--函数思想在解题中的应用
函数思想在中学数学解题中的应用
函数思想在中学数学解题中的应用数学科组 周晓兰函数是中学数学中最为重要的内容。
函数思想更是中学数学的一种基本思想,在解题中有着广泛的应用,是历年来高考考查的重点。
函数的思想,是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函数,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决。
函数思想是对函数概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用函数知识或函数观点观察、分析和解决问题。
函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:①借助有关初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题;②在问题研究中通过建立函数关系式或构造中间函数,把研究的问题化为讨论函数的有关性质,达到化难为易,化繁为简的目的。
下面我就结合近几年全国各地高考题来具体谈谈函数在解题中的应用。
1 利用函数的单调性证明不等式例1 (2010年高考数学辽宁卷﹒文)已知函数2()(1)ln 1f x a x ax =+++. (Ⅰ)讨论函数()f x 的单调性;(Ⅱ)设2a ≤-,证明:对任意12,(0,)x x ∈+∞,1212|()()|4||f x f x x x -≥-. 分析:(1)略;(2)当我们看到要证明的不等式时,有绝对值,就要利用第(1)问分析出的单调性却绝对值,转化后再引入辅助函数帮助证明。
解:(Ⅰ) f (x )的定义域为(0,+∞),2121()2a ax a f x ax x x+++'=+=. 当a ≥0时,()f x '>0,故f (x )在(0,+∞)单调增加;当a ≤-1时,()f x '<0, 故f (x )在(0,+∞)单调减少;当-1<a <0时,令()f x '=0,解得x当x ∈(0, 时, ()f x '>0;x ∈+∞)时,()f x '<0故f (x )在(0,+∞)单调减少. (Ⅱ)不妨假设x 1≥x 2.由于a ≤-2,故f (x )在(0,+∞)单调减少. 所以1212()()4f x f x x x -≥-等价于12()()f x f x -≥4x 1-4x 2,即f (x 2)+ 4x 2≥f (x 1)+ 4x 1.令g (x )=f (x )+4x ,则1()2a g x ax x +'=++4=2241ax x a x+++. 于是()g x '≤2441x x x -+-=2(21)x x--≤0. 从而g (x )在(0,+∞)单调减少,故g (x 1) ≤g (x 2),即 f (x 1)+ 4x 1≤f (x 2)+ 4x 2,故对任意x 1,x 2∈(0,+∞) ,1212()()4f x f x x x -≥-. 2 利用函数的单调性求参数的取值范围例2 (2011年高考数学北京卷﹒理)18.已知函数k xe k x xf 2)()(-=.(1)求)(x f 的单调区间; (2)若对0(∈∀x ,)∞+,都有ex f 1)(≤,求k 的取值范围。
函数思想在高中数学解题中的应用
函数思想在高中数学解题中的应用在高中数学教学中,函数思想是一个非常重要的概念。
函数不仅仅是一种数学工具,更是一种思维方式和解决问题的方法。
在高中数学解题中,函数思想的应用几乎无所不在,它可以帮助学生更好地理解和解决各种数学问题。
本文将从几个具体的数学问题入手,探讨函数思想在高中数学解题中的应用。
一、函数思想在代数问题中的应用代数是高中数学中一个非常重要的部分,而函数思想在代数问题的解决中起着至关重要的作用。
以一道典型的代数题目为例:已知函数f(x) = 2x-1,g(x) = x^2+3x,求f(g(x))。
在这道题目中,我们需要先计算出g(x),然后将g(x)的结果代入f(x)中去,以求出f(g(x))。
这就是典型的函数嵌套运算,也是函数思想在代数问题中的应用。
通过这种方式,我们可以将复杂的代数运算分解成简单的函数运算,更好地理解和解决问题。
在高中代数中,还有很多其他类型的问题可以通过函数思想来解决,比如函数的复合、反函数的求解、函数的范围与值域等。
函数思想可以帮助学生更好地理解代数问题的本质,从而更好地解决各种代数题目。
已知抛物线y=ax^2+bx+c的顶点坐标是(1,2),求a、b、c的值。
在这道题目中,我们可以将顶点坐标(1,2)代入抛物线的一般式方程中去,得到一个方程组。
然后通过函数思想,将方程组中的未知数a、b、c进行化简和求解,最终得到a、b、c的值。
这就是函数思想在几何问题中的应用,通过将几何问题转化为函数问题,更好地解决了几何问题。
已知数列{an}满足an+1 = an + 2n,a1 = 1,求a10的值。
在这道题目中,我们可以通过递推关系式来计算数列的各项,也可以建立与数列{an}对应的函数f(x)来求解。
通过函数思想,我们可以将数列问题转化为函数问题,从而更好地解决了数列问题。
函数思想在解题中的应用
【 6 已知 ( 例 】 +2 )+z +2 +2 z 一0 求 z , + 的值 .
解 : 方程变为 原 ( +2 )+( +2 ) z z 一一( )① z +z ,
令 s ( )一 1 O。 +CS z+ s x一 一(s 一÷)+ i n i 眦
号{ ≤.
则② 对 x R E 恒成立等价于。一 ≥孚. 。。 ④
设 , =t+ 则 厂 £在 R上 是奇 函数 且为 增 函 () , ()
易、 化繁为简 的 目的.
一
( 日 ( 有解 等价于 日 ( 的最 大值. 4 <厂 ) ) <厂 )
二、 用函数思想求解方程 问题 运
【 3 若关于 的方程 2 一xl ×5 例 】 5I l + ~4 一
:0有实根 , m 的取值范 围. 求
一m
、
运 用 函数 思 想解 不 等 式 问题
的解为 x 2 - ,
+寺, 化简l-2 I / 2 +  ̄y-4  ̄4 y +, +2 +1 /。-y . 1 2 .t
解: 考查 函数 厂( ) 、 z一 +2 + 的定
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复 习指津 H NXE J OU AK O ZOG U I XE CN A A
函 数 思 想 解 题 的 应 用 在 中
重庆 市第 十一 中学校 ( 0 0 1 周 40 6 )
函数 的思想是运用 运动和变 化 的观 点 、 集合 与对 应 的思想去分析和研究数 学问题 中的数量 关 系 , 立 函数 建 关 系式或 构造 函数 , 用 函数 的图 象 和性 质 去 分 析 问 运 题 、 化问题 , 转 可使 问题 获得解决. 函数思 想是 中学数 学
函数思想在中学数学解题中的应用
函数思想在中学数学解题中的应用摘要:随着我国教育的不断变革,在教学过程中涉及到的学科思想越来越重要,尤其对于中学数学教学来说,这个特点十分明显。
中学时期的教学对学生们是至关重要的,受到社会各界广泛的关注。
对于中学教学科目来说,数学这门科目是十分重要的,学生们在做数学题的时候,需要具有较强的数学知识作为基础,并能够熟练的应用函数思想进行解题。
学生们在学习数学过程中能够合理地运用函数知识解决相关问题,就可以极大的提升学生们的学习效率。
本文主要围绕函数知识在中学数学解题中的应用展开分析。
关键词:函数知识;中学数学解题;应用措施引言现阶段在中学数学教学过程中要求学生们学会合理的利用函数知识解决相关问题。
数学这门学科对学生们数字理解能力、逻辑推理能力要求都比较严格,一旦学生们数学基础知识十分薄弱,那么对于解决数学问题来说也将十分困难。
函数知识作为中学数学教学内容重要的一部分,在数学解题过程中发挥着十分重要的作用。
函数将各个变量之间的关系描述得十分清楚。
在中学数学解题中应用函数知识就是将数学题目中部分数量关系利用函数表达式呈现给学生们,之后让学生们根据函数表达式建立数学模型来解决相关问题。
在数学解题中,应用函数知识解题就表明题中的各个数量关系是不断变化的,并且存在着某种联系,能够形成某个特定的公式,从而方便学生们在解题过程中了解各个数量的变化趋势,以此更加高效地解决相关数学问题。
一、函数思想在中学数学解题中的应用现状(一)函数思想在中学数学解题中学生的应用不积极对于中学生来说,在解决数学问题的时候,利用学过的数学知识进行解决是不可避免的。
大部分的数学题都是需要学生们从题目中找出有用的信息,并利用所学知识将各个信息建立联系,以此来方便解决整个题目。
在数学解题过程中,应用函数知识就是找出题目中各个变量之间的关系来进行解答。
但是在实际教学过程中,大部分的学生们由于函数知识基础薄弱。
因此,在解决数学问题的时候,也不善于运用函数知识解决。
浅谈函数思想在高中数学解题中的应用
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(三 )函 数 思 想 在 高 中 数 学 数 列 中 的 应 用 对 于 高 中 数 学 而 言,数 列 算 是 一 种 特 殊 函 数,可 以 将 其 看成方程 或 者 是 方 程 组,也 就 是 函 数 解 析 式. 对 于 数 列 而 言,其主旨指 的 是 通 过 自 变 量 得 到 离 散 数 值 的 一 种 特 殊 函 数.所以,在对数列 问 题 进 行 解 答 时,可 以 合 理 应 用 函 数 性 质以及函数模式,进 而 增 强 学 生 对 数 列 含 义、等 差 数 列 单 调 性以及等比数列中的通项和中项等 的 理 解. 比 如:在 等 差 数 列{bn }中,d=bn -bp/n-p,公差d 的几何意义 在 于 坐 标 中 表明这个等差数列的每一项点所处 直 线 的 斜 率. 再 比 如,对 于等差数列的求和公式:Sn = (a1+an )n/2,在 进 行 解 题 时, 可以对这个等式做 出 相 应 变 化:Sn =dn2/2+ (a1 -d/2)n, 这个时候再进 行 解 答 时,就 可 以 转 换 成 有 关 与 n 的 二 次 函 数 ,使 解 答 变 得 更 加 容 易 . (四 )函 数 思 想 在 高 中 数 学 实 际 优 化 问 题 中 的 应 用 函数思想对于解答高中数学中的实际优化问题也具有 重要作用,因此在解答过程中应充分 应 用 函 数 思 想. 函 数 思 想可用于解决实际 问 题,使 数 学 问 题 变 得 更 加 简 单、更 加 系 统.在我们的现实 生 活 当 中,具 有 很 多 量 与 量 之 间 的 关 系, 比如对于路程而言,应 该 考 虑 路 程、速 度 以 及 时 间 三 者 之 间 的 关 系;对 于 生 产 问 题,应 该 考 虑 单 价、总 数 以 及 时 间 的 关 系,而对于价格问题或者是采购问题等也 都 应 用 到 了 函 数 的 变量.对于高考数 学 试 卷 而 言,实 际 问 题 占 有 重 要 比 重,应 用函数思想解决高中数学里的实际优化 问 题,有 利 于 提 升 学 生答题的准确率. 比 如,在 解 答 路 程 问 题 过 程 中,可 以 将 总 路程设成y,将速 度 变 量 或 者 是 时 间 变 量 设 成 x,将 实 际 问 题转换成函数问题.通过数量之间的 关 系,构 造 一 个 数 学 函 数模型,再将相应数 值 带 入 到 函 数 当 中,最 后 通 过 数 学 知 识 算出正确结果.另外,多数高中数学的 实 际 问 题 都 需 要 通 过 函数图像进行分析、解 答,所 以,在 解 题 过 程 中,也 可 以 用 图 像形式将变量关系描绘出来.并且在 算 出 结 果 之 后,要 将 其 带入到问题当中进行验证.对于高中 数 学 问 题 而 言,有 许 多 问题在解答过程中会出现两个结果,所以 学 生 应 该 仔 细 阅 读 题 目 ,并 根 据 题 目 要 求 选 取 最 合 适 的 结 果 . 四 、结 论 总而言之,函数思想对于解决高中数 学 问 题 具 有 重 要 意 义,不仅可以培养学 生 的 逻 辑 思 维 能 力,提 升 学 生 学 习 数 学 的兴趣,还可以提高 学 生 解 决 数 学 问 题 的 速 度 以 及 准 确 率, 进而提升他们的 数 学 成 绩. 因 此,对 于 高 中 数 学 教 师 而 言, 应该增强对学生函数思想的培养,将函数 思 想 融 入 到 课 堂 教 学当中,用函数思想为学生讲解数学 问 题. 而 对 于 高 中 生 而 言,应该增强对函数思想的重视,在教 师 正 确 引 导 之 下,培 养 自己的函数思想,并 将 其 应 用 到 数 学 解 题 中 去,进 而 提 高 自 己的数学成绩.
函数思想在高中数学解题中的应用
函数思想在高中数学解题中的应用【摘要】本文将探讨函数思想在高中数学解题中的重要性和应用。
在代数方程问题中,函数思想可以帮助我们理解和解决复杂的方程,提高解题效率。
在几何问题中,通过函数图像的分析,我们可以深入理解几何形状的性质,从而更好地解决几何难题。
函数思想在数列与数论中的应用也不可忽视,通过函数的性质可以发现数列中的规律,解决数论中的难题。
使用函数思想解决数学建模问题和简化解题过程都是本文要探讨的内容。
通过本文的学习,读者将更好地认识到函数思想在高中数学解题中的广泛应用和重要性,为未来高中数学教学提供思路和方法。
【关键词】函数思想、高中数学、解题、代数方程、函数图像、几何问题、数列、数论、数学建模、函数性质、广泛应用、教学、重要性。
1. 引言1.1 介绍函数思想在高中数学解题中的重要性函数思想在高中数学解题中起着至关重要的作用。
函数是数学中非常基础且重要的概念,它是描述自变量和因变量之间关系的工具。
在高中数学学习中,函数思想可以帮助我们更好地理解和解决各种数学难题。
通过函数思想,我们可以将问题抽象化,找到问题之间的关联,从而更好地解决问题。
在代数方程问题中,函数思想可以帮助我们建立数学模型,将复杂的代数方程化简为函数的表示形式,进而更容易解决问题。
在几何问题中,函数图像可以帮助我们直观地理解问题,进而找到解题的方法。
在数列与数论中,函数思想可以帮助我们研究数列的性质及规律,从而更好地掌握数学知识。
1.2 概述本文内容本文将重点探讨函数思想在高中数学解题中的应用。
通过引入函数的概念和性质,我们可以更加灵活地解决各种数学难题。
本文将从代数方程问题、几何问题、数列与数论、数学建模以及函数性质等方面展开讨论,阐述函数思想在这些领域中的作用和意义。
通过具体的例题和解题方法,读者可以更深入地理解函数思想在高中数学中的实际运用。
本文将总结函数思想在数学解题中的广泛应用,并展望未来在高中数学教学中的重要性。
例谈函数思想在解题中的应用
例谈函数思想在解题中的应用函数是中学数学中最重要的概念之一,内容十分丰富,构成了一个完整的知识体系.在数学学习中,我们应重视培养以函数为桥梁,根据实际问题建立函数观念,灵活应用函数思想与方法去分析和解决问题的能力.函数思想方法,就是要用运动和变化的观点,分析和研究具体问题中的数量关系,通过函数的形式,把这种数量关系表示出来并加以研究,从而使问题获得解决.函数思想是对函数概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用函数知识或函数观点观察、处理问题.利用函数处理问题,须深刻理解,熟练掌握各种函数的具体特征及函数的单调性、最值、图象变换等,这是利用函数思想解题的必备基础.同时要善于观察问题的结构特征,揭示内在联系,挖掘隐含的特征,从而恰当构造函数和准确利用函数性质,使问题得以解决.例1:已知关于x的方程2kx2-2x-3k-2=0的两实根一个小于1,另一个大于1,求实数k的取值范围.分析:若直接利用求根公式解答此题,则要解复杂的无理不等式组,如果从函数观点出发,令f(x)=kx2-2x-3k-2,则由根的分布,函数f(x)的图象只能如图1,图2所示.对应的条件分别是k>0f(1)图1 图2解:由以上分析可知,令f(x)=kx2-2x-3k-2,为使方程f(x)=0的两实根一个小于1,另一个大于1,只需k>0f(1)即k>02k-2-3k-20或k评注:本题是一个利用函数图象解决方程根的分布问题的典型例题,一般地,关于根的分布问题,均可引入函数,由函数图象的特征构造解法,使问题得到巧妙解决.例2:设a,b,c∈R,且它们的绝对值都不大于1,求证ab+bc+ca+1 0:.分析:构造函数f(a)=ab+bc+ca+1,f(a)是关于a的一次函数,由于a∈[-1,1],因此,只要证明f(-1) 0且f(1),就能证明f(a) 0.证明:设f(a)=(b+c)a+bc+1,(a)是关于a的一次函数. a,b,c∈R,f(1)=b+c+bc+1=b(1+c)+(c+1)=(b+1)(c+1) 0,f(-1)=-b-c+bc+1=b(c-1)+(1-c)=(1-b)(1-c) 0.f(a)在[-1,1]上恒为负. ab+bc+ca+1 0.评注:本题解法的关键在于要具有函数意识,能结合式子的特征构造出一次函数,从而根据一次函数的图象性质,使问题得以解决.例3:对任意的a∈[-1,1],函数f(x)=x2+(a-4)x+4-2a的值总大于0,试求x的取值范围.分析:观察所给的函数式,如果看作关于的二次函数式,则感到无从下手,如果重新调整函数关系式,写成关于的一次函数,利用一次函数的单调性,则问题便迎刃而解.解:视f(x)为a关于的函数,令g(x)=(x-2)a+(x-2)2(a≠0)为关于a的一次函数,故须使g(a)在a∈[-1,1]上恒大于0,则g(1)>0g(-1)>0解得x3.评注:一般地,对于一次函数f(x)=mx+b,(m≠0),在x∈[α,β]范围内,f(x)>0恒成立等价于f(α)>0f(β)>0。
函数思想在高中数学解题中的应用
函数思想在高中数学解题中的应用1. 引言1.1 了解函数思想的重要性了解函数思想的重要性是高中数学学习中的重要一环。
函数思想可以帮助我们更好地理解问题,提高问题解决的效率。
通过了解函数思想,我们可以更快地找到问题的核心,从而更快地解决问题。
函数思想也可以帮助我们建立起对数学知识体系的整体认识,提高数学思维的深度和广度。
在高中数学学习中,函数思想是贯穿始终的一个重要内容。
无论是在解代数方程还是解几何问题,函数思想都扮演着重要的角色。
了解函数思想可以让我们更好地理解数学概念,提高解题的速度和准确性。
所以,掌握函数思想对于高中数学学习来说是至关重要的。
1.2 高中数学解题的特点高中数学解题的特点主要包括题目形式简单、题目类型多样、涉及知识面广泛、考察思维能力强等特点。
在高中数学学习中,学生需要掌握各种数学概念和方法,能够灵活运用这些知识解决各类数学问题。
高中数学解题通常需要考虑多个因素,需要学生进行一定的逻辑推理和分析,以找到解题的有效方法。
另外,高中数学解题还常常涉及到多个知识点的综合运用,需要学生具有整合和综合能力,能够将所学知识有机地结合起来解决问题。
由于高中数学解题的特点,学生在解题时往往需要一定的思维方法和技巧,能够快速准确地分析问题并找到解决方法。
因此,深入理解和灵活运用函数思想在高中数学解题中具有重要的意义,可以帮助学生更好地应对各种数学问题,提高解题效率和准确性。
2. 正文2.1 函数思想在代数方程中的应用在高中数学中,代数方程是一个重要的内容,通常涉及到未知数的关系和等式的求解。
函数思想在代数方程中的应用可以帮助我们更加清晰地理解和解决这些问题。
我们可以将代数方程中的未知数看做自变量,而等式则可以看做一个函数关系。
通过建立数学模型,我们可以将复杂的代数方程简化成一个函数方程,从而更好地进行求解和分析。
函数思想可以帮助我们对代数方程的图像进行理解和分析。
通过绘制函数图像,我们可以直观地看到方程的解和特性,从而更好地理解方程的含义和求解方法。
函数思想在解题中的应用
函数思想在解题中的应用作者:王晓丽来源:《新教育时代·教师版》2018年第47期数学是一门逻辑性与抽象性思维都很强的学科,在解析数学题时,需要应用一些数学思想方法,主要是利用一种数学规律来进行题目解析,能大大提高题目解析的正确率与解题效率。
在数学题目解析过程中,常用的数学思想包含分类讨论、化归与转化、函数与方程、数形结合思想等。
在本次研究,针对函数思想在数学题解析中的应用情况展开分析,旨在为后续学生对函数思想的应用提供借鉴。
一、函数思想的基本概述函数思想就是高中数学中的一种基本解题方法,是数学思想系统中的一员。
函数思想就是一种运用运动与变化观点、综合集合与对应思想来处理数学问题等量关系,构建相应的函数关系,可利用函数图像与性质来分析和转化数学问题,能将数学题从复杂转化为简单,进而达到解决数学问题的目的。
处理数学问题时,可从函数角度来审题与分析,主要将数学题目放置在一个动态环境之中去考查。
可见,函数思想对于数学题目解析而言意义重大,成为当前常见的一种数学题处理策略。
应用函数思想,便于简化数学题目求解过程,此类思想广泛的被应用在综合性强的题目处理与解答上。
使用函数思想来解题,需要从量的关系上着手,旨在探求事物运动的基本发展规律,从而把握事物间所存在的联系。
使用函数思想来进行题目的解析,应将常量看作变量,把离散性数据看作成连续性的数据,结合实际情况设定函数关系模型,能把具体问题及时转化成一定的辅助性函数。
函数思想始终贯穿在整个的高中数学教材之中,因此,在实际教学中,教师应及时将函数思想的本质传递给学生,让学生了解函数思想的真实价值,激发学生的学习热情,能利用好函数思想来解答各类题型,还能锻炼学生构建数学模型的能力,对学生数学能力的提升具有重要意义。
二、函数思想在解题中的应用当前,在高中数学题目解析中,多种类型题目都应用到函数思想,如三角函数、向量、方程解析等,能借助函数思想直观、形象的分析题意,把握解题思路,从而实现题目解析。
函数思想在高中数学解题中的应用
犖 ,若犫狀 =2犳(犪狀)-犵(犪狀+1),求数列{犫狀}中项的最 大值和最小值.
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教学 参谋 解法探究 2020年9月
( ) 因为犪狀 =
2 3
狀-1
∈ (0,1],所以犪狀 =1,即狀=1
时,犫狀 最大值为犫1 =134.
综上所述,数列{犫狀}中项的最小值为犫4=224734,最
大
值为犫1
14 =3.
评析:“数列是一类特殊的函数”在此例中体现得
淋漓尽致,“特殊”是 指 自 变 量 的 取 值 为 自 然 数.数 列
决实际问题,而且要学会运用函数思想解决实际问题
中与函数 有 关 的 问 题,这 样 才 能 将 函 数 学 活 学 透,从
而达到“应用自如”的理想境地.
例4 一条河的对岸是两条平行线,河的宽度为 1千米,犃 与犅 两座城市位于两岸,它们的直线距离是
4千米.电力部门想铺设一条电缆线,将犃 与犅 两座城
教学
2020年9月 解法探究
参谋
函数思想在高中数学解题中的应用
? 山东省济钢高级中学 杨同才
函数内容极其重要,它是连接常量数学与变量数 学的桥梁,而函数思想就是将实际问题转化为函数问 题,最终获得问题的解题方案.在中学数学中,有些问 题,表 面 上 看 似 与 函 数 无 关,我 们 若 用 函 数 的 思 想 去 思考,往 往 可 以 收 到 意 想 不 到 的 效 果.这 就 是 函 数 思 想应用的神奇与力量.下文举例说明,供大家参考.
义域变为 正 整 数 集 时,函 数 就 成 了 数 列.因 此 当 处 理
数列的某 些 问 题 时,尤 其 是 数 列 最 值 问 题,函 数 思 想
函数思想在数学解题中应用
函数思想在数学解题中的应用数学思想方法是对数学规律的一种较为理性的认识,自身带有一般意义和相对稳定的特征,就是对数学的知识内容和被所使用的方法的本质性的认识。
它是从某些具体数学认识过程中提炼和概括,而在后继的认识活动中被反复证实其正确性的一种认识。
常用的数学思想有:化归与转化思想、分类讨论思想、函数与方程的思想、数形结合的思想等等。
本文主要就函数问题,探究其数学思想在函数问题方面的解决。
函数思想,指运用函数的概念和性质,通过类比联想转化合理地构造函数,然后去分析、研究、转化问题并解决问题。
一、不等式问题用函数思想分析不等式问题,化为函数问题。
通过构造函数解决不等式问题,显得简洁。
例1:设实数a>1>b>0,问a,b满足什么关系时,不等式lg(ax-bx)>0的解集是(1,+∞)。
简析:欲设不等式的解集为(1,+∞),只需构造函数f(x)=lg(ax-bx) ,使其在定义域上是增函数,且f(1)=0。
解:设f(x)=lg(ax-bx),因ax-bx>0 ,故()x>1,且>1,故x∈(0,+∞)。
依题意,只需f(x)是(0,+∞)上的增函数且f(1)=0。
∵ a>1>b>0,∴ax 是(0,+∞)上的增函数,bx 是(0,+∞)上的减函数。
∴ax-bx是(0,+∞)上的增函数,故f(x)=lg(ax-bx)是(0,+∞ )上的增函数。
又 f(x)=lg(a-b) ,令lg(a-b)=0则a-b=1。
因此,a,b满足的关系式为a=b+1。
二、三角函数问题在研究三角函数相关问题时,应该充分注意到三角函数本身就是一种特殊的函数,利用函数的基本性质去解决有关问题。
例2:已知α,β,γ为任意三角形的三个内角,求证:x2+y2+z2≥2xycosα+2yzcosβ+2zxcosγ对任意实数总x、y、z成立。
简析:由原不等式得x2+y2+z2-2xycosα-2yzcosβ+2zxcosγ≥0,根据不等式的结构特点,构造函数f(x)=x2+y2+z2-2xycosα-2yzcosβ+2zxcosγ,证明函数在实数解至多有一解,即△≤0即可。
函数思想在解题中的应用
函数思想在解题中的应用函数思想是一种方法或策略,它将一个复杂的问题分解为更小的子问题,并通过解决这些子问题来解决整个问题。
在计算机科学和数学中,函数思想广泛应用于问题求解、算法设计和编程等方面。
本文将从几个不同的角度探讨函数思想在解题中的应用。
一、抽象和封装函数思想的一个核心概念是抽象和封装。
通过将一组操作封装到一个函数中,我们可以将其视为一个黑盒,只关注其输入和输出,而不需要了解内部的具体实现细节。
这种抽象和封装的方式使得我们能够更加专注于问题的本质,提高代码的可读性和可维护性。
例如,在一个数字列表中找到最大值的问题中,我们可以定义一个函数`find_max(`来实现。
这个函数接收一个数字列表作为输入,并返回列表中的最大值。
在使用这个函数时,我们只需要关注输入和输出,而不需要了解函数内部是如何实现的。
这种抽象和封装的方式使得我们可以将注意力集中在解决问题本身上,而不需要关注底层的实现细节。
二、模块化和复用函数思想能够将一个大问题分解为更小的子问题,从而实现模块化和复用。
通过将一些常用的操作封装到函数中,我们可以在解决不同的问题时重复使用这些函数,提高代码的重用性和效率。
例如,在一个学生成绩管理系统中,我们可以定义一个函数`calculate_average(`来计算一个学生的平均分数。
在需要计算多个学生的平均分数时,我们可以重复调用这个函数,从而实现代码的复用和简化。
这种模块化和复用的方式不仅提高了代码的效率,还使得代码更加清晰和易于理解。
三、递归和分治递归和分治是函数思想的两个重要概念,它们在解决问题中起到了重要的作用。
递归是指一个函数可以在其定义中调用自身的过程。
递归可以将一个复杂的问题分解为更小的相似子问题,并通过解决这些子问题来解决原始问题。
递归通常使用递归函数来实现,其中递归函数是一个对自身进行调用的函数。
例如,求阶乘是一个经典的递归问题。
我们可以定义一个递归函数`factorial(n)`来计算一个数字n的阶乘。
浅谈函数思想在解题中的应用81
浅谈函数思想在解题中的应用摘要:函数是中学数学中最为重要的内容,而函数思想是中学数学的一种基本思想,更是最重要的一种数学思想,高考中所占比重比较大,与函数相关的试题所占比例始终在20%左右,高考题对函数的思想方法的考查已经达到较高的层次,综合知识多、题型多、应用技巧多。
关键词:高中数学函数解题函数是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函数,运用函数的图像和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决。
函数思想是对函数概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用函数知识或函数观点观察、分析和解决问题。
经常利用的性质是单调性、奇偶性、周期性、最大值和最小值、图像变换等。
一、函数思想所谓函数思想,不仅仅是使用函数的方法来研究和解决函数的问题,它的精髓是运用函数分析问题、解决问题的观点、方法,是通过构造函数关系,使用函数方法来解决问题的思想。
二、函数的运用函数思想与方程思想是密切相关的,如函数问题可以转化为方程问题来解决;方程问题也可以转化为函数问题加以解决。
如解方程f(x)=0,就是求函数y=f (x)的零点,解不等式f(x)>0(或f(x)<0),就是求函数y=f(x)的正负区间。
再如方程f(x)=g(x)的解的问题可以转化为函数y=f(x)与y=g(x)的交点问题,也可以转化为函数y=f(x)-g(x)与x轴的交点问题,方程f(x)=a有解,当且仅当a属于函数f(x)的值域,函数与方程的这种相互转化关系十分重要。
例如,函数与表达式也可以相互转化,对于函数y=f(x),当y>0时,就转化为不等式f(x)>0,借助于函数的图像与性质可以解决不等式的有关问题,而研究函数的性质,也离不开解不等式。
数列的通项或求前n项和时自变量为自然数的函数,用函数观点去处理数列问题也是十分重要。
函数f(x)=(a+bx)n(n∈N*)与二项式定理密切相关,利用这个函数,用赋值法和比较系数法可以解决很多有关二项式定理的问题。
函数思想在高中数学解题中的应用
函数思想在高中数学解题中的应用函数思想在高中数学解题中有着广泛的应用。
函数是一种特殊的关系,它把一个集合的元素映射到另一个集合的元素上,其中每一个元素都与另一个元素有一一对应的关系。
函数可以用来描述数学问题中的各种关系,包括数量之间的关系、图形之间的关系以及变化之间的关系等。
在高中数学的代数部分,函数被广泛应用于数学解题中。
在解决方程问题时,我们经常需要使用函数的思想来建立方程模型。
通过设定未知数和已知条件之间的函数关系,我们可以将问题转化为求解这个函数关系的根,从而求得未知数的值。
函数的思想可以帮助我们理清问题的逻辑关系,准确地描述问题,从而更好地解决问题。
在几何部分,函数的思想也发挥着重要的作用。
在解决图形相似的问题时,我们可以通过建立两个图形的坐标系并设立坐标变换函数来描述图形之间的相似关系。
通过分析函数的特征,我们可以得到图形相似的条件,并通过解方程或者不等式来求解问题。
函数的概念还可以用于分析数列问题。
数列是一个按照一定规律排列的数的序列,而函数可以用来描述数列中的项与项之间的关系。
通过分析数列的函数关系,我们可以得到数列的通项公式,从而求得数列的各项值或者求解数列相关问题。
函数还可以用来分析变化率问题。
在高中数学中,我们经常通过求导来研究函数的变化趋势。
通过求导,我们可以得到函数的斜率或者变化率,从而研究函数的最值、极值和拐点等问题。
这种函数的思想在高中数学的微积分部分有着重要的应用。
函数思想在高中数学解题中具有广泛的应用。
通过使用函数的思想,我们可以建立模型、揭示规律、描述关系,并通过数学方法求解问题。
函数不仅帮助我们理解数学规律,还提供了一种简洁、准确、规范的方式来解决数学问题。
函数思想在高中数学的教学和学习中具有重要的地位和作用。
函数思想方法在中学数学解题中的应用
函数思想方法在中学数学解题中的应用函数是数集之间的一种特殊映射,反映了事物内部的数量特征和制约关系,纵观整个中学数学内容,函数的思想就如一根红线把中学数学的各个分支紧紧地连在一起,构成有机的知识网络。
函数思想方法就是运用函数的有关性质,解决函数的某些问题;或以运动和变化的观点,分析和研究具体问题的数量关系,通过函数的形式,把这种关系表示出来加以研究,从而使问题获得解决;或对于一些从形式上看是非函数的问题,但经过适当的数学变换或构造,使这一类非函数的问题转化为函数的形式并运用函数的有关性质来处理这一问题,进而使原数学问题得到顺利地解决。
在解数学题中,以函数作为主导,结合具体函数性质,可以使很多数学问题化难为易,化繁为简,下面根据不同内容分类进行讨论。
一、以函数为工具,实现函数思想在方程问题中的运用函数与方程有着内在的联系,可以说方程是函数的一个局部,而函数则包括方程的全部内涵,因此用函数的思想方法来解决方程问题往往是一种很有效的方法。
例1 解方程3 x+4 x=5 x。
思路分析:显然知道x=2是方程的一个根,但它还有没有其他的根就很难分析了。
将方程变形为: (35) x+ (45) x=1。
令:f(x)= (35) x+ (45) x,由于 (35) x, (45) x均是单调递减函数,则f(x)也是单调递减的,又易知x>2时,f(x)1。
所以方程仅有一个解x=2。
二、以函数为桥梁,实现函数思想在不等式问题中的应用由于函数反映变量之间的相互关系,由它的整体性,自然可反映变量间的不等式情况,因此,不等式问题可看成函数问题的另一局部,利用函数思想方法能更深入了解不等式问题的本质。
例2 在锐角△abc中,求证:sin a+ sin b+ sin c> cos a+ cos b+ cos c。
思路分析:读者大概都有过用三角式的复杂变形来证明此不等式的经历,那是不得要领的途径,如果我们抓住三角形三个角的三角函数间的关系来思考,就容易得其解。
函数思想在高中数学解题中的应用
函数思想在高中数学解题中的应用
函数思想是高中数学中的一种重要思维方式,它在解题过程中起着非常重要的作用。
函数思想以函数为基础,通过建立函数与问题之间的联系,将复杂的问题转化为易于解决
的简单问题。
函数的概念和性质可以帮助我们深入理解问题的本质,并提供了一种具有普
遍性的解题方法。
以下是函数思想在高中数学解题中的应用。
一、函数的建立和性质运用
函数的建立是解题的第一步,通过建立函数与问题之间的联系,可以进一步分析问题,提取问题的关键信息。
在解决最值问题时,我们可以建立一个与问题相关的函数,通过对
该函数的最值进行求解,来得到问题的答案。
在解决函数极值问题时,我们可以通过分析
函数的性质,找到关键点,然后使用导数的概念和性质进行求解。
二、函数的图像和性质分析
函数的图像可以直观地表示函数的性质,通过对函数图像的观察和分析,我们可以得
到很多有关函数的信息。
在解决函数的单调性问题时,我们可以通过观察函数的图像来判
断函数的增减性;在解决函数的奇偶性问题时,我们可以通过观察函数是否关于坐标轴对
称来判断函数的奇偶性。
三、方程与函数的应用
函数与方程是紧密相关的,通过方程可以确定函数的某些性质。
在解决函数的零点问
题时,我们可以通过求解方程f(x)=0,得到函数的零点;在解决函数的值域问题时,我们可以通过求解方程f(x)=y,得到函数的值域。
四、应用题的转化和建模。
函数思想在高中数学解题中的应用
函数思想在高中数学解题中的应用在高中数学教学中,函数是一个非常重要的概念。
函数的思想贯穿于数学的各个领域,不仅在数学理论中有着重要的地位,而且在解题中也有着广泛的应用。
函数思想在高中数学解题中的应用,可以帮助学生更好地理解和掌握数学知识,提高解题的效率和准确性。
本文将从函数的定义和特点、函数在高中数学解题中的应用以及相关解题技巧等方面展开探讨,希望能帮助学生更好地理解和应用函数思想。
一、函数的定义和特点在高中数学中,函数是一个非常基础的概念。
函数通常可以用一个数学表达式来表示,它包括自变量和因变量两部分。
自变量是函数中的输入值,而因变量是函数中的输出值。
函数的定义通常是这样的:如果对于每一个属于定义域的自变量x,函数f(x)都有唯一的对应值y,则称函数f是定义在定义域上的。
函数有着许多特点,其中包括单调性、奇偶性、周期性等。
这些特点在解题中都有着非常重要的应用。
通过函数的单调性可以确定函数的增减性,从而帮助我们分析函数的变化趋势;通过函数的奇偶性可以简化函数的运算,减少解题的复杂度;通过函数的周期性可以确定函数的周期,从而帮助我们分析函数的周期性变化规律。
函数思想在高中数学解题中有着广泛的应用,涉及到数学的各个分支,比如代数、几何、概率等。
下面我们就来具体看一下函数在高中数学解题中的应用。
1. 代数方程的解法函数思想在代数方程的解题中有着非常重要的应用。
通过定义函数并建立函数关系,可以将一个复杂的代数方程转化为一个简单的函数关系,从而简化问题的求解过程。
这种方法在解决线性方程组、二次方程、高次方程等代数方程时都有着广泛的应用。
对于一个二次方程ax²+bx+c=0,我们可以定义一个函数f(x)=ax²+bx+c,然后通过函数的性质和特点来确定方程的解的存在性、唯一性和具体的解法。
这种方法不仅可以简化问题的求解过程,而且可以帮助学生更好地理解代数方程的本质和求解方法。
2. 函数图像的分析在高中数学中,函数图像的分析是一个非常重要的内容。
函数思想在高中数学解题中的应用
函数思想在高中数学解题中的应用函数思想是高中数学中的一个重要内容,我们可以把函数看作是一条数据的映射关系。
在高中数学中,函数思想被广泛应用在各类题型中,比如:函数的图像、函数的极值、函数的导数等。
本文将就函数思想在高中数学中的应用进行详细阐述。
一、函数的图像函数的图像是函数在平面笛卡尔坐标系中的表示,它通过坐标轴上的点的位置与函数值的对应关系来展现函数的特征。
在高中数学中,我们需要对于各种类型的函数的图像特征进行认识与掌握。
通过对函数的表达式的分析、对导数的求解以及对函数图像的sketching 可以清晰地把握函数的性质。
例如,我们在学习二次函数时,可以运用函数思想的方法来寻找二次函数的最高点。
首先我们需要了解二次函数的图像的开口方向和顶点情况,然后根据顶点公式和导数的概念求出函数的最高点位置。
对于函数的对数函数或指数函数,我们可以根据底数(或指数)、对数和指数的增减性以及相应的函数值取值范围来“画出”其图像特征。
二、函数的极值函数的极值指的是函数在较小数量的区间内的最大值或最小值。
在高中数学中,我们学习一元函数的极大极小值,并对其在变化趋势、等式、不等式中的应用进行探究。
函数的最值问题的求解需要运用到导数的定义和两点间的斜率公式。
例如,对于一条沿着曲线上某一段行驶的运动学问题,我们可以建立其位移函数,并通过该函数的一阶导数和二阶导数证明其在某一时刻reaches maximum position 或者minimum position。
对于一个范围内的函数,我们可以通过求解该函数的导数来判断其局部最值的情况。
三、函数的导数函数的导数指的是函数在某一点处的变化率,也就是函数在该点处的斜率。
导数的概念对于函数极值、曲线凹凸以及多项式相对极值等的讨论具有非常重要的作用,通过导数的概念可以求解函数的变化情况,刻画函数图像的曲线特征。
例如,我们可以联想到航跑问题中主席台的建设。
从引领者到参赛者,设计一个梯度变化趋势相对合理的航跑曲线,从而使得航跑人员的参赛质量更高。
函数思想在高中数学解题中的应用
函数思想在高中数学解题中的应用
高中数学中的函数是解决数学问题的重要工具,函数思想在解题中也发挥了很大作用,可以更好地解决一些复杂的数学问题。
首先,将函数作为工具,可以用它们抽象出复杂的函数情况。
例如,若求解函数
y=ax+b,那么可以用 f(x)=ax+b 的函数模型函数对它进行描述。
其次,可以绘制函数图像,更好地进行函数分析,比如,用y=x2的函数图像可以更直观地反映出它的规律性,
更好地分析特征。
再次,学习函数思想可以帮助解决常见的函数问题,比如求函数最大值、最小值的问题,可以使用函数数学思想来解决。
例如,求一元二次方程y=ax2+bx+c的极值问题,在
求极大值时,可以用函数求导法,得出a>0时极大值在x= -b/2a处取得,a<0时极大值在
x= -b/2a处取得;在求极小值时,可以用函数求导法,得出a>0时极小值在x= -b/2a处
取得,a<0时极小值在x= -b/2a处取得。
此外,函数思想也可以用来解决更复杂的函数问题,例如偏微分方程,可以使用函数
来简化复杂的计算过程,使用函数思想求解更加快捷有效。
总之,函数思想是一种非常实用的工具,在解决高中数学题目时有很多应用,可以有
效地简化复杂的概念,使用函数思想对高中数学题目可以更加精确、有效地求解出解答。
也可以有效地理清函数分析和求解的思路,有助于高中学生的学习工作,从而进行准确、
深入的数学解析。
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函数思想在解题中的应用
摘要:函数思想是用运动和变化的观点,去分析和研究数学问题的数量关系.用函数思想解题,就是根据问题中的内在联系,或数式的结构特征,构造相关的函数,通过函数的性质、图像等知识使问题获解,用函数思想解题常可达到化难为易,避繁就简的目的。
关键词:函数思想;解题;应用;
引言
函数是中学数学的重要内容,函数是研究变量及相互联系的数学概念,是变量数学的基础,与数学的其它知识之间有着广泛而又密切的联系,揭示并认识这种内在联系,对提高分析问题的能力具有重要的意义.函数思想又渗透到数学的各个领域.函数思想是用运动和变化的观点,去分析和研究数学问题的数量关系.用函数思想解题,就是根据问题中的内在联系,或数式的结构特征,构造相关的函数,通过函数的性质、图像等知识使问题获解,用函数思想解题常可达到化难为易,避繁就简的目的.对此,本文通过实例,从以下几个方面予以说明.
1、 利用函数的单调性解题
单调性是函数的重要性质,某些数学问题通过函数的单调性可将函数值间的关系转化为 自变量间的关系进行研究,从而达到化繁为简的目的.别是在比较数式大小、证明不等式、求值或最值、解方程(组)等方面应用十分广泛.
例1 解不等式05110)
1(833>--+++x x x x 分析:如果去分母化为整式不等式来求解,则问题就变得相当复杂。
观察不等式的结构,对不等式变形得:x x x x 51
25)12(33+>+⋅++ 于是可构造函数x x x f 5)(3+=再利用单调性求解. 解:构造函数x x x f 5)(3+=
∵3
x 及x 5均为增函数.
∴x x x f 5)(3+=在R 上是增函数. 又原不等式等价于)()1
2(
x f x f >+. ∴由)(x f 的单调性可知: x x >+1
2. 解得11<<-x 或2-<x ,此即为原不等式的解. 例2解方程0)3)12(2)(12()392(322=+++++++x x x x 解:构造函数)32()(2++=m m m f ,则方程变为)3()12(x f x f -=+
又因)(m f 在R 上是单调递增函数,故有x x 312-=+.解得51-=x .经检验知51-=x 是方程的解.
规律概括:不等式问题往往可通过构造函数的方法将问题转化为函数的图像或单调性问
题.
2、利用函数的奇偶性解题
奇偶性是函数的又一重要性质,常利用它进行区间过渡,即将不同区间的问题转化到同一区间中进行研究,从而达到化难为易之目的.
例3已知:
4040221052345234)57473()57473(x a x a x a a x x x x x x x x ++++=-++---++ 试求4020a a a +++ 的值.
分析:设52345234)57473()57473()(-++---++=x x x x x x x x x f .即可知)()(x f x f =-即)(x f 是偶函数,从而使问题获解.
解:构造函数52345234)57473()57473()(-++---++=x x x x x x x x x f . ∵
52345234]5)(7)(4)(7)(3[]5)(7)(4)(7)(3[)(--+-+-------+-+-=-x x x x x x x x x f 52345234)57473()57473(-++---++=x x x x x x x x
)(x f =
∴)(x f 为偶函数.
∴404022104040332210x a x a x a a x a x a x a x a a ++++=++-+-
从而039531=====a a a a
∴1024)57473()57473()1(554020=-++---++==+++f a a a
规律概括:仔细观察目标式的结构特征,运用构造函数的方法,将问题转化为函数问题是一种常用的解题策略.本题正是通过构造函数,并利用函数的奇偶性从而使问题顺利获解.
3、 利用函数值域解题
求函数的值域,涉及到众多的数学知识,构成了中学数学的重要横向知识体系,同时也为利用函数值域解题提供了广阔天地.尤其对某些含参数的不等式,在分离参数的基础上,通过求函数的值域进而达到确定参数的取值范围,从而避免了对参数的繁琐讨论. 例4 当m 为何值时,方程02122
=--+m x x 有实根 分析:x x m 2122-+=则方程有根的条件,即转化为函数的值域问题. 解:方程变形为x x m 2122-+=. 令)0(12,212≥-=-=t t x x t 则
则4
5)21(122
2+--=++-=t t t m ∵4
545)21(,02≤+--≥t t 则 ∴452≤m 解得2
525≤≤-m 即当2525≤≤-
m 时,原方程有实根. 规律概括:如果函数用解析式表示)(x f y =,则解析式可看作关于y x ,的方程,反之,方程0)(=-y x f 又可看作函数)(x f y =,于是使关于x 的方程0)(=-y x f 有解的y 的范围,即是函数)(x f y =的值域.
4、利用一次函数的保号性解题
某些数学问题,通过构造一次函数,将问题转化为判断一次函数)(x f 在区间],[b a 上函数值的符号问题,从而使问题获解.
例5 设c b a ,,为绝对值小于1的实数,求证:01>+++ca bc ab
证明:∵11,11,111)(1<<-<<-<<-+++=+++c b a bc a c b ca bc ab 且
∴当0=+c b 时,有0112>-=+++c ca bc ab .
当0≠+c b 时,
构造函数1)()(+++=bc x c b x f ,
由0)1)(1(1)1(>++=+++=c b bc c b f ;
0)1)(1(1)1(>--=++--=-c b bc c b f .
知对11<<-x ,都有0)(>x f 成立,
所以0)(>a f ,即01>+++ca bc ab .
规律概括:不等式问题通常可以通过构造一次函数的方法将问题转化为一次函数在某一区间上的函数值的符号问题从而使问题得以解决.
5、利用二次函数的性质解题
二次函数的应用十分广泛,当所给问题含有形如q mn p n m ==+,的等式,或含有与二次函数的判别式相似的结构时,常可通过构造相关的二次函数来促使问题的解决.
例6已知b a c R a +>∈+2,,求证:ab c c a ab c c ab c -+<<-->222;.
证明:构造函数0,0)1(,2,2)(2><+>+-=a f b a c b cx ax x f 又因知由,故函数图
像与x 轴在1=x 的两边各有一个交点,从而有0442>-=∆ab c ,即ab c >2.解方程
02)(2
=+-=b cx ax x f ,得a ab c c x a ab c c x -+=--=2221,. ∴a
ab c c a ab c c -+<<--221,即ab c c a ab c c -+<<--22 规律概括:将目标式构造成二次函数,并利用二次函数的性质解题是一种重要的方法,往往是利用二次函数的图像与x 轴的交点和判别式来求解.
总结:从以上几例的解答中,我们已初步看到了函数思想的应用,函数思想的应用相当广泛,函数思想在解题当中所具有神奇力量也可见一斑.但这些方面都涉及到最基础知识.构造函数,利用函数思想解题,需要解题者不断强化训练,在解题过程当中“悟出”函数来.只要在学习中扎扎实实地掌握基础知识,学会全面地分析问题,并注意在解题中不断总结经验,就一定会真正掌握运用函数思想解题的思路和方法,从而收到事半功倍的效果.。