f(1)=b+c+bc+1=(1+b)(1+c)>0, f(-1)=-b-c+bc+1=(1-b)(1-c)>0.
因為|c|<1,所以f(a)=-c2+1>0.
當(dāng)b+c≠0時,f(x)=(b+c)x+bc+1為x的一次函數(shù).
因為|b|<1,|c|<1,
當(dāng)b+c=0時,即b=-c, f(a)=bc+1=-c2+1.
f(a)=(b+c)a+bc+1.
(2)將ab+bc+ca+1寫成(b+c)a+bc+1,構(gòu)造函數(shù)f(x)=(b+c)x+bc+1.則
當(dāng)k<0時,函數(shù)f(x)=kx+h在x∈R上是減函數(shù),m<x<n,f(x)>f(n)>0.
所以對于任意x∈(m,n)都有f(x)>0成立.
分析:問題(1)實質(zhì)上是要證明,一次函數(shù)f(x)=kx+h(k≠0), x∈(m, n).若區(qū)間兩個端點的函數(shù)值均為正,則對于任意x∈(m,n)都有f(x)>0.之所以具有上述性質(zhì)是由于一次函數(shù)是單調(diào)的.因此本問題的證明要從函數(shù)單調(diào)性入手.
(1)證明:
當(dāng)k>0時,函數(shù)f(x)=kx+h在x∈R上是增函數(shù),m<x<n,f(x)>f(m)>0;
若a,b,c∈R且|a|<1,|b|<1,|c|<1,則ab+bc+ca>-1.
分析:在同一平面直角坐標(biāo)系中,畫出函數(shù)y=lgx與y=-x+3的圖象(如圖2).它們的交點橫坐標(biāo),顯然在區(qū)間(1,3)內(nèi),由此可排除A,D.至于選B還是選C,由于畫圖精確性的限制,單憑直觀就比較困難了.實際上這是要比較與2的大小.當(dāng)x=2時,lgx=lg2,3-x=1.由于lg2<1,因此>2,從而判定∈(2,3),故本題應(yīng)選C.
說明:本題是通過構(gòu)造函數(shù)用數(shù)形結(jié)合法求方程lgx+x=3解所在的區(qū)間.?dāng)?shù)形結(jié)合,要在結(jié)合方面下功夫.不僅要通過圖象直觀估計,而且還要計算的鄰近兩個函數(shù)值,通過比較其大小進(jìn)行判斷.
例11.(1)一次函數(shù)f(x)=kx+h(k≠0),若m<n有f(m)>0,f(n)>0,則對于任意x∈(m,n)都有f(x)>0,試證明之;
(2)試用上面結(jié)論證明下面的命題:
4.樹立函數(shù)思想,使學(xué)生善于用運動變化的觀點分析問題.
本部分內(nèi)容的重點是:通過對問題的講解與分析,使學(xué)生能較好的調(diào)動函數(shù)的基礎(chǔ)知識解決問題,并在解決問題中深化對基礎(chǔ)知識的理解,深化對函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想的理解與運用.
難點是:函數(shù)思想的理解與運用,推理論證能力、綜合運用知識解決問題能力的培養(yǎng)與提高.
函數(shù)的綜合運用主要是指運用函數(shù)的知識、思想和方法綜合解決問題.函數(shù)描述了自然界中量的依存關(guān)系,是對問題本身的數(shù)量本質(zhì)特征和制約關(guān)系的一種刻畫,用聯(lián)系和變化的觀點提出數(shù)學(xué)對象,抽象其數(shù)學(xué)特征,建立函數(shù)關(guān)系.因此,運動變化、相互聯(lián)系、相互制約是函數(shù)思想的精髓,掌握有關(guān)函數(shù)知識是運用函數(shù)思想的前提,提高用初等數(shù)學(xué)思想方法研究函數(shù)的能力,樹立運用函數(shù)思想解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題的意識是運用函數(shù)思想的關(guān)鍵.
1.準(zhǔn)確理解、熟練運用,不斷深化有關(guān)函數(shù)的基礎(chǔ)知識
在中學(xué)階段函數(shù)只限于定義在實數(shù)集合上的一元單值函數(shù),其內(nèi)容可分為兩部分.第一部分是函數(shù)的概念和性質(zhì),這部分的重點是能從變量的觀點和集合映射的觀點理解函數(shù)及其有關(guān)概念,掌握描述函數(shù)性質(zhì)的單調(diào)性、奇偶性、周期性等概念;第二部分是七類常見函數(shù)(一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)和反三角函數(shù))的圖象和性質(zhì).第一部分是理論基礎(chǔ),第二部分是第一部分的運用與發(fā)展.
例9.已知函數(shù)f(x),x∈F,那么集合{(x,y)|y=f(x),x∈F}∩{(x,y)|x=1}中所含元素的個數(shù)是.( )
A.0 B.1 C.0或1 D.1或2
分析:這里首先要識別集合語言,并能正確把集合語言轉(zhuǎn)化成熟悉的語言.從函數(shù)觀點看,問題是求函數(shù)y=f(x),x∈F的圖象與直線x=1的交點個數(shù)(這是一次數(shù)到形的轉(zhuǎn)化),不少學(xué)生常誤認(rèn)為交點是1個,并說這是根據(jù)函數(shù)定義中“惟一確定”的規(guī)定得到的,這是不正確的,因為函數(shù)是由定義域、值域、對應(yīng)法則三要素組成的.這里給出了函數(shù)y=f(x)的定義域是F,但未明確給出1與F的關(guān)系,當(dāng)1∈F時有1個交點,當(dāng)1 F時沒有交點,所以選C.
2.掌握研究函數(shù)的方法,提高研究函數(shù)問題的能力
高中數(shù)學(xué)對函數(shù)的研究理論性加強(qiáng)了,對一些典型問題的研究十分重視,如求函數(shù)的定義域,確定函數(shù)的解析式,判斷函數(shù)的奇偶性,判斷或證明函數(shù)在指定區(qū)間的單調(diào)性等,并形成了研究這些問題的初等方法,這些方法對分析問題能力,推理論證能力和綜合運用數(shù)學(xué)知識能力的培養(yǎng)和發(fā)展是十分重要的.
函數(shù)、方程、不等式是相互聯(lián)系的.對于函數(shù)f(x)與g(x),令f(x)=g(x),f(x)>g(x)或f(x)<g(x)則分別構(gòu)成方程和不等式,因此對于某些方程、不等式的問題用函數(shù)觀點認(rèn)識是十分有益的;方程、不等式從另一個側(cè)面為研究函數(shù)提供了工具.
例10.方程lgx+x=3的解所在區(qū)間為( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,+∞)
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