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1、抽象函數(shù)問題的求解策略函數(shù)是每年高考的熱點,而抽象函數(shù)問題又是函數(shù)的難點之一。抽象函數(shù)通常是指沒有給出具體函數(shù)的解析式,只給出了其他一些條件(如函數(shù)的定義域、特定點的函數(shù)值、解析遞推式、特定的運算性質、部分圖象特征等)的函數(shù)。由于抽象函數(shù)沒有具體的解析式作為載體,因此理解、研究起來往往比較困難。但因為這類問題對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力,增強應用數(shù)學意識有著十分重要的作用,所以在近幾年成為數(shù)學命題的生長點。對于抽象函數(shù)問題,一般是由所給的性質,討論函數(shù)的單調性、奇偶性、周期性及圖象的對稱性,或是求函數(shù)值、解析式等。因為問題本身的抽象性和性質的隱蔽性,可以利用特殊模型法
2、、函數(shù)性質法、特殊化方法、類比聯(lián)想轉化法等從多層面、多角度去分析、研究抽象函數(shù)問題。一、特殊模型法根據(jù)抽象函數(shù)的性質,找出一個對應的具體函數(shù)模型,再研究它的其它性質。在高中數(shù)學中,常見抽象函數(shù)所對應的具體特殊函數(shù)模型歸納如下:抽象函數(shù)的性質對應特殊函數(shù)模型1、線性函數(shù)型抽象函數(shù)f(x)=kx(k≠0)---------------f(x±y)=f(x)±f(y)例1:已知函數(shù)對任意實數(shù)x,y,均有,且當時,,,求在區(qū)間[-2,1]上的值域。解:設,則,∵當時,,∴,∵,∴,即,∴為增函數(shù)在條件中,令y=-x,則,再令x=y(tǒng)=0,則,∴,故,為奇函數(shù),∴ ,又,∴的值
3、域為[-4,2]。2、二次函數(shù)型抽象函數(shù)————二次函數(shù)型抽象函數(shù)即由二次函數(shù)抽象而得到的函數(shù)若抽象函數(shù)滿足,總有,則可用二次函數(shù)為模型引出解題思路;例2:已知實數(shù)集上的函數(shù)恒滿足,方程=0有5個實根,則這5個根之和=_____________【分析】:因為實數(shù)集上的函數(shù)恒滿足,方程=0有5個實根,可以將該函數(shù)看成是類似于二次函數(shù)為模型引出解題思路,即函數(shù)的對稱軸是,并且函數(shù)在,其余的四個實數(shù)根關于對稱,解:因為實數(shù)集上的函數(shù)恒滿足,方程=0有5個實根,所以函數(shù)關于直線對稱,所以方程的五個實數(shù)根也關于直線對稱,其中有一個實數(shù)根為2,其它四個實數(shù)根位于直線兩側,關于直
4、線對稱,則這5個根之和為103、指數(shù)函數(shù)型的抽象函數(shù)f(x)=ax-------------------f(x+y)=f(x)f(y);f(x-y)=例3:設f(x)是定義在R上的偶函數(shù)。其圖象關于直線y=x對稱,對任意x1,x2,都有f(x1+x2)=f(x1)·f(x2),且f(1)=a>0.(Ⅰ)求及;(Ⅱ)證明f(x)是周期函數(shù);(Ⅲ)記,求.(Ⅰ)解:可以考慮指數(shù)函數(shù)的模型指導解題的思路,例如運用函數(shù)由知:≥0,x∈[0,1]∵,f(1)=a>0,∴∵,∴(Ⅱ)證明:依題設y=f(x)關于直線x=1對稱,故f(x)=f(1+1-x),即f(x)=f(2-x
5、),x∈R又由f(x)是偶函數(shù)知f(-x)=f(x),x∈R將上式中-x以x代換,得f(x)=f(x+2),x∈R這表明f(x)是R上的周期函數(shù),且2是它的一個周期.(Ⅲ)解:由(Ⅰ)知f(x)>0,x∈[0,1]∴∵f(x)的一個周期是2,∴,因此∴.例4.定義在R上的函數(shù)滿足:對任意實數(shù),總有,且當時,.(1)試求的值;(2)判斷的單調性并證明你的結論;(3)設,若,試確定的取值圍.(4)試舉出一個滿足條件的函數(shù).解:(1)在中,令.得:.因為,所以,.(2)要判斷的單調性,可任取,且設.在已知條件中,若取,則已知條件可化為:.由于,所以.為比較的大小,只需考慮
6、的正負即可.在中,令,,則得.∵時,,∴當時,.又,所以,綜上,可知,對于任意,均有.∴.∴函數(shù)在R上單調遞減.(3)首先利用的單調性,將有關函數(shù)值的不等式轉化為不含的式子.,即.由,所以,直線與圓面無公共點.所以,.解得:.(4)如.點評:根據(jù)題意,將一般問題特殊化,也即選取適當?shù)奶刂担ㄈ绫绢}中令;以及等)是解決有關抽象函數(shù)問題的非常重要的手段;另外,如果能找到一個適合題目條件的函數(shù)4、對數(shù)函數(shù)型的抽象函數(shù)f(x)=logax(a>0且a≠1)-----f(x·y)=f(x)+f(y);f()=f(x)-f(y)例5:已知函數(shù)滿足定義域在上的函數(shù),對于任意的,都有
7、,當且僅當時,成立,(1)設,求證;(2)設,若,試比較與的大?。唬?)解關于的不等式分析:本題是以對數(shù)函數(shù)為模型的抽象函數(shù),可以參考對數(shù)函數(shù)的基本性質解題證明:(1)∵,∴,∴(2)∵,∴,即∵當且僅當時,成立,∴當時,,∴,(3)令代入得,,∴關于的不等式為,由(2)可知函數(shù)在定義域上是減函數(shù),∴,由得,當時,,此時成立;當時,,此時成立;當,,此時成立。例6:已知函數(shù)對一切實數(shù)?、滿足,,且當時,,則當時的取值圍是__________?! 》治觯簶嬙焯厥夂瘮?shù),顯然滿足,且時,;解:令,因當時,,故,由指數(shù)函數(shù)圖像得,當時有?!驹u注】借助特殊函