● 柯张军
由数转形,巧解函数难题
● 柯张军
抽象函数不等式是指没有具体函数解析式的不等式,这类不等式一般利用函数性质求解,画出符合函数性质的草图,观察图形可以直观易解。
如在求解这道题:设 f(x)、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f(x)g(x)+f(x)g(x)>0且g(-3)=0,求不等式 f(x)g(x)<0的解集时,可以先设F(x)=f(x)g(x),因为当x<0时,f(x)g(x)+ f(x)g(x)=[f(x)g(x)]=F(x)>0,所以 F(x)在(-∞,0)上是增函数,因为f(x)、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,所以F(x)为 奇 函 数,又 g(-3)=0,所 以F(-3)=f(-3)g(-3)=0,f(x)是奇函数,所以 f(0)=0,故F(0)=0。根据以上特点,不妨构造如图1所示的符合题意的函数F(x)的图象,由图直接观察出所求解集是(-∞,-3)⋃(0,3)。
图1
解题过程中依题意确定函数性质,构造函数F(x),依据性质画出F(x)草图,观察图像求解,实现抽象问题具体化,复杂问题简单化。
比较大小是高考试题中一个重要题型,利用函数图形交点位置来确定大小关系,可以避免求值过程中的复杂计算,如果根据题意构造几个函数,画出图像确定交点位置,就可以很快得解。
如在判断 0.32,log20.3,20.3三个数的大小顺序时,可将其看成是三个函数y1=x2,y2=log2x,y3=2x在 x=0.3时,所对应的函数值的大小比较。在同一坐标系内作出这三个函数的图像(如图2),从图像可以直观地看出当 x=0.3时,所对应的三个点 P1,P2,P3的位置,从而可得出结论:20.3>0.32>log20.3。
图2
解题过程中三个数的值不易计算,观察数式构造函数,使三个数分别为自变量取同一个值的三个不同的函数值,自然想到三个基本初等函数y1=x2,y2=log2x,y3=2x,在同一坐标系中画出三个函数图像作图即可得解。
将函数问题转化成解析几何中的斜率、截距、距离等问题,利用其几何意义求解。与解析几何有关的常见函数模型有:①距离型函数②斜率型函数;③截距型函数Ax+ By;④单位圆型函数⑤双曲线型函数
图3
熟悉几种与解析几何有关的常见函数模型,将函数问题转化为解析几何问题求解是解决问题的关键。
方程根的问题,函数零点问题,图像交点问题,这些问题借助函数图像,往往可以避免繁琐计算,获得简捷的解答。
图4
将方程根的个数问题转化为直线与圆交点个数问题,利用几何方法求解直观简单。
(作者单位:黄梅县第一中学)