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))在((-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)的(x)的【(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,
令(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))在((-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))在((-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))在((-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)的(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))在((-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)的(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;