杨晓君
【摘 要】函数思想以函数性质和理念作为出发点,对分析和解决数学问题具有重要作用。在数学思想中,函数思想是非常重要的一个部分,教师想要提高课堂效率和教学水平,就必须用函数思想指导解题。本文将具体探讨应用函数思想指导高数数学解题的实践,希望给相关人士提供一些参考。
【关键词】函数思想;高中数学;解题
引 言
高中数学思想方法包括两类,即知识性的数学方法和思维性的数学方法。在知识性的思维方法中,最重要的就是函数思想。所谓的函数思想,就是以函数的观点去分析数学问题、解决数学问题,帮助学生形成数学建模的思想观念。在高中数学的教学内容中,函数板块是教学的核心,因此将函数思想应用于高中数学解题势在必行。
一、用函数思想指导高中数学的方程式问题
高中数学的方程式问题,主要是将不等式中的未知数解出,虽然方程式和函数的概念有较大的差异性,但是二者之间也存在着密切联系。当我们用一个解析式来表示函数的时候,函数可以等同于方程。因此把函数思想应用在方程式问题的解题中,可以把函数作为一个方程,且方程的函数量为零。这样做题可以把复杂的知识简单化,达到举一反三的目的[1]。将方程问题转化成为函数问题之后,方程中未知数的解,实际上就是函数图像的交点。
比如,在解答方式式问题的过程中,具体分为两种解答方法。第一种方法是针对简单题目而言的,有直接求解的方程方法,但是耗费的解题时间比较多,而且解答的难度也相对较大。第二种方法是针对复杂题目而言的,是将方程问题转换呈函数问题的方法,在解答的过程中需要应用函数思想,对函数的图像和性质进行分析,最终求出方程的解,也就是函数图像的交点。
二、用函数思想指导高中数学的不等式问题
函数是用来表述两个变量关系的数学模型,因此在解决不等式问题中发挥着很大的指导作用。函数在不同的区间有着不同的正负关系,将函数的正负放在不等式中,可以有效解决不等式的问题。
以下面这道题目为例:p是一个实数,且p大于等于0,小于等于4,那么x2+px+3大于4x+p恒成立,求x的取值范围。我们在分析这道题目的时候,习惯以x作为自变量,构成一个y的函数,求出的结果是y=x2+(p-4)x+3-p。从题目条件中已知P大于等于0,小于等于4,y大于0恒成立,求x的范围,此时可以应用函数的有关思想,利用二次方程区间实根分布来解决数学问题,但是这个过程比较复杂。如果设函数为(x-1)p+(x2-4x+3),且这个函数大于0,当p大于等于0小于等于4时恒成立,那么对于这个一次函数来说,只需保证大于0而且小于4即可,最终求出的x范围是(-∞,-1)U(3,+∞)。
三、用函数思想指导高中数学的数列问题
高中数学的数列问题多是以一组按照顺序排列的数字作为对象,而且其中的每个数字都是数列之中的项,在解决高中数列的问题时,可以把数列问题看成项数的函数问题,那么数列的通项公式就变成了函数公式[2]。在解答高中数学问题的过程中,应用函数思想解决数列问题,可以把函数的性质作为解题依据,将复杂的解决过程简单化,提高做题效率。
以下面的题目为例:等差数列的前n项和等于m,m项和即Sm=n,且m不等于n,那么m+n项的和,即Sm+n应该是多少。在这道题目中应用函数思想,首先要理解等差数列前n项和满足的关系式。从函数的角度来看,这是一个必过原点的二次函数,因此在解题的过程中可以设Sn=An2+Bn,则Am2+Bm=n,An2+Bn=m。将两个式子进行相减,最终可以得出A(m+n)+B=-1,因此A(m+n)2+B(m+n)=-(m+n),最終求出来的结果是Sm+n=-(m+n)。在这道题目的解答中,主要是应用了等差数列求和公式是二次函数的函数思想,把A(m+n)+B看成一个函数,这样可以简化计算步骤,有效解答难题。
四、用函数思想指导高中数学的优化问题
函数思想在高中数学的实际优化问题解答中也具有重要作用,可以解决实际问题,为数学问题提供简单化和系统化的解答方法。在我们的实际生活中,存在许多量和量之间的相互关系,如路程问题,要考虑路程、时间、速度的关系,如生产问题,要考虑单价、时间、总数的关系,而其他的价格问题、采购问题等实际问题,也都涉及了函数的变量。在高考的数学试卷中,实际问题占有很大的比值,用函数思想来指导高中数学的实际优化问题,可以引导学生正确地解答题目。
比如,以路程问题为例,我们在解答路程问题时,可以把总路程设为y,把其中的时间变量或是速度变量设为x,让实际问题的解答成为函数问题的解答。通过数量的相互关系,建立一个基本的数学模型,然后再代入其中的数值,利用相关知识求出结果[3]。大部分的数学实际问题在解答时都要利用函数的图像进行分析,因此在做题时可以把变量关系以图像的形式描绘出来。在求出结果后,要把结果代入到实际问题中去,有很多问题在解答之后有两个结果,此时要根据题目的要求筛选出最合适的结果。
结 论
函数思想是数学思想中的重要思想,对锻炼数学思维,提高数学学习水平具有重要作用,将函数思想应用于高中数学的解题中,可以提高解题效率,提升数学成绩。因此高中数学教师应该在解答方程式问题、不等式问题、数列问题和实际优化问题时应用函数思想,让学生对这种思想有更好的掌控能力。
参考文献:
[1]韩云霞,马旭.浅谈函数思想在高中数学解题中的应用[N].宁夏师范学院学报,2016,03:92-95.
[2]浦佩华.高中数学解题中如何运用函数思想[J].数理化学习(高三版),2015,05:3-4.
[3]邹丽丽.函数与方程思想在高中数学解题中的应用[J].高中数理化,2014,22:6.