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抽象函数问题在高中数学教材中找不到单独章节,然而在模拟试题中却出现了很多关于抽象函数的问题,很多同学在解这类问题时显得很棘手,为此我们必须对抽象函数有一定的认识.抽象函数问题的解决必须通过对题目的结构特征进行观察和分析,通过类比联想寻找具体的函数模型,再由具体的函数模型的图像和性质(奇偶性、周期性、单调性)来指导我们对抽象函数问题的解决.然而抽象函数问题往往不是以单一的个别概念为基础,而是通过多个概念、原理及大量的经验为背景的共同作用,解决此类问题可以利用我们熟悉的函数性质、定义、运算法则等,将陌生的问题熟悉化,即根据条件式的特殊结构与所学的知识建立联系“化生为熟”,进而利用所学知识解决陌生问题.本文从“结构联想”的角度例谈解决抽象函数问题的常用方法.
一、联想直线的斜率公式
有些抽象函数问题如果直接解决,困难较大,此时要及时调整解题思路,观察所给条件的特殊结构与所学内容建立联系,利用已有知识,进行合理转化,另辟捷径.
例1已知函数y=f(x)的图像如右图所示,若在区间[a,b]上可找到n(n≥2)个不同的数x1,x2,…,xn,使得f(x1)x1=f(x2)x2=…=f(xn)xn成立,则n的取值范围为().
A. {2,3}B. {2,3,4}
C. {3,4}D. {3,4,5}
分析:联想直线的斜率式:k=y1-y2x1-x2(x1≠x2).
解析:题目中涉及结构式yx,可以转化为y-0x-0,即视为点(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率问题.又因为n≥2,所以如图所示:
当直线位置l1位置时,满足条件式的点有2个;
当直线位置l2位置时,满足条件式的点有3个;
当直线位置l3位置时,满足条件式的点有4个.故选答案B.
变式1:已知函数f(x)的定义域为[-2, ∞),部分对应值如下表,f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图像如右图所示,若两正数a,b满足f(2a b)
一、联想直线的斜率公式
有些抽象函数问题如果直接解决,困难较大,此时要及时调整解题思路,观察所给条件的特殊结构与所学内容建立联系,利用已有知识,进行合理转化,另辟捷径.
例1已知函数y=f(x)的图像如右图所示,若在区间[a,b]上可找到n(n≥2)个不同的数x1,x2,…,xn,使得f(x1)x1=f(x2)x2=…=f(xn)xn成立,则n的取值范围为().
A. {2,3}B. {2,3,4}
C. {3,4}D. {3,4,5}
分析:联想直线的斜率式:k=y1-y2x1-x2(x1≠x2).
解析:题目中涉及结构式yx,可以转化为y-0x-0,即视为点(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率问题.又因为n≥2,所以如图所示:
当直线位置l1位置时,满足条件式的点有2个;
当直线位置l2位置时,满足条件式的点有3个;
当直线位置l3位置时,满足条件式的点有4个.故选答案B.
变式1:已知函数f(x)的定义域为[-2, ∞),部分对应值如下表,f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图像如右图所示,若两正数a,b满足f(2a b)