• 为什么要研究函数性质的给出方式


    前言

    高中数学中的函数章节,是许多学生害怕的内容,提到函数的性质,有些学生甚至都不清楚函数的性质都包含什么,更不用说各种性质的不同给出方式了。下例解释函数的性质如何替换后得到不同的题目,却用相同的方法解答。

    案例剖析

    已知函数(f(x))((-infty,+infty))上单调递减,且对任意实数(m)(n)都满足(f(m))(+)(f(n-m))(=)(f(n)),若(f(1))(=)(-1),则满足(-1)(leq)(f(x-1))(leq)(1)(x)(qquad)取值范围是

    $A.[-2,2]$ $B.[-1,1]$ $C.[0,2]$ $D.[1,3]$

    分析:本题目的难点之一是用赋值法确定函数的奇偶性,

    (m=n=0),得到(f(0)+f(0-0)=f(0)),则(f(0)=0)

    再令(n=0),得到(f(m)+f(-m)=f(0)=0),即(f(-m)=-f(m))

    即函数(f(x))为奇函数,故由(f(1)=-1),得到(f(-1)=1)

    这样原不等式(-1leq f(x-1)leq 1)可变形为(f(1)leq f(x-1)leq f(-1))

    又由于函数(f(x))((-infty,+infty))上单调递减,

    则去掉对应法则的符号得到,(-1leq x-1leq 1)

    解得(0leq xleq 2),故选(C)

    【延申分析】:由于 “函数(f(x))((-infty,+infty))上单调递减”,刻画的是函数的单调性,故我们可以用以下的任意一种刻画形式来代替,都是等效的,这样就得到如下题目:

    已知函数(f(x))((-infty,+infty))上满足((x_1-x_2)[f(x_1)-f(x_2)]<0(x_1 eq x_2))以下的这些表达形式是等效的,用其中的任何一种都可以表达单调性:①(cfrac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_2})(<)(0)((x_1)( eq)(x_2));②(f'(x))(<)(0)恒成立;③((x^2+1))(cdot)(f'(x)<0),且对任意实数(m)(n)都满足(f(m))(+)(f(n-m))(=)(f(n)),若(f(1))(=)(-1),则满足(-1)(leq)(f(x-1))(leq)(1)(x)的取值范围是(qquad)

    $A.[-2,2]$ $B.[-1,1]$ $C.[0,2]$ $D.[1,3]$

    解析:本题目的解法基本和上述的解法一致,故略。

    进一步分析,“对任意实数(m)(n)都满足(f(m))(+)(f(n-m))(=)(f(n)),”是用赋值法刻画的是函数的奇偶性,

    如果我们用其等效的给出方式来替换,就得到了下面的题目:

    已知函数(f(x))((-infty,+infty))上满足((x_1-x_2)[f(x_1)-f(x_2)]<0(x_1 eq x_2))以下的这些表达形式是等效的,用其中的任何一种都可以表达单调性:①(cfrac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_2})(<)(0)((x_1)( eq)(x_2));②(f'(x))(<)(0)恒成立;③((x^2+1))(cdot)(f'(x)<0),且对任意实数(m)(n)都满足(f(m))(+)(f(n-m))(=)(f(n))以下的这些表达形式是等效的,用其中的任何一种都可以表达奇偶性:①函数(f(x))图像关于原点对称;②函数满足(f(x))(=)(-)(f(-x));③函数满足(f(-x))(+)(f(x))(=)(0);④函数满足(cfrac{f(-x)}{f(x)})(=)(-1)((f(x) eq0));⑤函数(f(x+1))关于点((-1,0))对称;,若(f(1))(=)(-1),则满足(-1)(leq)(f(x-1))(leq)(1)(x)的取值范围是 (qquad)

    $A.[-2,2]$ $B.[-1,1]$ $C.[0,2]$ $D.[1,3]$

    解析:本题目的解法基本和上述的解法一致,故略。

    由上例可以看到,单调性的刻画形式我们列举了五种,奇偶性的刻画我们列举了六种,这样如果组合就可以得到(30)个不同的题目,而这些题目的解答都是一样的,因此要想对一类题目研究透彻,我们必须研究总结函数的各种性质的给出方式。

    延申阅读

    单调性奇偶性

    周期性对称性

    本文来自博客园,作者:静雅斋数学,转载请注明原文链接:https://www.cnblogs.com/wanghai0666/p/15204691.html

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