函數(shù)思想范文
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導(dǎo)語:如何才能寫好一篇函數(shù)思想,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
1 對應(yīng)思想
同學(xué)們可能對初中函數(shù)定義的“變量說”情有獨鐘,覺得容易理解.但請看下面的問題:已知x=2,3,4,5,y=1,能建立y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系嗎?類似的問題還有很多.這里的y是常數(shù),不符合初中“變量”的概念,但是能建立y關(guān)于x的函數(shù).
高中采用“對應(yīng)說”,第一突破了“變量說”中對變量概念的限制,解決了上面的例子提出的問題;第二可以將函數(shù)運用于各種不同的研究對象.初中定義中的“變量”將研究范圍限制在實數(shù)集,“對應(yīng)說”研究的范圍更寬泛,如實數(shù)與數(shù)軸上的點之間的對應(yīng)關(guān)系,各種幾何圖形的周長、面積、體積與幾何圖形的大小之間的對應(yīng)關(guān)系等,這些對應(yīng)關(guān)系都可以歸結(jié)為函數(shù)關(guān)系.
對應(yīng)是人的思維對兩個集合之間聯(lián)系的把握.中學(xué)數(shù)學(xué)中的各種表示、運算、函數(shù)及變換等都是對應(yīng). 通過對應(yīng)關(guān)系,我們可以由此及彼去認識事物,如對應(yīng)關(guān)系:t s=vt, 當(dāng)速度v已知時, 可以通過測量時間t計算路程s;對于普通溫度計,人們通過溫度與水銀柱高度的對應(yīng)關(guān)系,可以從水銀柱的高度得知溫度的高低,因此,對應(yīng)思想的建立是人的認識能力的突出表現(xiàn). 對應(yīng)也可以看成是一種特殊的“關(guān)系”,其實函數(shù)概念的第三次擴張就是“關(guān)系說”.法國數(shù)學(xué)家柯西(Cauchy,1789~1857)在1821年的《解析教程》中這樣定義函數(shù):在某些變量之間存在著一定的關(guān)系,當(dāng)一經(jīng)給定其中某一變量的值,其他變量的值也可隨之確定,則將最初的變量稱為自變量,其他各個變量為函數(shù).這個定義中,函數(shù)表達了變量之間的“關(guān)系”,而不關(guān)心用什么字母,是否用式子,或用一個式子還是多個式子來表示的問題,它樸素地反映了函數(shù)中的辯證因素.
2 等價變換的思想
變形、代換、轉(zhuǎn)化等是化簡數(shù)學(xué)問題的常見手段.但是在化簡過程中必須保持問題的等價性.很多同學(xué)常常缺乏這樣的意識,對初始問題“大刀闊斧”地處理后,改變了問題的等價性,而使得問題的解決出現(xiàn)了漏洞.那么如何提高化簡問題的等價意識呢?函數(shù)的定義域意識就是一個有效的方法.在函數(shù)的定義中,集合M稱為函數(shù)y=f(x)的定義域,它是f作用對象的集合,可以說是f生長的“土壤”,函數(shù)的一切性質(zhì)都是在這個基礎(chǔ)上演變的.同學(xué)們在研究函數(shù)性質(zhì)時,應(yīng)樹立“定義域優(yōu)先”的意識.例如在判斷函數(shù)奇偶性時,首先要判斷函數(shù)定義域是否關(guān)于原點對稱,函數(shù)的單調(diào)區(qū)間應(yīng)是函數(shù)的子集等.
例如,已知函數(shù)f(x)的定義域是0,1,求函數(shù)f(2x)的定義域.
所謂函數(shù)f(x)的定義域是0,1,就是指f的作用對象必須在區(qū)間0,1內(nèi),或者說只有在區(qū)間0,1上,f才有意義.因此要使函數(shù)f(2x)有意義,2x必須在區(qū)間0,1內(nèi),即0≤2x≤1,0≤x≤12,則函數(shù)f(2x)的定義域為0,12.同學(xué)們今后在解決數(shù)學(xué)問題時,首先要思考研究對象存在的條件或范圍是什么,而且這個條件隨著對象的轉(zhuǎn)換相應(yīng)變化,這樣才能保持問題的等價性.
篇2
例1:已知0<a<1,x≠x且x、x∈(,∞),試比較+與的大小,并說明你的理由。
分析:若本題用作差的方法來比較大小,則通分后分子、分母的結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜,并且分子分母的取值符號不易確定。細心觀察式子:、與=2•,顯然它們都與函數(shù)f(x)=相關(guān),因此問題轉(zhuǎn)化為比較f(x)+f(x)與2f()的大小,聯(lián)想函數(shù)圖像就可解決。
解:設(shè)f(x)=,對y=變形得y=•即y-=,令x′=x-,y′=y-,則y′=(反比例函數(shù))(如圖),由于y=f(x)在x∈(,∞)上的圖像是向下凸的,所以對于x≠x且x、x∈(,∞),函數(shù)圖像上兩點A(x,f(x))、B(x,f(x))連結(jié)弦AB的中點M(,),若過M作x軸的垂線交曲線弧于點N(,f()),則N總在M的下方,所以>f(),即f(x)+f(x)>2•f(),當(dāng)0<a<1,x≠x且x、x∈(,∞)時必有+>。
例2:已知橢圓C:+=1,P(a,0)是X軸上的動點,求點P到橢圓C上動點Q的最近距離g(a),并就g(a)=4時求a的值。
分析:動點P(a,0)到橢圓C:+=1上的動點Q(x,y)的距離是關(guān)于x、y的二元函數(shù),欲求二元函數(shù)的最值,須將多元函數(shù)一元化,因此可以用橢圓的參數(shù)方程解之。
解:設(shè)Q(5cosθ,3sinθ)是橢圓C:+=1上的動點,則 |PQ|=(5cosθ-a)+(3sinθ)=16cosθ-10acosθ+(a+9)。若令t=cosθ,f(t)=16t-10at+(a+9),t∈[-1,1],則問題轉(zhuǎn)化為求二次型函數(shù)f(t)=16t-10at+(a+9),t∈[-1,1]的最小值。數(shù)形結(jié)合易得:當(dāng)a<-1,即a<-時,y=f(-1)=(a+5);當(dāng)-1≤a≤1時,即-≤a≤時,y=f(a)=(16-a);當(dāng)a>1,即a>時,y=f(1)=(a-5)。
注意到|PQ|=,得g(a)=|a+5|(a<-)(-≤a≤)|a-5|(a>),即為所求。
若g(a)=4,則易得a=±9。
例3:已知實系數(shù)一元二次方程ax+bx+c=0,若ax+bx+c+t(x-k)=0對于一切實數(shù)t都有實數(shù)根,試求實數(shù)k與方程ax+bx+c=0的根的關(guān)系。
解:聯(lián)想到函數(shù)f(x)=ax+bx+c,由條件f(x)+t(x-k)=0對于一切實數(shù)t都有實數(shù)根,當(dāng)然對t=0該方程也有實數(shù)根,即方程ax+bx+c=0有實數(shù)根x≤x。而ax+bx+c+t(x-k)=0,即ax+bx+c=-t(x-k),由條件f(x)+t(x-k)=0對于一切實數(shù)t都有實數(shù)根,即兩曲線y=ax+bx+c與y=-t(x-k)對于t為任何實數(shù)都有交點。數(shù)形結(jié)合(如圖)便知x≤k≤x為所求。
另解:對于一切實數(shù)t,方程ax+bx+c+t(x-k)=0都有實數(shù)根,=(b+t)-4a(c-kt)≥0對于一切t∈R都成立,從而得到t+(2b+4ak)t+(b-4ac)≥0的解是R,=(2b+4ak)-4(b-4ac)≤0,即a(ak+bk+c)≤0。
例4:當(dāng)a為何值時不等式log(x-2x+a)+3>0存在正數(shù)解?
解:log(x-2x+a)+3>0?圳0<x-2x+a<8?圳-x+2x<a<-x+2x+8,聯(lián)想到函數(shù)f(x)=-x+2x、φ(x)=-x+2x+8、ψ(x)=a,則原題題意即:存在x>0,使f(x)<ψ(x)<φ(x),數(shù)形結(jié)合便得a∈(-∞,9)。
的方程;(2)設(shè)a>0,如果過點(a,b)可作曲線y=f(x)的三條切線,證明:-a<b<f(a)。
解(1):f′(x)=3x-1,曲線y=f(x)在點M(t,f(t))處的切線的方程為y-(t-t)=(3t-1)(x-t),即y=(3t-1)x-2t為所求。
證明(2):過點(a,b)可作曲線y=f(x)的三條切線,存在實數(shù)a、b使關(guān)于t的方程2t-3at+(a+b)=0有三個不相等的實數(shù)根。
令g(t)=2t-3at+(a+b),則g′(t)=6t(t-a)(注意到條件a>0)。
當(dāng)t∈(-∞,0)或t∈(a,+∞)時g′(t)>0,當(dāng)t∈(0,a)時g′(t)<0,
函數(shù)g(t)在t∈(-∞,0)是增函數(shù),在t∈(0,a)是減函數(shù),在t∈(a,+∞)上是增函數(shù),函數(shù)g(t)在t=0處取得極大值g(0)=(a+b),在t=a處取得極小值g(a)=b-(a-a)=b-f(a)。
2t-3at+(a+b)=0有三個不相等的實數(shù)根,
必須極大值(a+b)>0且極小值b-f(a)<0,即-a<b<f(a)。
例題6:(2008理科卷Ⅱ22題)設(shè)函數(shù)f(x)=,(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)如果對于任何x≥0,都有f(x)≤ax,求實數(shù)a的取值范圍。
解(1):f′(x)==,顯然f′(x)=0,得cos=-,即x=2kπ+,k∈Z或x=2kπ+,k∈Z,
當(dāng)f′(x)<0時,x∈(2kπ+,2kπ+),k∈Z,
當(dāng)f′(x)>0時,x∈(2kπ-,2kπ+),k∈Z,
函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是x∈(2kπ+,2kπ+),k∈Z,
函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是x∈(2kπ-,2kπ+),k∈Z。
解(2):若令g(x)=ax-f(x)=ax-,則g′(x)=a-=a-=-+a=3(-)+a-。
顯然當(dāng)a≥時g′(x)≥0,即g(x)在x∈[0,+∞)是增函數(shù),得g(x)≥g(0)=0,
所以當(dāng)a∈[,+∞)時對于一切x≥0都有f(x)≤ax。
當(dāng)0<a<時,令φ(x)=sinx-3ax,則φ′(x)=cosx-3a。當(dāng)x∈[0,arccos3a)時得φ′(x)>0,因此φ(x)在x∈[0,arccos3a)上單調(diào)遞增,有φ(x)>φ(0)=0,這時ax<,而當(dāng)x∈[0,arccos3a)時f(x)=>>ax,不合題設(shè)。
當(dāng)a<0時存在x=使f()=>•a,即a<0時存在x=使f(x)>ax不合題設(shè)。
綜上所述,a∈[,+∞)即為所求。
例題7:(2008全國卷Ⅰ理科19題)已知函數(shù)f(x)=x+ax+x+1,a∈R,(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間(-,-)內(nèi)是減函數(shù),求a的取值范圍。
解(1):f′(x)=3x+2ax+1,令=4a-12=4(a+)(a-),
顯然,當(dāng)-≤a≤時≤0,此時f′(x)≥0對于一切實數(shù)x成立,
當(dāng)a∈[-,]時f(x)在x∈(-∞,+∞)上是增函數(shù)。
當(dāng)a∈(-∞,-)∪(,+∞)時>0,這時f′(x)=0有兩個不等實數(shù)根:
x=--,x=-+,
因此,f′(x)>0得x∈(-∞,-),x∈(-,+∞)時f(x)單調(diào)遞增,
f′(x)<0得x∈(-,-)時f(x)單調(diào)遞減。
解(2):若函數(shù)f(x)在區(qū)間(-,-)內(nèi)是減函數(shù),
則(-,-)?哿(-,-),
-≥-,并且-≤-,
即2-a≤,并且≥a-1,解之得a∈[2,+∞)。
篇3
關(guān)鍵詞:建模思想;反比例函數(shù);人教版;研究方法;函數(shù)
中圖分類號:G622 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)07-205-01
一、在對反比例函數(shù)的學(xué)習(xí)認識中,要首先研究了解其概念
就反比例函數(shù)概念而言,通俗來講,一般而言,如果說兩個變量的每一組對應(yīng)值的乘積都是一個不為0的常數(shù),則可以就說這兩個變量成反比例。其形式可以寫為y=k/x(k為常數(shù),k≠0,x≠0),當(dāng)這個函數(shù)關(guān)系成立時,該函數(shù)就叫做反比例函數(shù)。相比較一次函數(shù),二次函數(shù),反函數(shù)有它自己的特征和概念,二次函數(shù)的函數(shù)是二次的,而反比例函數(shù)的函數(shù)是一次的,一次函數(shù)是另外的一種函數(shù)。
在教學(xué)過程中,把建模思想運用到教學(xué)過程中,對學(xué)生的教育可以對比記憶、繪圖記憶,努力融入數(shù)學(xué)思想,這樣可以更好的把握反比例函數(shù)的概念,理解的也可以更深刻。
二、利用數(shù)學(xué)的建模思想,研究反比例函數(shù)的圖像,然后再根據(jù)圖像判斷其性質(zhì),這對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和研究使很有必要的
研究反比例函數(shù),來研究其性質(zhì)和圖像的特征和函數(shù)的單調(diào)性,根據(jù)反比例函數(shù)的概念和函數(shù)的表達式來研究其單調(diào)性。
根據(jù)反比例函數(shù)的表達式,描點來畫其圖像,可以看出反函數(shù)的圖像是一條雙曲線,從圖像上來看,可以發(fā)現(xiàn)它是關(guān)于原點對稱,由奇偶函數(shù)的概念可知反函數(shù)是奇函數(shù)。
而一次函數(shù)的圖像是一條直線,二次函數(shù)的圖像是一條拋物線,根據(jù)每個函數(shù)的表達式的不同,每種函數(shù)的圖像也不相同,當(dāng)然,其性質(zhì)也不可能相同。反比例函數(shù)是九年義務(wù)教育中學(xué)的最后一種函數(shù),同學(xué)們通過對其他函數(shù)的學(xué)習(xí),對這一類函數(shù)多少已經(jīng)有些了解,了解如何去研究這一類函數(shù)的性質(zhì),去研究這一類函數(shù)的圖像,在教學(xué)過程中,融入數(shù)學(xué)中的建模思想,親手自己畫圖像,并且研究圖像,通過與一二此函數(shù)的對比研究和反復(fù)記憶,來更深刻的理解和明白反比例函數(shù),加深對反比例函數(shù)的進一步的研究,更深刻地理解和記憶反比例函數(shù)。
三、在反比例函數(shù)的學(xué)習(xí)過程中,要充分將建模思想融入進去,并且能夠根據(jù)實際情況來舉例研究,這樣對反比例函數(shù)本身的學(xué)習(xí)會有很大的幫助,對理解也會有很大的幫助
建模思想是數(shù)學(xué)研究中一個很重要的思想,也是在學(xué)習(xí)中對學(xué)習(xí)和知識的研究和掌握很有幫助的一種思想,學(xué)習(xí)反函數(shù)的過程中,充分運用建模思想,在學(xué)習(xí)完其基本知識后,再出一些相關(guān)的題目,或者根據(jù)生活中的一些情況進行講解,這對反函數(shù)的認知有很大的幫助。
實時的針對反比例函數(shù)出一些題目,例如,根據(jù)性質(zhì)如何來判斷它是哪一種函數(shù),或者,告訴學(xué)生們某一函數(shù)的表達式,讓他們來判斷是什么函數(shù),說明其性質(zhì),并且能夠準確的畫出圖像。性質(zhì)、圖像、表達式之間能夠靈活的轉(zhuǎn)換是學(xué)習(xí)函數(shù)、弄明白函數(shù)的一個重要的方法,一個重要的要求,這也是在數(shù)學(xué)中建模思想的要求,是數(shù)學(xué)建模思想中一項很重要的思想,即建模思想中的模型分析和模型檢驗。
四、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,還有很重要的一項要求即要列出重點,強調(diào)重點,這是一項很重要的工作。當(dāng)然,對于反比例函數(shù)的研究與學(xué)習(xí),也是一樣的
數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過抽象,簡化建立能近似刻畫并解決實際問題的一種強有力的數(shù)學(xué)手段。所以在學(xué)習(xí)中要強調(diào)一些很重要的東西,比如說函數(shù)性質(zhì)等,在反比例函數(shù)中,要突出強調(diào)其表達式,反比例函數(shù)的性質(zhì),關(guān)于原點對稱,是奇數(shù)函數(shù),并且重點研究一下它的圖像,讓同學(xué)們可以明白哪部分是重點,如何學(xué)習(xí),并且要好好的學(xué)習(xí)記憶。建模思想本身就是數(shù)學(xué)類的思想,強調(diào)重點、重點記憶更是學(xué)習(xí)的一個重要手段。所以,在研究中,要把建模思想很好的融入進來。
總之,當(dāng)今時代的發(fā)展,建模思想早已是數(shù)學(xué)中很重要的思想,對于九年義務(wù)的教育,對于反比例函數(shù)的學(xué)習(xí),要掌握其概念、表達式、性質(zhì)和特點,數(shù)學(xué)本身就是一門很枯燥的學(xué)科,過多的都是理論化的東西,將建模思想融入學(xué)習(xí),對掌握反比例函數(shù)是很有幫助的,也是很有必要、很重要的。
參考文獻:
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[4] 劉 軍;從反比例函數(shù)的易錯題談函數(shù)的學(xué)習(xí)[J];數(shù)理化解題研究(初中版);2014年05期
篇4
高考對函數(shù)與方程思想的考查,通常以選擇題和填空題的形式考查函數(shù)與方程思想的簡單應(yīng)用,而在解答題中,則從更深層次,在知識網(wǎng)絡(luò)的交匯處,從思想與相關(guān)能力綜合的角度進行考查.
1.函數(shù)與方程思想在解析幾何中的應(yīng)用
例1 直線y=kx+1和雙曲線x2-y2=1的左支交于兩點,求k的取值范圍.
分析:本題題意簡單明了,是將解析幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題解決.
解:將直線方程代入雙曲線方程得到(1-k2)x2-2kx-2=0 (*),
在(-∞,-1]上有兩相異實數(shù)根,即得到1-k2≠0Δ=4(2-k2)>0(x1+1)+(x2+1)
1
這種方法固然可行,但如果我們注意到一個邏輯關(guān)系,方程(*)如果有負根,則必定在(-∞,-1]內(nèi)(這是因為直線和雙曲線的左支交于兩點),因此就只需方程(*)有兩負根即可.
則有1-k2≠0Δ=4(2-k2)>0x1+x2=2k1-k20 ,
而以上四個不等式則可以通過觀察得到解,則有1
點評:解析幾何的本質(zhì)就是用方程來研究曲線,理所當(dāng)然就應(yīng)該運用方程思想來解決解析幾何問題.
2.函數(shù)與方程思想在數(shù)列中的應(yīng)用
例2 已知數(shù)列{an}為等差數(shù)列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以Sn表示{an}的前n項和,使得Sn達到最大值的n是 .
分析:可先求出通項公式,并得到Sn是關(guān)于n的一元二次函數(shù)表達式,結(jié)合二次函數(shù)求解.
解:先求通項公式,由a1+a3+a5=105,得到a3=35,由a2+a4+a6=99,得a4=33.
故an=a4+(n-4)(-2)=41-2n,
Sn=-n2+40n,Sn是一個關(guān)于n的二次函數(shù),當(dāng)n=20時,取得最大值.
點評:數(shù)列本質(zhì)上是函數(shù).
本題在求出通項公式的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了Sn關(guān)于n的函數(shù).函數(shù)思想不僅僅是使用函數(shù)的方法研究和解決函數(shù)問題,更重要的是構(gòu)建函數(shù)關(guān)系,用函數(shù)的方法,
解決與函數(shù)有關(guān)的其它問題.
3.函數(shù)與方程思想在不等式中的應(yīng)用
例3 若關(guān)于x的方程4x+a•2x+a+1=0有實數(shù)解,求實數(shù)a的取值范圍.
分析:本題是關(guān)于x的方程,若把2x看作一個變量,則問題變?yōu)槎畏匠淘谀硡^(qū)間上有解,即根的分布問題,為求a的范圍,可以根據(jù)二次方程根的分布,解不等式組,也可以分離參數(shù).
解法1:令t=2x(t>0),則原方程化為t2+at+a+1=0,問題轉(zhuǎn)化為方程在(0,+∞)上有實數(shù)解,求a的取值范圍.
則有由a2-4(a+1)≥0-a+Δ2>0 ,解得a≤2-22,
解法2:令t=2x(t>0),則原方程化為t2+at+a+1=0,變形得
a=-1+t21+t
=-(t2-1)+2t+1
=-[(t-1)+2t+1]
=[(t+1)+2t+1-2]
≤-(22-2)=2-22.
點評:解法1的思路是換元后轉(zhuǎn)化為一元二次方程在區(qū)間(0,+∞)上有實數(shù)解,求參數(shù)a的取值范圍;
解法2是換元后運用分離參數(shù)法把參數(shù)a作為t的函數(shù),求函數(shù)的值域,這種方法的實質(zhì)都是解不等式,求參數(shù)范圍.
4.函數(shù)與方程思想在立體幾何中的應(yīng)用
例4 正方形ABCD,ABEF的邊長都是1,而且平面ABCD平面ABEF,點M在AC上移動,點N在BF上移動,若CM=BN=a(0
分析:由于點M、N分別在異面直線AC和BF上移動,MN的最小值則可以理解為AC、BF之間的距離,當(dāng)然也要注意到AC和BF是線段而不是直線,MN的最小值未必是異面直線AC和BF之間的距離.
解:構(gòu)建MN的目標函數(shù),用代數(shù)方法解決如下:
過M作MOAB于O點,連結(jié)ON,由題設(shè)可得到,
則由MOBC=AMAC=AOAB=2-a2,
所以MO=2-a2,
又FNFB=2-a2=AOAB,
ON∥AF,則ON=a2,
則在直角三角形MON中,
MN=(2-a2)2+(a2)2
=(a-22)2+12,
當(dāng)且僅當(dāng)a=22時,
線段MN取到最小值為22.
點評:求立體幾何中的最值問題,不妨將該問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)求最值問題.
5.函數(shù)與方程思想在三角中的應(yīng)用
例5 求函數(shù)y=(sinx+a)(cosx+a)的最值(0
分析:遇到sinx+cosx與sinxcosx相關(guān)的問題,常采用換元法,再將問題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)問題,用sinx+cosx表示sinxcosx.
解:令sinx+cosx=t,則有t∈[-2,2],
sinxcosx=t2-12,
則y=12(t+a)2+a2-12,
由0
知道-2≤-a
當(dāng)t=-a時,ymin=a2-12,
當(dāng)t=2時,ymax=a2+2a+12.
點評:本題的關(guān)鍵是抓住sinx+cosx與sinxcosx的聯(lián)系,轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù)問題.
6.函數(shù)與方程思想在二項式定理中的應(yīng)用
例6 設(shè)(2-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,則a1+a3+a5= .
分析:本式為二項展開式的偶數(shù)項系數(shù)之和,而不是偶數(shù)項二項式系數(shù)之和,可通過賦值法求解.
解:令f(x)=(2-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,
則令x=1可以得到f(1)=(2-1)5=a0+a1+a2+a3+a4+a5=1
令x=-1可以得到f(-1)=(2+1)5=a0-a1+a2-a3+a4-a5=35
兩式相減再除以2得到a1+a3+a5=-121.
點評:通過賦值法解決方程問題,則賦予了二項式更豐富的內(nèi)涵.
7.函數(shù)與方程思想在概率統(tǒng)計中的應(yīng)用
例7 某電器商經(jīng)過多年的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),本店每個月售出的電冰箱的臺數(shù)ξ是一個隨機變量,它的分布列如下:
ξ123……12
P112112112……112
設(shè)每售出一臺冰箱,電器商獲利300元,如銷售不出而囤積于倉庫,則每臺每月需花保管費用100元.
(1)若電器商月初購入x臺電冰箱,則其月收益的期望值是多少?
(2)電器商每月初購多少臺電冰箱才能使自己月平均收益最大?
分析:本題是利用概率的知識來解決的實際問題,同樣可轉(zhuǎn)化為函數(shù)的問題求解.
解:(1)設(shè)x為月初電器商購進的冰箱臺數(shù),只需考慮1≤x≤12的情形,
此時電器商每月的收益
y=300x(ξ≥x)300ξ-100(x-ξ)(ξ
則Eξ=300x(px+px+1+…+p12)+[300-100(x-1)]p1+[2×300-100(x-2)]p2 +…+[300(x-1)-100]px-1
=300x(12-x+1)•112+112[300×x(x-1)2-100×(x-1)x2]
=253(-2x2+38x).
(2)x∈N,
x=9或10時收益最大.
點評:概率中的很多問題可以結(jié)合函數(shù)與方程思想解決.
篇5
一、運用函數(shù)的有關(guān)概念研究數(shù)列
數(shù)列的通項公式an以及前n項和Sn均是關(guān)于變量n的表達式,因此在解題過程中,尤其是遇到等差、等比這兩類特殊的數(shù)列時,可以將它們看成函數(shù),運用函數(shù)的性質(zhì)和特點來解決問題.對于等差數(shù)列{an},它的通項公式an=a1+(n-1)?d,可以寫成an=dn+(a1-d),它是n的一次函數(shù)(特殊地,當(dāng)公差為0時是常數(shù)函數(shù)),對應(yīng)的函數(shù)為an=f(n)=An+B(A,B為常數(shù));等差數(shù)列前n項和Sn=na1+n(n-1)2?d ,可以寫成Sn=d2n2+(a1-d2)n ,Sn是n的二次函數(shù)(缺常數(shù)項),對應(yīng)的函數(shù)為Sn=f(n)=An2+Bn(A,B為常數(shù)).對于等比數(shù)列{an},它的通項公式an=a1?qn-1,可化為an=(a1q )?qn,對應(yīng)的函數(shù)為an=A?qn(A為常數(shù)), 前n項和公式Sn=a1?(1-qn)1-q(q≠1) ,可化為Sn=a1q-1?qn-a1q-1 ,對應(yīng)的函數(shù)為Sn=K?qn-K(K是常數(shù)且q≠0,q≠1),運用這些特殊函數(shù),可以快速找到解決數(shù)列問題的突破口.
【例1】 設(shè)等差數(shù)列{an}與{bn},它們的前n項和分別為Sn和Tn,若SnTn=2n3n+1
,求anbn .
思路導(dǎo)引:等差數(shù)列前n項和Sn對應(yīng)的函數(shù)為:Sn=An2+Bn (A,B為常數(shù)),
由SnTn=2n3n+1
,設(shè)Sn=K?2n2,Tn=K?(3n+1)?n ,其中K≠0.
當(dāng)n=1時,anbn=S1T1 =12 ;
當(dāng)n≥2時,anbn =Sn-Sn-1Tn-Tn-1 =
K?2n2-K?2(n-1)2K?(3n+1)?n-K?[3(n-1)+1]?(n-1) =2n-13n-1 ;
綜上所述:anbn =2n-13n-1 (n∈N*).
【例2】 在等比數(shù)列{an}中,前n項和為Sn,已知S2=3,S4=15,求Sn.
思路導(dǎo)引:由題設(shè)知,公比q≠1考慮到等比數(shù)列前n項和對應(yīng)的函數(shù)為:Sn=K?qn-K(K是常數(shù)且q≠0,q≠1,則有:
K?q2-K=3,K?q4-K=4
K=1,q=2
或K=1,q=-2
所以,Sn=2n-1或Sn=(-2)n-1.
二、以函數(shù)圖象為工具,直觀簡化數(shù)列問題
函數(shù)圖象是函數(shù)特征的直觀體現(xiàn),利用函數(shù)圖象解決數(shù)學(xué)問題(以形助數(shù))是我們解決問題中經(jīng)常采用的手段.等差、等比數(shù)列的通項及求和公式與一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)都有聯(lián)系,應(yīng)用相應(yīng)函數(shù)的圖象能直觀有效地簡化某些數(shù)列問題.
【例3】 在等差數(shù)列{an}中,若a1<0,且S3=S15,試問這數(shù)列的前幾項之和最小?
思路導(dǎo)引:Sn對應(yīng)的函數(shù)為f(n)=An2+Bn(A,B為常數(shù)),因為a1<0所以對應(yīng)的二次函數(shù)圖象為開口向上且過原點的拋物線, 由f(3)=f(15)知拋物線最低點的橫坐標為n=3+152=9(如圖1所示),即n=9時, Sn最小.
圖1
變式題:(1992年全國高考試題)設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn.已知a3=12,S12>0,S13<0,指出S1,S2,S3,…,Sn中哪一個最大?
思路導(dǎo)引: 由S12>0,S13<0知Sn對應(yīng)二次函數(shù)的圖象為開口向下且過原點的拋物線(如圖2),與橫軸的一個交點的橫坐標為0,另一個交點的橫坐標在區(qū)間(12,13)內(nèi),可見其頂點橫坐標在區(qū)間(6,6.5)內(nèi),離對稱軸最近的整數(shù)為6,
所以當(dāng)n=6時,Sn 最大.
圖2
評述:本題的一般解法是利用S12=12(a1+a12)2=6(a6+a7)>0 ,
S13=12(a1+a13)2 =12a7<0,
得a1>a2…>a6>0>a7>…,故當(dāng)n=6時,Sn最大.
而利用函數(shù)圖象,解法直觀,簡單快捷.
三、利用函數(shù)的性質(zhì)化解數(shù)列問題
數(shù)列的通項公式及前n項和公式均是變量n的函數(shù),深入挖掘并利用函數(shù)的性質(zhì)可以大大簡化解題過程,函數(shù)的單調(diào)性、最值性、周期性等性質(zhì)在數(shù)列中應(yīng)用廣泛.
【例4】 已知數(shù)列{an}的通項an=(n+1)?(1011)n(n∈N*) ,試問該數(shù)列{an}有沒有最大項?若有,求出最大項的項數(shù);若沒有,說明理由.
思路導(dǎo)引: 由于該數(shù)列不是直接與等差、等比數(shù)列相關(guān)的數(shù)列,形式看起來比較復(fù)雜,但若從函數(shù)角度,可利用單調(diào)性來研究:an+1-an=(n+2)?(1011 )n+1-(n+1)?(1011 )n=(1011 )n?9-n11
當(dāng)n<9時, an+1-an>0,即an+1>an;
當(dāng)n=9時,an+1-an=0 ,即an+1=an;
當(dāng)n>9時, an+1-an<0,即an+1<an;
故a1<a2<a3<…<a9=a10>a11>a12…,這說明數(shù)列{an}中存在最大項,為第9項或第10項.
評述:本題也可以化歸為解不等式組an≥an-1an≥an+1
來解決,但計算繁雜,而利用函數(shù)的單調(diào)性更能發(fā)現(xiàn)數(shù)列的變化趨勢,顯得更簡捷.
【例5】 已知函數(shù)f(x)=a?bx的圖象過點A(4,14 )和點B(5,1),記an=logf(n)2,Sn是數(shù)列{an}的前n項和,整數(shù)104是否為數(shù)列{anSn}中的項?若是,求出相應(yīng)的項;若不是,則說明理由.
思路導(dǎo)引:易求出an=2n-10,Sn=n(n-9),an?Sn=2n3-28n2+90n,觀察an?Sn的形式特點,建立函數(shù)f(n)=an?Sn=2n3-28n2+90n,由函數(shù)的導(dǎo)數(shù)易求得該函數(shù)的極大值與極小值. 由f′(n)=6n2-56n+90>0n<2或n>8,則,所以f(n)極大=f(2)=84,f(n)極小=f(8)=-48,所以數(shù)列{an}前8項不含104;
因為數(shù)列{an}從第8項起是遞增數(shù)列,且f(22)=9724<104,f(23)=11592>104.
所以,104不是數(shù)列{anSn}中的項.
篇6
由于小學(xué)生年齡的限制,他們對具體的、靜止的、常量的事物容易理解,對動態(tài)的、變化的、運動的現(xiàn)象難于把握,學(xué)生對函數(shù)概念的理解有一個過程。但作為教師我們不能無視函數(shù)思想的重要性,還應(yīng)該著眼于學(xué)生的長遠發(fā)展及終身發(fā)展。因此,我們在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)針對小學(xué)生的特點,將函數(shù)思想進行適度的滲透,突出本質(zhì),主要在以下兩個層次的滲透:
層次一:函數(shù)概念的滲透
函數(shù)思想在人教版一年級上冊教材中就有滲透。如讓學(xué)生觀察《20以內(nèi)進位加法表》,發(fā)現(xiàn)加數(shù)的變化引起的和的變化的規(guī)律等,都較好地滲透了函數(shù)的思想,其目的都在于幫助學(xué)生形成初步的函數(shù)概念。
層次二:函數(shù)表示法的滲透
要想把函數(shù)思想融入課堂教學(xué)成就要深入鉆研教材,努力挖掘教材中可以進行函數(shù)思想方法滲透的各種因素。如:小學(xué)數(shù)學(xué)中幾何圖形的周長,面積和體積公式,實際上就是用解析法來表示變量之間關(guān)系的函數(shù)關(guān)系式。如圓面積公式S=πr2,圓面積隨著半徑的變化而變化。
結(jié)合自己的實踐和思考,筆者認為小學(xué)階段函數(shù)思想的滲透主要有以下幾個關(guān)鍵點:
一、在名數(shù)向常數(shù)的過渡過程中滲透函數(shù)思想
小學(xué)低年級學(xué)生所學(xué)習(xí)的數(shù)的概念是在熟悉具體事物的基礎(chǔ)上逐漸建立起來的。低年級數(shù)數(shù)、比較數(shù)的大小等知識的學(xué)習(xí),可以看作是學(xué)生對量的認識由名數(shù)向常數(shù)的過渡過程。如通過3本書、2支筆等來認識3和2,前者我們稱之為名數(shù),后者稱之為常數(shù)。顯然后者脫離了具體的事物,具有了數(shù)所特有的抽象性。由此可見,常量的概念不是一下子就建立起來的,對常量的概念的建立,首先必須通過由名數(shù)向常數(shù)的過渡。正如同懷特海所說:“人類認識到7條魚和7天之間的共同點,才使思想史前進了一大步,才具有了‘純數(shù)學(xué)觀念’?!倍鴮嵨锱c常數(shù)之間的過渡過程,恰恰可以滲透一一對應(yīng)的函數(shù)思想。
二、在數(shù)的計算中滲透函數(shù)思想
一方面可在四則運算意義中滲透函數(shù)思想。四則運算是小學(xué)數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,而當(dāng)我們用函數(shù)的觀點看這些運算意義時,對這些運算就有了新的認識。我們可結(jié)合不同形式的計算練習(xí),豐富對函數(shù)思想的滲透。如填一填、連一連的題目蘊含著函數(shù)的對應(yīng)關(guān)系、等量關(guān)系及變量的滲透等豐富的代數(shù)思想。四則運算中的和、差、積、商的變化規(guī)律是進一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)。但由于變化規(guī)律比較復(fù)雜,考慮到兒童的接受能力,在通用教材中除了對商不變規(guī)律作了明確的闡述以外,對其他的一些規(guī)律只是作了一些滲透。我在計算教學(xué)中,緊緊抓住教材中的某些練習(xí)題,適當(dāng)滲透一些和、差、積、商的變化規(guī)律,讓學(xué)生積累一些感性的認識而并不作為教學(xué)要求。這樣,一方面可以培養(yǎng)學(xué)生初步的函數(shù)觀念,另一方面又可以發(fā)展學(xué)生的思維,提高學(xué)生的計算能力。
三、在規(guī)律的探尋中滲透函數(shù)思想
現(xiàn)行《數(shù)學(xué)課程標準》把“探索規(guī)律”作為滲透函數(shù)思想的一個重要內(nèi)容,“探索規(guī)律”實際上就是培養(yǎng)學(xué)生的“模式化”思想,發(fā)現(xiàn)規(guī)律就是發(fā)現(xiàn)一個“模式”,并能夠用多種方法表達“模式”的特點。讓學(xué)生通過觀察數(shù)列、圖形等變化的規(guī)律,探索模式,合理推測發(fā)展趨勢,都可以適時地滲透函數(shù)思想。
四、在公式教學(xué)中滲透函數(shù)思想
學(xué)生在小學(xué)階段學(xué)習(xí)了一些速度、時間、路程這樣的數(shù)量關(guān)系,從變化的觀點看,它們都反映了一定的函數(shù)思想。如:三年級學(xué)習(xí)長方形的周長計算時,介紹了字母公式,這就為形成表達式減小了困難。教師可以以此為滲透點,在學(xué)生已知面積、體積計算公式的基礎(chǔ)上,使幾何圖形或幾何體的邊長(或半徑、高)發(fā)生變化,從而引起面積或體積也發(fā)生變化。通過改變看問題的角度,從變化的觀點看待邊長(或半徑、高)與面積或體積的關(guān)系,并由此引出變量之間關(guān)系的第二種表示方法――代數(shù)式。
篇7
【關(guān)鍵詞】二次函數(shù) 數(shù)形結(jié)合
數(shù)學(xué)思想 初中數(shù)學(xué)
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2016)11A-0084-02
數(shù)學(xué)新課程標準明確提出,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)注重滲透數(shù)學(xué)思想,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。數(shù)形結(jié)合思想是指導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要數(shù)學(xué)思想之一,掌握數(shù)形結(jié)合的方法,可以極大地提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果,訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,讓學(xué)生終身受益。二次函數(shù)作為初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,集中體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想,是訓(xùn)練數(shù)形結(jié)合方法的良好載體。結(jié)合初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)教學(xué),探尋滲透數(shù)形結(jié)合思想的有效策略,是一項值得教師研究的課題。
一、解析二次函數(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,闡釋數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)學(xué)知識是數(shù)學(xué)思想的直接呈現(xiàn)。很多教師為了應(yīng)對考試,在日常教學(xué)中偏重于數(shù)學(xué)知識的傳授,而忽略了數(shù)學(xué)思想的教育,制約了學(xué)生的全面發(fā)展。二次函數(shù)在初中數(shù)學(xué)課程中占有十分重要的地位,是函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化、類比等數(shù)學(xué)思想的良好載體。教師應(yīng)認真地研讀教材,闡釋其中包含的數(shù)形結(jié)合思想,促使學(xué)生對數(shù)形結(jié)合思想形成直觀的認知。
在學(xué)次函數(shù)之前,學(xué)生已經(jīng)具備了一次函數(shù)、反比例函數(shù)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,也初步了解數(shù)形結(jié)合思想在函數(shù)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。因此,在學(xué)次函數(shù)知識時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生借鑒前面的學(xué)習(xí)方法,從掌握圖象和性質(zhì)出發(fā)展開教學(xué)。在學(xué)習(xí)這些知識時,教師要適時向?qū)W生滲透:不論是[y=ax2]型的圖象特征,還是[y=ax2]、[y=a(x+m)2]和[y=a(x+m)2+k]三種二次函數(shù)的圖象之間的關(guān)系,以及一般二次函數(shù)[y=ax2+bx2+c]的圖象與[y=ax2]的圖象之間的關(guān)系,都不可避免地需要對函數(shù)關(guān)系式和圖象進行研究,這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)必然會涉及函數(shù)表達式與圖形的結(jié)合,需要通過觀察圖象找出其中的變化規(guī)律。同時,這部分內(nèi)容還需要學(xué)生能夠運用二次函數(shù)解決實際生活中的求“最值”的問題,這類問題也可以通過對函數(shù)關(guān)系式的化簡,作圖解答,進一步體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想。
二、分析二次函數(shù)的圖象性質(zhì),滲透數(shù)形結(jié)合思想
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)是重點也是難點,是數(shù)形結(jié)合思想的集中體現(xiàn)。教師組織學(xué)生學(xué)習(xí)這一部分知識時,通過指導(dǎo)學(xué)生運用正確的作圖方法,按照列表、描點、連線的作圖步驟,正確地作出二次函數(shù)的圖象之后,引導(dǎo)學(xué)生認真觀察圖象,積極思考,進行判斷和歸納,發(fā)現(xiàn)二次函數(shù)圖象變化的規(guī)律,得到二次函數(shù)的性質(zhì),有效地滲透數(shù)形結(jié)合思想。
在學(xué)習(xí)“二次函數(shù)[y=ax2](a不等于0)的圖象和性質(zhì)”時,教師引導(dǎo)學(xué)生通過對函數(shù)關(guān)系式的解析,確定了自變量的取值范圍,根據(jù)函數(shù)關(guān)系式,用表格的形式列出隨著自變量[x]的變化相應(yīng)的[y]值,然后,按照表格列出的每組數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描點,再把描出的點連接起來,得到二次函數(shù)[y=ax2]的圖象,再指導(dǎo)學(xué)生觀察圖象,包括圖象的形狀、開口方向、頂點坐標、函數(shù)增減性的變化趨勢等。通過這種由“數(shù)”與“形”結(jié)合的方法,學(xué)生發(fā)現(xiàn)二次函數(shù)[y=ax2]的圖象是拋物線,這個拋物線的頂點坐標為(0,0),對稱軸是[y]軸,當(dāng)[a]>0時,二次函數(shù)[y=ax2]圖象開口向上;當(dāng)[a]<0時,二次函數(shù)[y=ax2]圖象開口向下。在分析二次函數(shù)[y=ax2]的性質(zhì)時,學(xué)生親身體驗了“數(shù)”與“形”之間的轉(zhuǎn)換,對數(shù)形結(jié)合思想有了比較具體的認知。
由上例可知,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)本身就是數(shù)形結(jié)合思想的良好載體,也是對學(xué)生進行數(shù)形結(jié)合思想教育的有效方式。教師在引導(dǎo)學(xué)生作圖、觀察、推理的過程中,直接向?qū)W生滲透了數(shù)形結(jié)合思想,給學(xué)生留下深刻的印象。
三、借助二次函數(shù)的研究方法,理解數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)學(xué)思想指導(dǎo)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,數(shù)學(xué)知識的研究方法恰好也可以體現(xiàn)數(shù)學(xué)思想。在學(xué)次函數(shù)的內(nèi)容時,教師在數(shù)形結(jié)合思想的指導(dǎo)下,按照探討函數(shù)知識的常用步驟和方法,幫助學(xué)生分析研究二次函數(shù)性質(zhì)的思路,明確研究步驟,讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想探究數(shù)學(xué)知識的一般方法,掌握解決數(shù)學(xué)問題的具體步驟,加深學(xué)生對數(shù)形結(jié)合思想的理解。
在學(xué)習(xí)“二次函數(shù)”的內(nèi)容時,教師為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,滲透數(shù)形結(jié)合的思想,在上課伊始,就結(jié)合實際生活問題創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境:擬建設(shè)一個是長方形的溫室,周長是120米,溫室內(nèi)部有通道,分別與長方形的兩邊相隔2米和1米,那么,設(shè)溫室的種植面為[y],其中一條邊長是[x],兩者之間的關(guān)系式是什么?這種實際問題的解答需要學(xué)生靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識。學(xué)生在理解題意時存在困難,教師提示學(xué)生可以先根據(jù)題目畫圖,能比較直觀地呈現(xiàn)出等量關(guān)系,進而列出y與x之間的關(guān)系式。學(xué)生通過畫圖,對于長方形的長和寬一目了然,順利地列出[y=(60-x-4)][(x-2)=-x2+58-112]的函數(shù)解析式。最后,直接引出了二次函數(shù)的定義,以及二次函數(shù)相關(guān)的“二次項系數(shù)”“一次項系數(shù)”和“常數(shù)項”的概念。這樣的引入方法,也是運用了數(shù)形結(jié)合思想方法,促使學(xué)生深入理解數(shù)形結(jié)合思想,訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
由上例來看,通過利用數(shù)形結(jié)合的方法,按照“先畫出圖象,再總結(jié)性質(zhì),最后運用數(shù)學(xué)語言進行描述”的三個步驟,分析二次函數(shù)的研究方法,讓學(xué)生深入理解數(shù)形結(jié)合思想。
四、通過二次函數(shù)的習(xí)題解答,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)學(xué)思想的學(xué)習(xí)不能通過簡單機械的記憶來完成,而是要通過實際應(yīng)用把數(shù)學(xué)思想內(nèi)化,成為學(xué)生數(shù)學(xué)思維的習(xí)慣。練習(xí)題的解答是滲透數(shù)學(xué)思想的重要方式。在完成了二次函數(shù)知識的學(xué)習(xí)后,教師可以選擇一些典型的練習(xí)題目,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想、方法,形成獨特的應(yīng)用體驗,從而使數(shù)形結(jié)合思想在學(xué)生的頭腦中扎根,自覺地指導(dǎo)學(xué)生的解題過程,提高學(xué)生的解題能力。
在學(xué)習(xí)“二次函數(shù)[y=ax2+bx+c]([a≠0])的圖象和性質(zhì)”的知識后,教師結(jié)合本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)目標,出示練習(xí)題:拋物線y=x2-3x+2不經(jīng)過( )。A. 第一象限;B. 第二象限;C. 第三象限;D第四象限。判斷拋物線所在的象限是學(xué)次函數(shù)的內(nèi)容后需要掌握的知識點。本題具有一定的典型性,教師先讓學(xué)生自己解答,有學(xué)生很快就給出了C答案?!盀槭裁茨??請說說你的解題方法?!苯處熖岢鰡栴},引發(fā)學(xué)生深入思考。學(xué)生說:“我選取了這條拋物線的頂點、與x軸的交點三個點,并且判斷了拋物線的開口方向是向上,畫了個簡圖,通過看圖發(fā)現(xiàn)拋物線不過第三象限。”教師肯定了學(xué)生的回答,并進一步強調(diào):“通過畫圖解決二次函數(shù)問題是一種快速準確的方法。同學(xué)們要學(xué)會應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的解題方法,把抽象的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為形象直觀的圖形,提高解題效率?!睂W(xué)生在解題中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的解題方法,使數(shù)形結(jié)合思想內(nèi)化到學(xué)生的知識能力結(jié)構(gòu)中,更好地指導(dǎo)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
借助典型的二次函數(shù)練習(xí)題,讓學(xué)生在解題過程中體會數(shù)形結(jié)合思想,升華對數(shù)形結(jié)合思想的認識,獲得應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想方法解題的親身體驗,強化學(xué)生自覺應(yīng)用數(shù)形結(jié)合方法解題的行為,增強學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
篇8
一次函數(shù)反映的是數(shù)量關(guān)系與變化規(guī)律,是最基本的函數(shù),學(xué)好一次函數(shù)是學(xué)好函數(shù)的基礎(chǔ)。對于學(xué)生而言,一次函數(shù)學(xué)好了,真正做到數(shù)形結(jié)合,再學(xué)習(xí)后面的反比例函數(shù)和二次函數(shù)便會容易得多。本文結(jié)合教學(xué)實踐,對一次函數(shù)中“數(shù)形結(jié)合”的思想進行探討,以指導(dǎo)學(xué)生更好地理解函數(shù)的精髓,掌握解題方法。
一、從數(shù)到形,以形助數(shù)
例1 一個沙漏中有100g沙子,沙子以每秒鐘10g的速度漏出。沙漏中余下的沙子y(單位g)與沙漏時間x(單位s)之間的函數(shù)圖象是()。
解析:y為余下的沙子,隨著沙漏時間的增長,剩余的沙子y必然減少,因此,該函數(shù)一定是減函數(shù),由此可以排除A和C選項。沙子最多時候為20g,漏完之后為0g,因此y的區(qū)間一定是0~20,由此可以排除D選項,因此本題正確答案應(yīng)為B。
二、從形到數(shù),量化入微
例2 有一種玩具小汽車的車速可以在1分鐘之內(nèi)加速到10m/s,之后以每秒5米的速度提高車速,最高車速為每秒40m,達到40秒之后便保持40m/s的速度行駛。假設(shè)時間為x(單位:s),車速為y(單位:m),則y與x的函數(shù)圖象如下圖所示。
(1)根據(jù)圖象,寫出當(dāng)1≤x≤7時,y與x的函數(shù)關(guān)系式。
(2)計算車速要想達到35m/s時,需要多長時間。
(3)求出在多長時間之后,小汽車的速度就不再提高。寫出小汽車車速達到40 m/s之后,y與x的函數(shù)關(guān)系式。
解析:(1)根據(jù)題意可知,此玩具汽車的速度分為三個部分,首先是第1秒內(nèi)提高到10 m/s,之后以5 m/s的速度提速,在提到40 m/s的速度后便勻速行駛。當(dāng)1≤x≤7時,小汽車是在10 m/s的基礎(chǔ)上,以5m/s的速度加速。因此可以得出y與x的函數(shù)關(guān)系式為y=10+5(x-1)。
(2)車速達到35m/s,代入函數(shù)式,35=10+5(x-1)。經(jīng)計算得出,x=6。即在6秒時,小汽車的車速可以達到35m/s。
(3)由題意可知,小汽車車速在達到40m/s之后,便不再加速,即y≤40。經(jīng)計算可以得出,x=7時車速可以達到40 m/s,此時車速不再提高。在x≥7時,y與x的函數(shù)關(guān)系式為y=40。
在解答此類題目時,首先應(yīng)充分理解題意。應(yīng)注意觀察分段函數(shù)圖象的形狀特征,從而確定函數(shù)解析式,然后再利用函數(shù)圖象的性質(zhì)來解答題目。
三、數(shù)形結(jié)合,復(fù)雜變簡單,抽象化具象
例3 在某工廠中,有一批圓珠筆需要組裝。工人甲和乙各每分鐘組裝10支。后來工人甲因身體不舒服回家休息,剩余的全部由工人乙獨自組裝。剩余圓珠筆數(shù)量y(支),組裝時間為x(分鐘),y與x的函數(shù)圖象如下圖。
請結(jié)合圖象回答下列問題:
(1)根據(jù)圖中信息,工人甲一共組裝了多長時間,工作量是多少?
(2)寫出y與x的函數(shù)關(guān)系式。
(3)組裝完所有圓珠筆一共工作了多長時間?工作量是多少?
解析:(1)根據(jù)圖象中提供的信息可知,需要組裝的圓珠筆共400支,在組裝完200支以后,剩余圓珠筆數(shù)量的組裝速度開始減緩。由此可知,甲乙共一起組裝了200支。由此可以得出甲乙共同工作時間為10分鐘,甲組裝的圓珠筆為100支。
(2)根據(jù)函數(shù)圖象可知,當(dāng)0≤x≤10時,y=400-(10+10)x=400-20x;當(dāng)10≤x≤30時,y=200-10(x-10)=300-10x。
篇9
【關(guān)鍵詞】變量 函數(shù) 規(guī)律
近年來全國各地的中考填空題最后一題常以找規(guī)律題壓軸,考查學(xué)生的各種綜合能力,進行人才選拔。因此,找規(guī)律題的找規(guī)律引起了數(shù)學(xué)教師們的高度重視。 本人在數(shù)學(xué)教學(xué)和探索過程中也得出了幾點感悟。
一、找規(guī)律題考查的是學(xué)生的形式抽象邏輯思維和歸納推理能力
初中數(shù)學(xué)找規(guī)律問題是考查的啊學(xué)生的形式抽象邏輯思維及歸納推理能力,很抽象,是由個別到一般的推理問題。初一的學(xué)生已具備了抽象邏輯思維和各種推理能力,并隨著年齡的增長而提高。初中數(shù)學(xué)找規(guī)律問題正好符合這個階段學(xué)生的認知發(fā)展。學(xué)生通過找規(guī)律問題的探究可以發(fā)展以下幾種能力:1.閱讀能力,特別是符號語言、圖形語言。2.觀察能力:觀察數(shù)和圖形的變化。3.綜合分析能力。4.歸納總結(jié)能力。5.發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維。
二、找規(guī)律與函數(shù)的關(guān)系(本文中n均為正整數(shù))
觀察下列各組數(shù)據(jù),找出規(guī)律,并分別求出第n個數(shù)的表達式。
例1:4、7、10、13…… 第n個數(shù)是( )
例2:1、3、9、27…… 第n個數(shù)是( )
例3:1、3、7、13…… 第n個數(shù)是( )
例4:1、3、7、15…… 第n個數(shù)是 ( )
例1、2題直接根據(jù)序號n和對應(yīng)的數(shù)字很容易找出規(guī)律,但是例3、4題直接根據(jù)序號n和對應(yīng)的數(shù)字很難找出規(guī)律。有沒有一種通用的辦法可以解決以上四種數(shù)字找規(guī)律問題呢?本人經(jīng)過長期的探索和驗證,發(fā)現(xiàn)找規(guī)律就是找序號和對應(yīng)數(shù)字之間函數(shù)關(guān)系的過程,且根據(jù)相鄰兩數(shù)差或商的情況可以確定規(guī)律與哪種函數(shù)有關(guān)。
函數(shù)的定義是:在一個變化過程中,存在兩個變量x、y,若x有一個值,y唯一的值與它對應(yīng),那么y與x是函數(shù)關(guān)系,其中x是自變量,y是x的函數(shù)。在找規(guī)律題中 ,也存在兩個變量:序號n和對應(yīng)的數(shù)y,且它們之間是一一對應(yīng)的,所以數(shù)y是序號n的函數(shù)。因此找規(guī)律題的探索其實就是發(fā)現(xiàn)規(guī)律、寫出函數(shù)關(guān)系式的過程。初中的數(shù)字找規(guī)律題的函數(shù)關(guān)系主要是和一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)有密切關(guān)系。
(一)等差
觀察一次函數(shù)y=kx+b,當(dāng)x1=n時,y1= kn+b,當(dāng)x2=n時,y2= k(n+1)+b,則y2―y1= k(n+1)+b―kn+b= k,發(fā)現(xiàn)一個數(shù)減去相鄰的前一個數(shù)差為常數(shù)k。
發(fā)現(xiàn)相鄰兩數(shù)差分別為:6、18、54…… 差中等商,商為3,即y=ax+k中底數(shù)a=3。
n 1 2 3 4
例13:1、3、7、15…… 第n個數(shù)是
分析:先在對應(yīng)的數(shù)字上方寫出序號1、2、3、4……相鄰兩數(shù)差分別為:2、4、8,差中等商,商為2。第n個數(shù)是2n-1。
試一試:
例14:2、5、14、41…… 第n個數(shù)是
注意:對于等差和等商這兩種類型可以只列出三個數(shù)即可,但為了區(qū)別差中等差還是差中等商,應(yīng)列出四個數(shù)來分析,比如例11和例14題。
三、掌握好以上四種類型可以解決更多的找規(guī)律問題
1.圖形找規(guī)律問題:只要把圖形問題轉(zhuǎn)化為數(shù)字問題即可
例15:平面內(nèi)的一條直線可以將平面分成兩個部分,兩條直線最多可以將平面分成四個部分,三條直線最多可以將平面分成七個部分……
篇10
課前思考
“成正比例的量”是人教版六年級下冊第三單元教學(xué)的內(nèi)容,這節(jié)課是在學(xué)生已經(jīng)認識了比和比例的知識、常見的數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ)上進行編排的。這是一節(jié)概念課,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),幫助學(xué)生理解正比例的意義,能找出生活中成正比例量的實例,并能應(yīng)用知識解決一些實際問題,同時初步滲透函數(shù)思想。
本人曾多次執(zhí)教過這節(jié)課,但每次總覺得課堂氣氛沉悶,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高,學(xué)生只是機械的跟著老師完成下面的教學(xué)環(huán)節(jié):
教師出示例題中的表格,引導(dǎo)學(xué)生觀察并回答下列問題。
表中有哪兩種量?它們是相關(guān)聯(lián)的量嗎?
寫出幾組這兩種量中相對應(yīng)的兩個數(shù)的比,并比較比值的大小。
這兩種量成正比例嗎?為什么?
思考一
“為什么?”——為什么要學(xué)習(xí)“正、反比例這部分的知識”?在六年級的教學(xué)內(nèi)容中正比例和反比例一直是一個重要的內(nèi)容,這部分內(nèi)容肩負了幫助學(xué)生完成一次認識上飛躍的重要任務(wù)。學(xué)生將從大量對“常量”的認識經(jīng)驗中逐步過渡到認識“變量”,這是函數(shù)思想滲透的重要契機。即“學(xué)習(xí)這部分的知識有助于逐步培養(yǎng)學(xué)生的代數(shù)思維,更好的實現(xiàn)小學(xué)與中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上的銜接”。
思考二
“是什么?”——這一知識的本質(zhì)是什么?教材中用了一大段語言(共65個字)描述了成正比例的量和正比例關(guān)系,其實它就是學(xué)生今后要繼續(xù)學(xué)習(xí)的正比例函數(shù)的雛形,是研究兩個相關(guān)聯(lián)的變量之間的一種數(shù)學(xué)模型。說到函數(shù),老師們可能并不陌生,雖然小學(xué)階段不出現(xiàn)函數(shù)這一概念,但在小學(xué)階段始終都滲透著函數(shù)思想,因為有變化的地方都蘊含著函數(shù)思想。
思考三
“怎么學(xué)?”——抓住本質(zhì),激活元認知,滲透函數(shù)思想。
函數(shù)的核心是“把握并刻畫變化中的不變,其中變化的是‘過程’,不變的是‘規(guī)律’(關(guān)系)?!币虼艘獮閷W(xué)生提供熟悉的、直觀的情境讓學(xué)生感悟生活中存在許多變化的量,而這些變化的量又有一定的聯(lián)系,如一個量的變化會引起另一個量的變化,而我們要探究的是相關(guān)聯(lián)的量的“變化規(guī)律”。
教學(xué)實踐:
(一)認識生活中變化的量,初步感知相關(guān)聯(lián)的量。
(1)師:同學(xué)們,在今年的春晚中有一個節(jié)目感動了全國許多的觀眾,它就是“時間都去哪兒了”?,F(xiàn)在讓我們隨著音樂,再來欣賞一下這個節(jié)目。在欣賞的同時,請認真觀察,看看你能發(fā)現(xiàn)哪些數(shù)學(xué)信息。(課件出示5張大萌子成長的照片)
(2)學(xué)生觀察圖片并發(fā)現(xiàn)變化的量(年齡、身高)。
(3)把這些數(shù)據(jù)整理成表格,請看。
觀察表格,說說小女孩的身高是怎樣變化的?
師:(小結(jié))身高隨著年齡的變化而變化,像這樣一種量的變化會引起另一種量的變化,在數(shù)學(xué)上我們把這樣的兩種量叫做相關(guān)聯(lián)的量。
(二)自主探究,學(xué)習(xí)新知。
1.聯(lián)系生活,進一步感知相關(guān)聯(lián)的量。
(1)在生活中,你還知道哪些兩種相關(guān)聯(lián)的量,能舉些例子嗎?
(2)老師也為大家提供了一些例子,你們能從中找到兩種相關(guān)聯(lián)的量嗎?
情境1:(圖片形式呈現(xiàn))
師:看完了春晚,小明領(lǐng)到了1000元壓歲錢,正在計劃著怎么用。
計劃用去100元,還剩下900元。
計劃用去200元,他還剩下800元。
計劃用去300元,他還剩下700元。
情境2:圓的半徑和周長(課件動態(tài)呈現(xiàn)畫圓的過程)
情境3:行駛的汽車的視頻。
師:(小結(jié))只要仔細觀察,生活中有很多像這樣相關(guān)聯(lián)的量,也就是一個量總是隨著另一個量的變化而變化。那么在變化的過程中他們有什么規(guī)律嗎?
2.探索相關(guān)聯(lián)的量,研究變化規(guī)律。
情境4:書本情境圖。
師:請同學(xué)們拿出答題卡1(例1),按照要求,填寫表格,并回答問題。
例1:
(1)請同學(xué)們根據(jù)圖中的信息填表格。
(2)觀察表格,說說你有什么發(fā)現(xiàn)?
師:現(xiàn)在,誰來說說你有什么發(fā)現(xiàn)?
師:是的,總價隨著本數(shù)的變化而變化,在這變化的過程中有什么是不變的嗎?
生:單價。
師:單價真的是不變的嗎?誰會用數(shù)據(jù)來說明?
生:15÷1=15(元),30÷2=15(元),
師: 這個比值15實際上表示什么?(單價)
師:他們的比值都是15,所以說比值相等,也可以說單價是一定的。
師:(小結(jié))現(xiàn)在咱們來回顧一下,剛才是怎樣研究這道題的?
(1)通過觀察我們發(fā)現(xiàn),總價和本數(shù)是兩種相關(guān)聯(lián)的量,總價隨著本數(shù)的變化而變化。(2)通過計算我們還發(fā)現(xiàn),總價和本數(shù)的比值(單價)是一定的,也就是不管本數(shù)與總價怎樣變,但單價始終不變。
3.進一步探究,感悟成正比例的量。
(1)同桌合作探究。
師:你會用剛才這樣的方法來研究這些例子嗎?(有困難的同學(xué),可以借助以下的問題進行研究?)
①表格中,有哪兩種量?它們是不是相關(guān)聯(lián)的量?
②寫出幾組這兩種量對應(yīng)的兩個數(shù)的比?算一算他們的比值相等嗎?
(2)匯報交流(略)
(3)觀察比較,揭示規(guī)律。(課件:出示下面三個表格)
師:現(xiàn)在老師把剛才咱們研究的三件事放在一起,你有什么發(fā)現(xiàn)嗎?
生:事情不一樣,但它們的意思都一樣。
生:都是相關(guān)聯(lián)的兩個量,一個量變化,另一個量也隨著變化。
生:他們的比值是一定的。
師:說得真好,事情不一樣,但它們卻有共同的地方?
看!兩種相關(guān)聯(lián)的量,一種量變化另一種量也隨著變化,當(dāng)他們相對應(yīng)的比值一定時,我們就把這兩種量叫做成正比例的量,他們的關(guān)系叫做正比例關(guān)系。(板書課題:成正比例的量)
4.歸納概括成正比例量。
(1)結(jié)合以上3個例子說一說誰和誰是成正比例的量,為什么?
(2)不用例子,你會用自己的語言說說什么是成正比例的量嗎?
(3)請翻開書P39頁,讀一讀書上的概念并會用字母表示。
5.用圖像表示成正比例的量。
(1)師:(課件出示坐標圖)你知道橫軸表示什么?縱軸表示什么嗎?
師:如果把這些點描在圖中,并把它們連起來,想象一下會是怎樣的一條線呢?
(2)師:仔細觀察,老師畫的跟同學(xué)們的有什么不一樣?(從零開始)
師:是啊,成正比例的圖像是經(jīng)過原點的一條直線。
師:想象一下,如果這輛車一直開下去,會是怎樣的情形?
(3)師:不用計算,根據(jù)圖像判斷,如果汽車行駛2.5小時,路程是多少千米?
如果汽車行駛了360千米,用了多少時間?
小結(jié):這條直線上的每一個點,都有一對數(shù)字與它一一對應(yīng)。
三、鞏固應(yīng)用,判斷成正比例的兩個量。(略)
教后反思
本節(jié)課學(xué)生對正比例關(guān)系的理解有了質(zhì)的突破,關(guān)鍵是教師抓住了知識的核心,設(shè)計了有價值的探究活動,讓學(xué)生在觀察、比較、分析、抽象、概括的數(shù)學(xué)活動中建構(gòu)知識體系,感悟函數(shù)思想方法。
1.激活經(jīng)驗,直觀感知。
激活生活經(jīng)驗,讓學(xué)生充分感知相關(guān)聯(lián)的量。學(xué)生舉例后,教師又提供了4組的例子,這些例子的呈現(xiàn)方式有靜態(tài)的圖片、動感的視頻等,從不同的視覺感官上激活學(xué)生的生活經(jīng)驗,幫助學(xué)生直觀的感知一種量的變化會引起另一種量的變化。
2.自主探究,積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。
“數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗”的內(nèi)涵是“指學(xué)習(xí)主體通過親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)活動過程所獲得的具有個性特征的學(xué)習(xí)策略與方法?!北竟?jié)課為學(xué)生提供了2次自主探究的機會,首先在例題的教學(xué)中,教師讓學(xué)生根據(jù)購買圖書的直觀圖和數(shù)據(jù)填表格,然后同桌交流“你能結(jié)合數(shù)據(jù)說說書的總價與數(shù)量是怎樣變化的嗎?”從學(xué)生的表現(xiàn)來看他們習(xí)慣比較兩個量的增減變化,習(xí)慣把兩個量進行四則計算。怎樣把學(xué)生的思維引到比較“比值”上呢?教師適時的追問很重要,如“在這變化的過程中有什么是不變的嗎?”“誰會用數(shù)據(jù)來說明”。通過追問,讓學(xué)生在思維的沖突中思考,不管數(shù)量與總價如何變,單價始終不變,并通過小結(jié)幫助學(xué)生完善探究的策略和方法?!澳隳苡脛偛诺姆椒ㄑ芯肯旅娴念}目嗎?”接著教師再次給足時間讓學(xué)生探究,學(xué)生在探究中進一步感悟相關(guān)聯(lián)的兩個量在“變化中的不變關(guān)系”,通過觀察、比較,突出了“成正比例的量”的本質(zhì)特征,讓學(xué)生經(jīng)歷了自主構(gòu)建知識的過程,體會到數(shù)學(xué)知識是怎樣從具體的事物中抽象、概括出來的,做到知其然更知其所以然,而且積累了數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。
3.數(shù)形結(jié)合,滲透函數(shù)思想方法。
本節(jié)課除了從“數(shù)”的角度引導(dǎo)學(xué)生感悟變量之間的相互依存關(guān)系;還從“形”的角度豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗,滲透函數(shù)思想方法。這是學(xué)生第一次接觸函數(shù)圖像,在此之前他們甚至都沒有見過圖像,不知道圖像是什么樣的,因此教師在這部分內(nèi)容的教學(xué)中,大膽地為學(xué)生設(shè)計猜想、探究、實驗和驗證的活動,如:“如果把這些點描在圖中,并把它們連起來,想象一下會是怎樣的一條線呢?”“你們畫的圖與老師畫的有什么不同?”“如果這輛車一直行駛下去,會是怎樣的情形呢?”教師通過這些問題讓學(xué)生認識到正比例關(guān)系的圖像是一條經(jīng)過原點的直線,它可以延伸,即不斷的運動、發(fā)展、變化。接著又通過一組的問題,如:“不計算,你能知道這輛汽車4.5小時行駛多少千米嗎?”“行400千米呢?”引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn),在這條直線上的每一個點都有一對數(shù)字與它一一對應(yīng)。在圖像的觀察、繪制和分析中豐富對變化的認識,讓零散的連起來,讓靜止的動起來,讓變量之間的抽象關(guān)系顯得更加形象、直觀,這個過程就是函數(shù)思想方法滲透的過程。
參考文獻
[1]人教版數(shù)學(xué)六年級下冊《教師教學(xué)用書》
[2]劉加霞.《小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的有效教學(xué)》
【作者簡介】
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