函数王国里的鸭嘴兽
2014-10-21向华
中学数学杂志(高中版) 2014年5期
向华
鸭嘴兽又名鸭獭,它是哺乳类的脊椎动物,却偏偏又是卵生,它不但有鸟类的喙,也会像鸟类一样自己营造窝巢孵蛋.它在水中游行像鱼一般自如,在陆地上又有爬虫类的两栖性能.取整函数兼顾了常函数与一般函数的特征,是常函数与一般函数的过渡,由于它的存在,函数王国更加丰富多彩.
定义设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为取整函数,也叫高斯函数,显然y=[x]的定义域为R,值域为Z,称[x]为x的整数部分,称x-[x]为x的小数部分,记作{x}.例如[32]=3,{3.2}=0.2,[-23]=-3,{-2.3}=0.7,表面上看这个函数是很简单的,其实不然,它具有函数的简捷美,又有它独特的应用魅力,正因如此,在中学教学中有所渗透(如普通高中课程标准实验教科书《数学》必修1的第25页习题12B组第3题),而且高考题常把它作为背景,数学竞赛中也常考常新,它也是现实生活中的一类问题(如手机收费,电话收费,出租车收费,信函收费等)的数学模型.关于它的应用及解法也是妙趣横生.
1在集合中的应用
例1某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选1名代表,当各班人数除以10的余数大于6时,再增选一名代表,那么各班可推选代表人数y与该班人数x之间的函数关系用取整函数y=[x]可以表示为().
A.y=x10B.y=x+310
C.y=x+410D.y=x+410
解析班人数除以10的可能余数是0,1,2,3,…,9,其中大于6的余数只可能是7,8,9,因为当余数大于6时再增加1,为达到此目的,先往班里加3个人,除以10后再取整,故选B.
评注本题巧妙地实行了问题的转化,正确使用了取整函数.
2在方程中的应用
例2解方……
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