“中央精神”与“地方特色”的和谐统一

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  摘要:"三角函数"是一类融各类函数性质于一身的函数载体,其主要性质包括:定义域 、值域 、图像及其变化、奇偶性、单调性、有界性、对称性、周期性、最值。既是函数,势必要受函数"中央精神"的领导,也要照顾到其"地方的特色",既是和谐的亦是统一的。
  关键字:三角函数;函数性质;中央精神;地方特色
  中图分类号:G633.6 文献标识码:E 文章编号:1006-5962(2013)01-0023-01
  在教学的实际情况中,笔者发现好多学生被三角函数的"地方特色"忽悠了,却忽视了"中央精神"的统领作用,本文就学生在函数的定义域方面范的错误进行了整理,具体如下:
  例1:(2012年北京卷)已知函数f(x)=(sinx-cosx)·sin2xsinx
  (1) 求f(x)的定义域和最小正周期;
  (2) 求f(x)的单调递增区间。
  解:(1)由:sinx≠0得x≠kπ(k∈Z)
  故f(x)的定义域为{x∈R|x≠kπ,k∈Z}
  因为
  f(x)=(sinx-cosx)·sin2xsin2x
  =2cosx(sinx-cosx)=sin2x-cos2x-1=2sin(2x-π4)
  所以f(x)的最小正周期为T=π。
  (2)由y=sinx的单调递增区间为[2kπ-π2,2kπ+π2] (k∈Z)
  2kπ-π2≤2kπ-π4≤2kπ+π2且x≠kπ
  得kπ-π8 x kπ+3π8,x≠kπ(k∈Z)
  所以f(x)的单调递增区间为[kπ-π8,kπ和(kπ,kπ+3kπ8)] ,(k∈Z)
  学生易错点:丢掉了x≠kπ而将单调递增区间写成了[kπ-π8,kπ+3π8],(k∈Z)。函数的定义域"事关重大",关系到函数性质的各个方面,凸显了函数"中央精神"的统领作用,既不容忽视,又要高度重视,否则丢掉的不仅仅是分数,更丢掉了函数思想。
  例2:求f(x)=sinx+sin|x|的单调递减区间。
  解:f(x)=0,x≤0
  2sinx,x>0,
  函数的递减区间为[π2+2kπ,3π2+2kπ],(k∈N*)
  若把k∈N*一不小心误写成k∈N,则定义域发生了质的改变,又酿成了一错。
  例3:已知f(x)=2a(cos2x2+12sinx)+b且x∈[0,π]
  (1)当a=1时,求f(x)的单调递增区间,对称轴与对称中心;
  (2)当a<0时,f(x)的值域是[3,4],求a,b
  解:原式=2a(1+cosx2+12sinx)+b=2a(12cosx+12sinx+12) +b
  =a(cosx+sinx)+a+b=2sin(x+π4)+a+b
  (1)当a=1时,原式=2sin(x+π4)+1+b
  由2kπ-π2≤x+π4≤2kπ+π2,得2kπ-3π4≤x≤2kπ+π4,
  又因为:x∈[0,π],所以单调区间为x∈[0,π4];
  对称轴由x+π4=π2+2kπ,得x=π4+kπ,k∈Z,但又因为定义域为[0,π],所以对称轴为x=π4;
  对称中心由x+π4=kπ,得x=kπ-π4,k∈Z,但又因为定义域为[0,π],所以对称中心为(3π4,1+b)。
  (2)当x∈[0,π],x+π4∈[π4,5π4],2sin(x+π4∈[-1,2]),
  当又因为a<0,[2asin(x+π4)+a+b]max=a(-1)+a+b=4,即b=4
  [2asin(x+π4)+a+b]min=2a+a+b=3,得a=1-2
  面对以上三个例题,学生很容易因为忽视了函数的定义域而求错了函数的单调区间,不仅如此,在求解对称轴与对称中心和函数的最值时也不容忽视。要求教师与学生一起,既要心领神会函数的"中央精神",又要结合"地方特色"将"中央精神"贯彻落实到实处,并引以为戒。
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