由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,使其更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维。现将常见解法及意义总结如下。
一、换元法
即用中间变量表示原自变量x的代数式,从而求出f(x),这也是证某些公式或等式常用的方法,此法能培养学生的灵活性及变形能力。
例1 已知f( )=2x+1,求f(x)。
解:设 =u,则x= ,f(u)=2 +1= ,f(x)= 。
二、凑合法
在已知f(g(x))=h(x)的条件下,把h(x)并凑成以g(u)表示的代数式,再利用代换即可求f(x)。此解法简洁,还能进一步复习代换法。
例2 已知f(x+ )=x3+ ,求f(x)。
解:f(x+ )=(x+ )=(x2-1+ )=(x+ )((x+ )2-3),又|x+ |=|x|+ ≥1,
f(x)=x(x2-3)=x3-3x,(|x|≥1)。
三、待定系数法
先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。
例3 已知f(x)二次实函数,且f(x+1)+f(x-1)=x2+2x+4,求f(x)。
解:设f(x)=ax2+bx+c,则f(x+1)+f(x-1)=a(x+1)2+b(x+1)c+a(x-1)2+b(x-1)+c=2ax2+2bx+2(a+c)=x2+2x+4,比较系数得2(a+c)=42a=12b=2 a= ,b=1,c= ,f(x)= x2+x+ 。
四、利用函数性质法
主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式。
例4 已知y=f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=lg(x+1),求f(x)。
解:f(x)为奇函数,f(x)的定义域关于原点对称,故先求x
-x>0,f(-x)=lg(-x+1)=lg(1-x),
f(x)为奇函数,lg(1-x)=f(-x)=-f(x),当x
五、构建方程组法
例5 已知f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,且有f(x)+g(x)= ,求f(x),g(x)。
解:f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,
f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
不妨用-x代换f(x)+g(x)= ………①中的x,
f(-x)+g(-x)= ,即f(x)+-g(x)= …②
显见①+②即可消去g(x),求出函数f(x)= 再代入①求出g(x)= 。
例6 设对满足x≠0,x≠1的所有实数x,函数
f(x)满足f(x)+f( )=1+x,求f(x)的解析式。
解:在f(x)+f( )=1+x………①中以 代换其中x,得:f( )+f(- )= ………②
再在①中以- 代换x,得
f(- )+f(x)= ………③
①-②+③化简得:f(x)= 。
评析:如果把x和 分别看作两个变量,怎样实现由两个变量向一个变量的转化是解题关键。通常情况下,给某些变量适当赋值,使之在关系中“消失”,进而保留一个变量,是实现这种转化的重要策略。
六、赋值法
给自变量取特殊值,从而发现规律,求出f(x)的表达式。
例7 设f(x)的定义域为自然数集,且满足条件
f(x+1)=f(x)+f(y)+xy,及f(1)=1,求f(x)。
解:f(x)的定义域为N,取y=1,则有f(x+1)=
f(x)+x+1。
f(1)=1,f(2)=f(1)+2,f(3)=f(2)+3……f(n)=
f(n-1)+n。
以上各式相加,有f(n)=1+2+3+……+n= ,f(x)= x(x+1),x∈N。
(作者单位:重庆市南川区道南中学)
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