浅谈抽象函数的解题方法

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  【摘要】函数是高中数学的重要内容,抽象函数是相对于具体的函数而言,指没有给出函数解析式或对应法则,只是给出函数所满足的一些性质,抽象函数一般是指满足这些性质的一类函数.求解抽象函数问题,要有扎实的知识基础和较强的抽象思维和逻辑推理能力.随着对数学考题的要求更多变,抽象函数问题在高考命题中呈现逐渐加强的趋势.
  【关键词】高中数学;抽象函数;解题技巧
  一、赋值法
  赋值法是把已知函数所满足的所有性质,即一般性条件,赋予特殊的值,推出函数所必须满足的其他性质.
  例1已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,且f(3)=0,对任意x∈R,都有f(x 6)=f(x) f(6)成立,则f(2007)=().
  A.2006
  B.2007
  C.2008D.0
  解析f(-3)=0,取x=-3代入f(x 6)=f(x) f(6),
  得f(6)=0,f(x 6)=f(x),周期为6,选D.
  例2(2005年重庆高考)已知定义域为R的函数f(x)满足f(f(x)-x2 x)=f(x)-x2 x.
  (Ⅰ)若f(2)=3,求f(1);又若f(0)=a,求f(a);
  (Ⅱ)设有且仅有一个实数x0,使得f(x0)=x0,求函数f(x)的解析表达式.
  解(Ⅰ)取x=2,又f(2)=3,得
  f(f(2)-22 2)=f(2)-22 2,即f(1)=1.
  又f(0)=a,故f(f(0)-02 0)=a-02 0,
  即f(a)=a.
  (Ⅱ)又满足f(x0)=x0的实数x0唯一.
  由f(f(x)-x2 x)=f(x)-x2 x可知
  对任意x∈R有f(x)-x2 x=x0.
  在上式中令x=x0有f(x0)-x02 x0=x0.
  又f(x0)=x0得x0-x02=0.
  故x0=0或x0=1.
  若x0=0,方程f(x)=x有两个根,故x0≠0.
  若x0=1,则有f(x)=x2-x 1.
  易验证该函数满足题设.
  “赋值法”是解抽象函数问题最常用的方法,解题的关键是灵活运用题设条件合理赋值,赋值要有明确的目标、依据和灵活的策略.
  二、变换法
  利用已知函数所满足的一般性的关系式,通过变量代换,推出所要求的关系式.
  例3下列命题正确的序号是.
  ① 若f(x)满足f(a x)=f(b-x),则y=f(x)的图像关于直线对称;
  ② 若f(a x) f(a-x)=2c,则y=f(x)的图像关于点(a,c)中心对称;
  ③ 函数y=f(a x)与y=f(b-x)的图像关于直线对称;
  ④ 函数y=f(a x)与y=-f(b-x)的图像关于点中心对称.
  解析①②③④都正确.
  证明①②③证明略.
  ④ 设函数y=f(a x)图像上任意一點M(m,n),关于点Ab-a2,0对称的点为N(b-a-m,-n),则
  n=f(a m),-f(b-(b-a-m))=-f(a m)=-n,
  所以y=f(a x)图像上任意一点关于点A对称的点都在y=-f(b-x)的图像上.
  同理,y=-f(b-x)图像上任意一点关于点A对称的点都在y=f(a x)的图像上.命题正确.
  三、抽象函数的解析式问题
  例4已知函数f(x)对一切实数x,y均有f(x y)-f(y)=x(x 2y 1)成立,且f(1)=0,求f(x)解析式.
  分析抽象函数的解析式问题一般用赋值法求解.
  解∵函数f(x)对一切实数x,y均有f(x y)-f(y)=x(x 2y 1)成立,且f(1)=0,令x=1,y=0,
  得f(1)-f(0)=2,∴f(0)=f(1)-2=-2.
  在f(x y)-f(y)=x(x 2y 1)中再令y=0得
  f(x)-f(0)=x(x 1).
  ∴f(x)=f(0) x(x 1)=x2 x-2.
  ∴f(x)=x2 x-2.
  可以看出对不同类型的抽象函数问题,可以用不同的求解策略,有时根据所给条件,可利用具体函数模型来寻求解题思路,或检验解答是否正确,从而化抽象为具体,有利于问题的解决.
  【参考文献】
  [1]张卫东.对抽象函数周期性的探究[J].中学数学研究,2012(15).
  [2]杨其武.函数三性的关系及简单应用[J].中学数学研究,2012(10).
  [3]张真平.抽象函数定义域的形象化求法[J].教育教学论坛,2011(13).
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