作者:卢云凌 来源:k12zy.com时间:2001-11-01 查看
广州市七十五中学 卢云凌 邮编 510500
数学符号的教学在数学教学中占有重要的地位。由于数学符号的抽象性,因此学生是望而却步,畏惧三分,从而影响了学生学习数学的积极性。例如高一学生虽然在初中巳接触了函数的概念,但在重新学习它时还是存在一定的障碍,其中一个原因就是对新引进的函数符号“”不甚了解,特别是解只与函数符号有关的一类题时,更是丈二金刚——摸不着头脑。如果教师在教学中有意识地挖掘函数符号的审美因素,以美启真,学生就会由怕见到函数符号变成乐意见到函数符号,进而理解和掌握函数符号,对学生的审美素质和数学素质的提高将起到良好的促进作用。
函数符号的社会美
函数符号和其它的数学符号一样都是在生产实践中产生发展的。生产实践和大量数学理论都涉及两个相关量,这导致函数概念的产生。函数概念经历了有趣的变化。运用集合论的观点得出的函数概念,在数学史上是一个里程碑。函数符号凝聚了多少数学家的思想、感情、聪明和智慧,数学家们富有创造性的劳动创造了美的函数符号。教师如能在恰当时间介绍与函数符号有关名人轶事,学生们将会对函数符号产生一种崇敬之情和亲切感,从而缩短与符号之间的距离,并激励自己去努力去学习它。
函数符号的美不仅仅表现在社会美上,它还表现在多方面的数学美上。
函数符号的抽象美
数学理论最基本的特点就是高度的抽象性。所谓抽象,就是舍弃具体对象的一些特征,而概括其一些公共的性质。这样得到的结果就是一个概念。数学概念是客观事物的量的关系和空间形式的高度抽象和概括,因而更具有广泛性。函数符号是表示现实世界中一切具有函数关系的一种记号,虽然抽象,却神通广大,利用它能够得到函数的通性。“”,就这么简单,简单就美。
例1(1)设函数的定义域是[1,2],求的定义域;
(2)设函数的定义域是[1,2],求的定义域。
分析 问题(1)中应有,故函数的定义域为,学生不难理解。对(2)中却有一部分学生误认为[1,2]就是函数的定义域,而不知的值域才是函数的定义域。正确解答是,的定义域为。
函数符号最抽象的因素是自变量,问题(1)与(2)仅仅是与的细微变化,但问题的本质却发生根本性的改变,这就是自变量抽象性的魅力所在。
在教学中如果让学生学会从一些特殊问题中抽象出一般结果来,那么学生创造美的能力将会逐步得到提高。看下面一个例子:
例2 巳知函数定义在实数集上,且对一切实数都满足 和,试求函数 的一个周期。
分析 由知的图象关于直线对称,由 知的图象关于直线对称,凭直觉函数的一个周期为 =6。现验证:∵函数的图象关于直线对称,∴=,∵函数的图象关于直线对称,∴=。又∵ = ==,∴函数为周期函数且是函数 的一个周期。通过这个特殊例子完全可以推广为下面的定理:
定理 函数定义域为R,它的图象关于直线对称,且又关于直线对称,那么函数为周期函数,是函数 的一个周期。
3 函数符号的对称美
对称美是学生容易理解和接受的一种数学美。函数符号在表现函数及函数图象的对称性上真是发挥得淋漓尽致。对称美不仅仅是表现在图形的对称上,它还表现在用对称的眼光去分析问题和解决问题。
例3 设是R上一个巳知函数,求证:一定可以表示成一个奇函数与一个偶函数的和。
证明 设满足要求的奇函数为偶函数为, ①
且,,故 ②
①-②可得:,①+②可得:
经验证,求得的函数、的确实分别为奇函数与偶函数,故得证。
命题中的一奇一偶的和,证明中的①-②、①+②,和的表达式里的一减一加,这不是偶然的巧合,它蕴含了一种深层次的对称美。对称还可以是一种方法、思想。
4 函数符号的统一美
仅通过函数符号就可以严谨的、系统的研究函数的各种性质和问题,例如函数的定义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性、图象变换等等。函数符号为我们提供了欣赏数学统一美的绝好机会。教师要精选一些有代表性的例题和习题给学生分析和练习,使学生从中受到启发。
例4 函数对一切实数都满足并且=0有三个实根,求这三个实根之和。
分析 由知直线是函数图象的对称轴。又因为=0有三个实根,由对称性知必是方程的一个根,其余两根、关于对称,即+=22=4,故++=6。
根据对称性轻而易举地求出结果,何乐而不为。
例5 巳知函数是偶函数,且在上是减函数,求是增函数的区间是。
分析 这是研究复合函数的单调性,可将解题思路表格化。
定义域
增区间
增区间
减区间
减区间
增区间
减区间
减区间
增区间
增区间
减区间
增区间
减区间
故函数的增区间不。
将定义域怎样分段,将复合函数怎样复合以及判断函数的单调性至关重要,判断函数增减性可是一件愉快的事。用表格形式解题醒目、美观、易操作。
5 函数符号的相似美
数学中有很多的内容和形式之间存在着大量的相近和类似的现象,即相似因素。其中有命题的相似,规律和方法的相似,图形和式子的相似等等。由于存在着相似因素,因此在研究新的问题时,在以前积累的知识和方法基础上发挥想象、猜想,通过归纳、类比,从而发现新的知识和规律。
例6 (1)若对任意实数总有…①成立,求证;。
(2)定义在实数R上的函数,且满足…②,当时,,若,求的取值范围.
分析 (1)和(2)要解决的问题虽然不同,但巳知条件中却存在着相近的式子①和②,解题过程中应该也有相似的方法,事实上它们都是从取特殊值或变量替代开始的。
证明(1) 令,代①有。又令代①有 ,即:,
解(2) 令代②有,又令代②有,知时是奇函数。设,且,,。 =>0,故在R上是减函数 +-3,则原不等式化为:,- 若…③必有:- 5…④,由③、④得;若或。经检验只有。故。
函数符号的奇异美
一个简单的函数符号能够引出那么的问题;解决与抽象的函数符号有关问题时有时致胜的一招却是取特殊值;有时变换一个角度看函数符号问题时,看到的风景会更精彩。这就是函数符号的奇异美。 本文文档版下载:http://www.k12zy.com/21/34/213478.htm
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| 文件名称 | 函数符号“y=f(x)”审美与教学 |
| 资源类型 | 教案 |
| 资源学科 | 暂未分类 |
| 资源层次 | 暂未分类 |
| 文件类型 | doc |
| 文档标题 | 函数符号“ ”的审美与教学 |
| 文档大小 | 519K |
| 文档作者 | 微软(中国)有限公司 |
| 文档字数 | 3444 |
| 文档页数 | 3 |
| 创建时间 | 1999-4-8 9:53:00 |
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