汪仕駿——高中數學:非R上增函數但f(x)≤f(x+m)成立問題

2021-02-25 許興華數學

非R上增函數但f(x)≤f(x+m)成立問題

作者:汪仕駿


      f(x)≤f(x+m)是一個類似於單調性問題但不如單調性問題嚴格的問題,它通常出現在這樣的函數中,即這樣的函數在總體上呈現遞增趨勢,但在局部有所曲折,有所迴旋。從數學教育的情感價值觀角度說,這是馬克思主義哲學中「事物在曲折中螺旋發展」這個定律在數學中的優美體現。

  解決問題,一要精準把握解析式,二要把握總體和局部的趨勢,三要精準選好轉折點,在思想上,要有極大思想、臨界思想的準備。本文選擇兩個例題,數形結合加以闡述,力爭展現數學之美。

問題1(2014年湖北卷)

賞析:本題的難點在於得到函數的解析式,畫出函數的圖象,以及選好f(x-1)≤f(x)中的x這個函數在(-∞,-2a2)上以及在(2a2,+∞)上都是增函數,x在這兩個區間上,f(x-1)≤f(x)一定成立。本題的特殊之處在於[-2a2,2a2]這個區間。在這個區間上,選定x後,即要知道與這個x有相同函數值的另外一個自變量x』。如何選擇這個x,是本題的核心,選好x,則本題就成功了。我們把x放到這個區間的最右端2a2上,此時x』=-4a2,那麼x-1≤x』。這樣,得到的結論就是最為保險的,最能對於所有的x保證f(x-1)≤f(x),也是準確的答案。

賞析:本題的關鍵同樣是把握[-a,a]這個區間,核心同樣是選擇x+20為a

【來源】鄒生書數學。

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