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关于抽象函数的一点思考

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在中学数学中,抽象函数是中学数学函数部分的难点。由于抽象函数的解析式隐含不露,使得解此类问题时往往很棘手。其实这类问题一般都以基本初等函数作为模型,通过类比、观察、猜想出它是由哪一种基本函数抽象而来的,再根据这种模型的函数的相关性质来预测,猜想出抽象函数可能具备的性质及结论,变抽象为具体变陌生为熟知。常用的解法有赋值法、定义法、图象法。

一、以幂函数f(x)=x 为模型的抽象函数f(xy)=f(x)f(y)

例1:已知函数f(x)对于任意正数x、y都有f(xy)=f(x)f(y)…且f(x)≠0。当x>1时,f(x)<1 。(1)判断f(x)的奇偶性;(2)判断f(x)在(0,+∞)上的单调性并说明理由。

分析:(1)赋值法,令y=-1。

(2)利用f(x )=f ・x =f f(x )。

二、以正比例函数为模型的抽象函数

例2:已知f(x)是定义在R上的函数,对任意的x、y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-2。问当-3≤x≤3时,函数f(x)是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由。

分析:正比例函数f(x)=kx(k≠0)满足f(x±y)=f(x)±f(y)。据题设,推知f(x)是正比例函数,用赋值法令x=y=0求函数f(x)的奇偶性、单调性解。

三、一次函数为模型的抽象函数

例3:定义在R上的函数f(x)满足f(x+y)+1=f(x)+f(y),f( )=0,且x> 时,f(x)<0。

(1)设a =f(n)(n∈N ),求数列的前n项和x ;

(2)判断f(x)的单调性,并证明。

分析:对于一次函数f(x)=kx+b(k≠0)有f(x)+f(y)=f(x+y)+b成立。分析本题条件可知该题是以函数f(x)=-2x+1为模型命题的。

四、以对数函数为模型的抽象函数

例4:已知函数f(x)的定义域是(0,+∞),当x>1时,f(x)>0,且f(xy)=f(x)+f(y)。

(Ⅰ)求f(1);

(Ⅱ)判定f(x)在定义域上的单调性;

(Ⅲ)如果f( )=-1,求满足不等式f(x)-f( )≥2的x的范围。

总结:由f(xy)=f(x)+f(y)可知此函数的背景函数为对数函数,又由条件当x>1时,f(x)>0,可知此函数是单调递增函数且f(x)=0,可用函数的单调性解不等式。

分析:虽然抽象函数问题有一定的难度,但只要在平时的学习中注意认真归纳总结,牢固掌握基本初等函数的性质,积极进行联想对比,就不难获得解决问题的思路,并且能够在提高学生的解题能力、培养学生思维的灵活性和创新意识方面收到良好的效果。

参考文献:

[1]刘春沂.几类抽象函数解法例说[J].数学教学通讯,2006,(10).

[2]张传鹏.解抽象函数问题的常用策略[J].数理化学习(高中版),2007,(7).

[3]邢菊义.抽象函数问题背景函数引导法[J].数学教学研究,2008,(1).

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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