实数根之和为2,

所以4xa=2,a=l.

作出函數h(x)的图象,如图所示,

由图象可知,当

时,函数y=h(x)的图象与y=t有4个不同交点.

所以实数t的取值范围为

.

在解答本题时,教师要引导学生从函数的角度去思考该方程问题,将方程有四个实数根转化为两个函数图象有四个交点,然后借助函数图象来求得t的取值范围.

二、函数思想在不等式解题教学中的应用

在解答不等式问题时,函数思想发挥着巨大的作用.在解题时,教师可指导学生根据不等式的形式构造合适的函数,然后利用函数的单调性、奇偶性、最值等来建立新的不等式关系,使不等式问题快速得解.

例2.若对任意0≤m≤4,不等式X2+ mx+3>4x+m恒成立,求x的取值范围.

分析:本题直接求解较为困难,教师可以引导学生将m看作自变量,构造函数厂(m) =x2+(m -4)x+3-m,只需要使当0≤m≤4时,f(m)>0恒成立,求x的取值范围即可.要使f(m)>0恒成立,学生需要利用二次函数的性质,求得f (m)的最小值. 解:设f(m) =X2+ (m - 4)x+3-m=(x- 1)m+ (X2-4x+3),

若x-l≥0,即x≥1,则y=厂(m)在定义域内是增函数,

则f(m)-=f(0)=x2-4x+3>0,

解得x>3或x3.

若x-l<0,即x

则f(m)max=f(4)=x2—1>o,

解得x>1(舍去)或x<一1,故x<-1.

综上所述,x的取值范围为x<-1或x>3.

在解答此类问题时,教师要引导学生尝试将不同未知数看作变量,构造函数,灵活运用函数思想来解题.

在解题教学中,教师要重视渗透函数思想,让学生明确函数思想的应用条件和技巧,并组织他们开展有针对性的训练,让其学会运用函数思想来辅助解题.

(作者单位:江苏省溧阳市光华高级中学)

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