用函数思想指导高中数学解题

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  摘 要: 函数思想即以函数性质、函数理念作为基本出发点分析、转化和解决数学问题.函数思想本质上属于数学思想中的一种常见类型,在数学教学实践活动中起着横向联系之功效,有助于分析与解决高中数学难题.文章强调以函数思想为指导思想,指导高中数学方程式、不等式,以及数列等知识内容的解题程序,以期能够成为高中数学解题教学的参考标准.
  关键词: 函数思想 高中数学解题 方程式 不等式 数列
  函数思想本身属于数学中较重要的一种思想,在高中数学解题教学中起着举足轻重的作用.函数贯穿高中数学的始终,近几年各地高考均加大了函数知识的考查范围与比例,因此建议教师把函数思想视作高中数学解题教学的主线.
  1.函数思想指导高中数学方程式解题程序
  方程式即包含未知数的一个等式,且含有一个或多个未知数,是对未知量及已知量之间实际数量关系的直接表述.尽管方程式与函数的基本概念存在着差异,但同时也具有必然联系.若能用解析式直接表示函数,则可将其视作方程式.以函数思想指导方程式解题,可将函数视作一个已知量,且该已知的函数值为零,即可转化成一个方程式,或者是把一个方程式视作两个相同的函数,实现以函数问题代替方程问题的目标,那么所求方程的解即为函数图像中的交点[1].对于高中数学方程式,在解方程环节,针对方程式较复杂的题目,以常规方式解题通常需要花费较多时间,难度也相对较大,不仅学生难以掌握,经常会在同样的环节出错,而且给教师开展教学活动带来一定的难度.鉴于此,若借由函数思想,以函数性质、函数图像作为参考标准解题,则能够在短时间内达到解题目的,同时其准确性也相对较高.
  比如,在方程式中,已知lgx x=2的根为x■,10■ x=2的根为x■,需要求解x■ x■.那么在求解x■ x■时,若单纯分割方程和函数,则无法直接达到解题目标.主要由于该方程式由指数函数、线性函数和对数函数构成,因此借由函数思想画出函数图像之后,其图像交点即为方程的解.由此可见,把方程式转换为lgx=2-x,10■=2-x之后,建立直角坐标系,即可发现方程的解即为三个函数相交的两个点.
  2.函数思想指导高中数学不等式解题程序
  函数思想指导高中数学解题时,必须创建数学模型,且该数学模型应当表明两个变量之间的关系,将其用作指导高中数学不等式解题,具有较高可行性[2].函数区间中的正负和不等式具有直接关系,若把不等式右面部分视作零,将其左面以函数形式表现出来,则可直接通过函数性质、函数图像解题.
  比如,若实数p满足4≥p≥0的要求,且x■ 3 px>p 4x,在求解x的取值范围时,可以将x视作自变量,并构造出函数-x2-3 p (4-p)x=y.由于4≥p≥0,因此y>0,再求解x的取值范围时,即可选择一元二次方程的实根分布解决问题,但是该解题程序十分复杂,并不建议使用.如果假设(4x-x■-3) (1-x)p=f(p)>0,4≥p≥0,那么针对函数f(p)而言,只需要f(0)>0,f(4)>0,即可达到解题目标,x的取值范围为x<-1,x>3.
  3.函数思想指导高中数学数列解题程序
  数列即指根据一定顺序、规律所排列起来的数字,每一数字代表着数列中的一个项,所以对于数列问题,在解题环节可把数列视作项数函数,函数公式则为数列通项公式.高中数学数列的解题环节,把数列视作一个函数值,以函数性质、函数图像进行解题,即可简化数列解题程序.这是由于数列和函数中具有明显的相同点与不同点,借由类比法,有效把握数学变量的规律及特征,使函数思想和数列得以有机融合,从而实现数列的解题目标[3].
  比如,在数列f(m)中,m为自然数,而f(m)=1 ■ ■ ■ … ■,求f(m 1)-f(m)的值.在该数列中,若将分子与分母分开,可发现分母为正整数列,即1,2,3,4,…,3m-1.那么=f(m 1)-f(m)=(1 ■ ■ ■ … ■ ■ ■ ■)-(1 ■ ■ ■ … ■)=■ ■ ■.必须强调的是,高中数列解题环节,必须把握函数和数列之间的联系.数列本身是函数的一种特殊形式,数列项为函数值,数列序号则为自变量,数列的图像为点组成,函数图像则为曲线组成.因此在具体应用过程中,应当合理把握两者之间的共同特性,并在此基础上结合各自特征,最终达到解题目的.
  综上所述,基于函数思想指导高中数学解题具有一定的可行性,但是在建立函数思想时,需要加强实践教学,通过不断练习与深入研究,培养学生形成函数思想与函数意识,并形成以函数知识解决高中数学难题的自觉性和主动性,从而达到高中数学教学的整体目标,努力为社会培养出更多的创新型、实用型、综合型人才.
  参考文献:
  [1]陈莹.立足函数观点 观察数列问题——例谈用函数图像性质解决数列问题[J].中学教研(数学),2013,09(05):15-17.
  [2]刘见乐,罗敏娜.用函数思想指导高中数学解题[J].中国数学教育,2011,05(05):45-46.
  [3]周维贞.高中数学解题中常见的数学思想方法探析[J].解题技巧与方法,2014,11(11):74-75.
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