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都是定义域“惹”的“祸”

2018-05-14高磊

现代职业教育·中职中专 2018年3期
关键词:奇偶性值域定义域

高磊

[摘 要] 对口单招高考数学有关函数考题,学生常因忽略了定义域导致出错失分.在单招高考数学函数复习中有针对性地训练学生牢固树立“定义域优先”意识,数学对口单招考试成绩有效提升,考生质疑辨析能力大幅提高,有利于学生良好的数学思维品质培养,有利于学生思维能力的提高,最终达到学生思维创造性的培养。

[关 键 词] 单招高考;函数;定义域;优先原则

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2018)08-0142-02

函数是对口单招高考数学最基本的内容之一,函数思想贯穿于整个对口单招数学学习的始终.函数三要素对应法则、定义域、值域,定义域是研究函数时不可忽略的一个重点,是函数最本质的特征,在解决问题过程中,如果忽视函数的定义域,常常会事倍功半,甚至误入歧途.对口单招考试在函数问题研究中学生常常因忽略了定义域,导致不知不觉中“犯错”,常常对此感到懊恼,认为自己“太粗心了”.究其原因都是忽略定义域“惹”的“祸”,下面结合对口单招迎考复习过程中的实例剖析错因,归纳在函数复习过程中“定义域优先”原则的应用,强化学生关注定义域的解题意识,切实解决“粗心”问题,提升复习成效.

一、求函数值域时应优先研究“定义域”

例1 求函数y=4x-5+■的值域.

错解:令t=■,则2x=t2+3.

∴y=2(t2+3)-5+t=2t2+t+1=2(t+■)2+■≥■.

故所求的函数值域是[■,+∞).

解析:经换元后,应有t≥0,而函数y=2t2+t+1在[0,+∞)上是增函数,

则t=0时,ymin=1.

所以原函数值域为[1,+∞).

评注:许多数学问题的求解出错都是因忽略了函数的定义域,优先考虑定义域有利于理清解题思路,启迪线索.

二、研究函数单调性时“定义域”优先

例2 函数f(x)=ln(4+3x-x2)的单调递减区间是

.

错解:[■,+∞)

分析:在定义域(-1,4)内研究单调区间,正解[■,4).

例3 若f(x)=log2(3-ax)在区间[1,2]上递减,求a的范围.

错解:由复合函数的单调性知f(x)=log2(3-ax)在区间[1,2]上递减,则有a>0.

分析:f(x)=log2(3-ax)在区间[1,2]上递减时蕴含着f(x)=log2(3-ax)在区间[1,2]上有意义,即a>03-ax>0对x∈[1,2]恒成立,则a>0a<■min,解得0

例4 (2013年江苏对口单招22题) 设二次函数f(x)=ax2+(b-2)x+2b-3a是定义域在[-6,2a]上的偶函数.

(1)求a,b的值;

(2)解不等式(■)f (x)>2-2x;

(3)若函数g(x)=f(x)+mx+4的最小值为-4,求m的值.

解析:(1)函数f(x)在[-6,2a]上为偶函数,优先考虑定义域关于原点对称,则得a的值;(2)略;(3)學生在求函数g(x)的值域时容易误认为定义域为R,忽略f(x)的定义域而导致在解题过程中分析问题不全面,造成无谓丢分.

评注:在研究有关问题中有定义域优先原则的意识,能够充分挖掘题目中的隐含信息即定义域优先原则有“显隐功能”.

三、研究函数奇偶性时“定义域”优先

例5 判断函数f(x)=(x+1)■的奇偶性.

解:要使f(x)有意义,则■≥0,解得-1

很好地巧用函数的定义域优先法则,既提高了解题思维的敏捷性,又可以避免复杂的变形与讨论,使问题简洁获解.

例6 判断函数f(x)=■的奇偶性.

解:因为函数定义域为[-■,0)∪(0,■]关于原点对称,

所以f(x)=■,则f(-x)=-f(x),所以函数f(x)为奇函数.

评注:在研究有关问题中有定义域优先原则的意识,能够充分挖掘题目中的隐含信息即定义域优先原则有“化简功能”.

四、研究极值、最值时“定义域”优先

例7 若函数f(x)=x+■+ln x,试讨论函数f(x)的极值存在情况.

解:f ′(x)=1-■+■=■(x>0) 令g(x)=x2+x-a,

因为g(x)对称轴x=-■<0,所以只需考虑g(0)的正负,

当g(0)≥0即a≤0时,在(0,+∞)上g(x)≥0,即f(x)在(0,+∞)单调递增,无极值.

当g(0)<0即a>0时,g(x)=0在(0,+∞)是有解,函数f(x)存在极值.

综上所述:当a>0时,函数f(x)存在极值;当a≤0时,函数f(x)不存在极值.

例8 求函数f(x)=sin x+■,x∈(0,π)的最小值.

解析:本题若忽略定义域特别是sin x∈(0,1],换元后容易误用基本不等式求最小值.实质上换元后用导数法判断单调性,由单调性求最值.

评注:若忽略定义域则需繁杂的讨论,解题中需充分挖掘定义域的“显隐功能”.

五、研究函数在实际问题应用中“定义域”优先

在用函数方法解决实际问题时,必须注意到函数定义域不仅要满足函数关系式有意义,还要满足实际问题本身有意义即实际问题对函数定义域的影响.比如函数自变量为人数时,就要考虑定义域为某个范围内的整数。

六、解对数不等式时“定义域”优先

例9 解不等式log2(8-2x-x2)≤3.

错解:∵log2(8-2x-x2)≤log28

∴8-2x-x2≤8,得不等式解集为(-∞,-2]∪[0,+∞).

因忽略定义域,而容易导致以上错解,解对数不等式应在定义域的范围内求解即所求范围与定义域取交集.因此在解对数不等式时,要有定义域优先原则的应用意识.

综上,在求解函数的解析式、值域、单调性、奇偶性等有关问题中,要密切关注函数的定义域,牢固树立“定义域优先”意识.先研究挖掘隐含条件对函数定义域是否有影响,对解题过程是否有影响,有利于学生质疑辨析能力的提升,有利于学生思维品质的培养,逐步培养学生的数学思维能力,最终实现学生思维的创造性培养.

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