抽象函数(课例)

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抽象函数(课例)

作者:李 波

来源:《新课程·中学》2010年第08期

抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,但给出了函数满足的一部分性质或运算法则的函数问题。抽象函数问题是高中数学函数部分的难点,也是高中与大学函数部分的衔接点。由于这类试题既能全面地考查学生对函数概念的理解及性质的代数推理和论证能力,又能综合考查学生对数学符号语言的理解和接受能力,以及對一般和特殊关系的认识,因而备受高考命题者的青睐。考试中抽象函数多在选择题和填空题出现。

一、抽象函数问题的解决方法

抽象函数问题的解决方法主要有换元法和赋值法。

(一)赋值法

赋值法主要是根据题目条件中的函数所满足的关系式确定某一确定自变量所对应的函数值。

例如:定义在R上的函数f (x)满足f (x+y)=f (x)+f (y)+2xy(x,y∈R), f (1)=2,则f(-3)等于()

A.2 B.3

C.6 D.9

学生口答:令x=y=0,所以有f (0)=0

令x=y=0,所以有 f (2)= f (1)+ f (1)+2,即

f (2)=6

令x=2,y=1,所以f (3)= f (2)+ f (1)+4=12

∵f (0)= f (3)+f (-3)-18 ∴f (-3)=6

(二)换元法

换元法多见于根据题目条件确定函数的性质并解题的。

高中数学中函数的奇偶性、单调性、周期性等性质的定义是我们解决抽象函数问题的主要依据,在考试中常常以填空、选择的形式考查学生对各个函数性质的掌握及应用解题能力。 龙源期刊网

1.单调性的定义实质是:x1和x2的大小关系与f (x1)和 f (x2)的大小关系是否相同(相同即递增,相反即递减)。

例如:已知定义在区间(0,+∞)上的函数 f (x)满足f ()=f (x1)-f (x2),且当x>1时,f (x)

解答:赋值法令x=y=1则f (1)=0

在(0,+∞)上任取x1,x2且x1>x2,即>1,

所以f ()=f (x1)-f (x2)

2.奇偶性的定义实质:f (x)与f (-x)的关系(相等或相反)。

3.周期性的定义是:f (x)=f (x+T)。

4.函数图象的对称性:(1)y= f (x)(x∈R)的图象关于直线x=a对称等价于f (a+x)=f (a-x)或 f

(x)=f (2a-x)

(2) y= f (x)(x∈R)的图象关于点(a,0)对称等价于 f (x)=-f (2a-x)

在各类考试中常常见到类似的奇偶性、对称性、周期性等性质综合考查的题目,我们可以做如下探究:

①y= f (x)(x∈R)的图象关于直线x=a和x=b直线y= f (x)对称,y= f (x)有无周期性,若有,周期T=________.

学生解答:已知 f (x)=f (2a-x)且 f (x)=

f (2b-x),所以f (2a-x)=f(2b-x)

∴ f (2a+x)=f (2b+x)(实质上是用x替换-x)

∴ f (x)=f (x+2b-2a)(实质上是用x-2a替换x)

∴T=2b-2a

在整个推导过程中,学生体会运用整体替换的换元思想。(以下的请学生口答)。

② y= f (x)(x∈R)的图象关于点(a,0)和点 (b,0)对称,y= f (x)有无周期性,若有,周期T=_________. 龙源期刊网

③y= f (x)(x∈R)的图象关于直线x=a和点(b,0)对称,y= f (x)有无周期性,若有,周期T=_________.

练习:

1.函数 f (x)的定义域为R,若 f (x+1)与f(x-1)都是奇函数,则()

A.f (x)是偶函数

B.f (x)是奇函数

C.f (x)=f (x+2)

D.f (x+3)是奇函数问题

2.函数 y= f (x)(x∈R)的图象关于直线 x=0和直线x=1对称,且x∈(0,1)时,f (x)=x2,则f-等于()

A. B.

C. D.

3.若定义在R上的函数f (x)满足:对任意x1,x2∈R有f (x1+x2)=f (x1)+f (x2)+1,则下列说法一定正确的是()

A. f (x)为奇函数

B. f (x)为偶函数

C. f (x)+1为奇函数

D. f (x)+1为偶函数

二、抽象函数在导数部分的应用考查

常见的以导数的几何意义,导数公式的逆用等为考点。

1.设函数f (x)是R以5为周期的可导偶函数,则曲线y=f (x)在x=0处的切线斜率为

()

A. B.-

C.0 D.1 龙源期刊网

2.设函数f (x)与g(x)在R上连续、可导,对任意的实数x都有:f (x)又f(0)=g(0),则当x>0时,一定有()

A. f (x)>g (x) B. f (x)

C. f ′(x)>g ′(x) D. f ′(x)

解答:由>且f (x)g ′(x)f (x)联想到>0

∴函数在R上是增函数,

当x>0时,>=1即f(x)>g(x)。

小结:通过本节课的训练,学生进一步掌握处理抽象函数的一般方法,并且通过具体题目演练和一般探究学习,增强学生对知识的理解能力和实际解题能力。