吳大良
(江蘇省射陽縣陳洋中學(xué) 224361)
函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)是高中數(shù)學(xué)經(jīng)??疾榈膬?nèi)容,也是高考考查的重點對象.對稱性作為函數(shù)的基本性質(zhì)之一,廣泛存在數(shù)學(xué)問題當(dāng)中.利用函數(shù)的對稱特性,可以使得某些問題簡單化,使得問題更加簡潔高效地解決,充分展現(xiàn)數(shù)學(xué)的美.下面通過例題,介紹函數(shù)對稱性在解題中的具體應(yīng)用.
二次函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中極其普通常見的函數(shù),是非常重要的函數(shù),其存在廣泛的應(yīng)用空間.借助二次函數(shù)的對稱性,可以提高解決關(guān)于對稱方程根的問題的效率,尤其是在選擇題中,借助對稱的特性進行相互轉(zhuǎn)化,方便找到解決問題的入口,如:
A.{1,2} B.{1,4}
C.{1,2,3,4} D.{1,4,16,64}
反思二次函數(shù)關(guān)于某條直線對稱實際就是告知二次函數(shù)的對稱軸是什么,要善于將問題中的信息進行等價轉(zhuǎn)化.
除二次函數(shù)以外,三角函數(shù)也是數(shù)學(xué)中十分重要的函數(shù)之一.正弦函數(shù)、余弦函數(shù)不僅僅是周期函數(shù),更是對稱性的函數(shù).因此,在利用正余弦函數(shù)的對稱性時,有時還要考慮周期性,如:
反思:正弦函數(shù)與余弦函數(shù)在利用對稱性解決問題時,一定要考慮定義域和函數(shù)的周期性,避免出現(xiàn)錯解.
奇偶函數(shù)是函數(shù)中的一種特殊的函數(shù),一旦問題中提及到函數(shù)是奇函數(shù)或是偶函數(shù),相當(dāng)于告訴我們函數(shù)的定義域滿足的條件和奇偶函數(shù)的性質(zhì).無論奇函數(shù)還是偶函數(shù)的定義域都是關(guān)于原點對稱,不同的在于奇函數(shù)的圖象是關(guān)于原點成中心對稱,而偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸成軸對稱.因此,把握最經(jīng)典也是最簡單的奇偶函數(shù)的對稱性質(zhì),可以實現(xiàn)快速解題,如:
A.3 B.4 C.5 D.6
g(x)是奇函數(shù),且函數(shù)關(guān)于原點對稱,因此函數(shù)g(x)的最大值與最小值是互為相反數(shù).所以f(x)max+f(x)min=[2+g(x)max]+[2+g(x)min]=4+g(x)max+g(x)min=4+0=4,故選擇B.
反思此題借助函數(shù)奇偶性判斷出函數(shù)具有的相關(guān)性質(zhì),奇函數(shù)的最大值與最小值的和是為0的,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)上設(shè)而不求的思想,搭建到達問題彼岸的橋梁.此外,此題也對奇函數(shù)的圖象的對稱性和分離常數(shù)等知識進行綜合的考查與研究.
簡而言之,函數(shù)的對稱性非常多,無法一一詳述,也不可能將所有的對稱性問題全部舉例.因此,在日常學(xué)習(xí)中,可以關(guān)注常見的利用對稱性解決問題的題型,通過不斷積累,找到解決問題的快捷高效的方法.