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抽象函数

王朝百科·作者佚名  2010-02-27  
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抽象函数解题方法一般形式为y=f(x)且无法用数字和字母表示出来的函数,一般出现在题目中,或许有定义域、值域等。

补充:

1抽象函数常常与周期函数结合,如:

f(x)=-f(x+2)

f(x)=f(x+4)

2解抽象函数题,通常要用赋值法,而且高考数学中,常常要先求F(0) F(1)

抽象函数的经典题目!!!

我们把没有给出具体解析式的函数称为抽象函数。由于这类问题可以全面考查学生对函数概念和性质的理解,同时抽象函数问题又将函数的定义域,值域,单调性,奇偶性,周期性和图象集于一身,所以在高考中不断出现;如2002年上海高考卷12题,2004年江苏高考卷22题,2004年浙江高考卷12题等。学生在解决这类问题时,往往会感到无从下手,正确率低,本文就这类问题的解法谈一点粗浅的看法。

一.特殊值法:在处理选择题时有意想不到的效果。

例1 定义在R上的函数f(x)满足f (x + y) = f (x) + f ( y )(x,y∈R),当x<0时,, f (x)>0,则函数f (x)在[a,b]上 ( )

A 有最小值f (a) B有最大值f (b) C有最小值f (b) D有最大值f ( b)

分析:许多抽象函数是由特殊函数抽象背景而得到的,如正比例函数f (x)= kx(k≠0), , , ,可抽象为f (x + y) = f (x) +f (y),与此类似的还有

特殊函数 抽象函数

f (x)= x f (xy) =f (x) f (y)

f (x)=

f (x+y)= f (x) f (y)

f (x)=

f (xy) = f (x)+f (y)

f (x)= tanx f(x+y)=

此题作为选择题可采用特殊值函数f (x)= kx(k≠0)

∵当x <0时f (x) > 0即kx > 0。.∴k < 0,可得f (x)在[a,b]上单调递减,从而在[a,b]上有最小值f(b)。

二.赋值法.根据所要证明的或求解的问题使自变量取某些特殊值,从而来解决问题。

例2 除了用刚才的方法外,也可采用赋值法

解:令y = -x,则由f (x + y) = f (x) + f (y) (x,y∈R)得f (0) = f (x) +f (-x)…..①,

再令x = y = 0得f(0)= f(0)+ f(0)得f (0)=0,代入①式得f (-x)= -f(x)。

得 f (x)是一个奇函数,再令 ,且 。

∵x <0,f (x) >0,而 ∴ ,则得 ,

即f (x)在R上是一个减函数,可得f (x)在[a,b]上有最小值f(b)。

例3 已知函数y = f (x)(x∈R,x≠0)对任意的非零实数 , ,恒有f( )=f( )+f( ),

试判断f(x)的奇偶性。

解:令 = -1, =x,得f (-x)= f (-1)+ f (x) ……①为了求f (-1)的值,令 =1, =-1,则f(-1)=f(1)+f(-1),即f(1)=0,再令 = =-1得f(1)=f(-1)+f(-1)=2f(-1) ∴f(-1)=0代入①式得

f(-x)=f(x),可得f(x)是一个偶函数。

三.利用函数的图象性质来解题:

抽象函数虽然没有给出具体的解析式,但可利用它的性质图象直接来解题。

抽象函数解题时常要用到以下结论:

定理1:如果函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于x=(a+b)/2 对称。

定理2:如果函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b+x),则函数y=f(x)是一个周期函数,周期为a-b。

例4 f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)=f(2-x),证明f(x)是周期函数。

分析:由 f(x)=f(2-x),得 f(x)的图象关于x=1对称,又f(x)是定义在R上的偶函数,图象关于y轴对称,根据上述条件,可先画出符合条件的一个图,那么就可以化无形为有形,化抽象为具体。从图上直观地判断,然后再作证明。

由图可直观得T=2,要证其为周期函数,只需证f (x) = f (2 + x)。

证明:f (x) = f (-x) = f [2-(-x)] = f (2 + x),∴ T=2。

∴f (x)是一个周期函数。

例5 已知定义在[-2,2]上的偶函数,f (x)在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m)<f (m),求实数m的取值范围

分析:根据函数的定义域,-m,m∈[-2,2],但是1- m和m分别在[-2,0]和[0,2]的哪个区间内呢?如果就此讨论,将十分复杂,如果注意到偶函数,则f (x)有性质f(-x)= f (x)=f ( |x| ),就可避免一场大规模讨论。

解:∵f (x)是偶函数, f (1-m)<f(m) 可得 ,∴f(x)在[0,2]上是单调递减的,于是 ,即 化简得-1≤m< 。

 
 
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