14 次课 · 原始课堂资料

完整课堂清洗讲稿

抽象函数 · 赋值法 · 幂函数

第十四讲 函数专题(抽象函数 · 赋值法 · 幂函数)

来源:20260708153722-转写_26暑0期-高一数学S4班(李)15_40-17_40-逐字稿文本-1.txt 课时:2026 暑 0 期高一数学 S4 班,7/8 第 14 讲(15:40–17:40) 说明:已剔除课前闲聊(全勤奖发放、货币时间价值、教辅推荐、课间英文乱码)、点名与 ASR 乱码;修正口语口误;按内容逻辑重排分段。延续前序硬规矩:凡问取值范围,一律用集合/区间形式作答;单调区间用"和"连接,不用 ∪。


一、作业衔接:103 页函数题讲评(延续对勾函数)

昨天停在 102 页上方(对勾函数 Q3 第一问),本讲先把 103 页题目收尾。

  • Q1:选 BQ2:选 D
  • Q3:选 C。该函数对称中心由 (0,0) 经平移 (1,0)、(1/2,0) 得到,故选 C。
  • Q4(平移变换):回顾"左加右减、上加下减",关键是操作对象不同
    • 对括号内 x 操作:y = 2^x 向左平移 1 单位 → y = 2^(x+1);y = 2^(−x) 向左平移 1 单位 → y = 2^(−(x+1))(把 x 整体披"外套"在括号里动,负号不会乱)。
    • 对整体 y 操作:上加下减。
  • Q5:一元二次不等式,较简单,不展开。

二、新课(一):抽象函数的单调性证明(定义法)

第 13 章还剩两讲——抽象函数幂函数;第 14 章将引入指数函数。

1. 例一(加法型):已知 f(x+y) = f(x) + f(y),且当 x > 0 时 f(x) < 0

奇函数条件可由加法式推出(f(0)=0、f(−x)=−f(x)),故核心用"加法式 + x>0 时 f(x)<0"即可。

证明(取值—做差—定号)

  1. 任取 x₁ < x₂,构造新变量 Δx = x₂ − x₁ > 0
  2. 做差:f(x₂) − f(x₁) = f(x₁ + Δx) − f(x₁) = f(Δx)(用加法式 f(x₁+Δx)=f(x₁)+f(Δx))。
  3. 定号:因 Δx > 0,由条件知 f(Δx) < 0
  4. 结论:f(x₂) − f(x₁) < 0 ⇒ f(x₂) < f(x₁),故 f(x) 在 R 上单调递减

口诀记忆:抽象函数单调性证明,就设 x₂ = x₁ + Δx 这种构造。

2. 例二(乘法型):已知 f(xy) = f(x)·f(y),且 x > 1 时 0 < f(x) < 1,0 < x < 1 时 f(x) > 1

先定符号与 f(1)

  • 令 y = 1,得 f(x) = f(x)·f(1);又由 f(x) = f(√x · √x) = f(√x)² > 0,知 f(x) 恒正,故 f(1) = 1
  • 从而对任意 x > 0,f(x) > 0(符号确定为正)。

证明单调性(设 x₁ < x₂):

  1. 因 x₂/x₁ > 1,令 Δ = x₂/x₁ > 1,则 f(Δ) ∈ (0,1),即 f(Δ) < 1
  2. f(x₂) = f(Δ·x₁) = f(Δ)·f(x₁)。
  3. 做差:f(x₂) − f(x₁) = f(x₁)·(f(Δ) − 1)。因 f(x₁) > 0、f(Δ) − 1 < 0,故 f(x₂) − f(x₁) < 0
  4. 结论:f(x₂) < f(x₁),f(x) 在 (0,+∞) 上单调递减

也可"做商":f(x₂)/f(x₁) = f(x₂/x₁) = f(Δ) ∈ (0,1) ⇒ f(x₂) < f(x₁)。 核心方法论:有"和"就做差,有"积"就做商。 这是抽象函数性质讨论最难的应用,高考难度亦不过如此。


三、小测第五题讲评(对勾函数综合)

小测在第 10 页,前四题常规,重点讲 Q5。

已知增函数相关条件、K 为整数,考虑形如 f(x) = x + t/x 的对勾函数满足 f(0.5) ≤ f(1.5) ≤ f(2.5) ≤ … 的情形,分两种:

  1. 全程单增:0.5、1.5、2.5… 函数值依次严格增大。
  2. 0.5 与 1.5 处函数值相等(对勾对称形态):此时图像先降后升,√t 出现得更早/更晚。列方程 0.5 + 0.5/t = 1.5 + t/1.5 做差即可解出 t。

这是"看图说话 + 分类讨论"的题,无追问,方法如上。老师口播"根号 t"的具体参数化存歧义,t 的精确值请以板书为准核对(见文末注意点)。


四、抽象函数赋值法(求特定值)

没有解析式,靠代入特殊值递推。

1. 加法型示例:f(x+y) = f(x) + f(y),已知某整数点值求 f(−3)

  • 令 y = 0 ⇒ f(0) = 0;
  • 令 y = −x ⇒ f(−x) = −f(x)(奇函数);
  • 由 f(1) 与 f(0) 逐步往负方向推:f(−1) = −f(1)、f(−2) = f(−1)+f(−1)、f(−3) = f(−2)+f(−1)……依次减小自变量即可求出。

本质是"先带 0,再带 −1,一步步往前走"的递推逻辑。

2. 乘法型示例:f(x+y) = f(x)·f(y),求 f(9)

  • 令 y = 0 ⇒ f(0) = 1(取非零平凡解);f(1) 由 f(1) = f(1)·f(1) 且 f(1) > 0 得 f(1) = 1
  • 利用 f(x)·f(1/x) = f(1) = 1,可往"倒数 / 整数倍 / 幂次"方向递推:先求 f(3) = f(1+1+1) = f(1)³,再求 f(9) = f(3+3) = f(3)²(或 f(1/3) 再利用倒数关系)。

赋值法的要诀:没有别的正常办法,就不断代入特殊值(0、1、−1、倒数)找规律。


五、新课(二):幂函数

基本初等函数共 6 个:常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数。本讲只讲最简单的一类——幂函数

1. 形式

幂函数严格长成 y = x^α

  • 系数必须为 1,不能带系数、不能加常数(如不能写 2x^α、x^α + 3);
  • α 为任意实数。整数(x、x²、x³、1/x)、分数(x^(1/2)=√x、x^(1/3))、负数(x^(−1))都算;
  • x^π 这种无理数指数无"实际含义",只能用逼近法理解:用 x^3.14、x^3.15… 逐步逼近,但无需深究。

2. 图像与性质(先看第一象限,再借奇偶性延拓)

  • 单调性:α > 0 时,在 (0,+∞) 上单调递增;α < 0 时,在 (0,+∞) 上单调递减
  • 奇偶性(强调 最简分数,即分子分母互素):
    • α 为整数:偶 → 偶函数,奇 → 奇函数;
    • α = p/q(最简):分母 q 为奇数时看分子 p(p 奇 → 奇,p 偶 → 偶);分母 q 为偶数时只取正值 → 非奇非偶
    • 例:x^(1/3) 奇;x^(2/3) 偶;x^(1/2) 非奇非偶。
    • 为何须最简:如 x^(9/3) 若理解成"先开三次方再九次方"与"先九次方再开三次方"在负数定义域上矛盾,故必须约分。
  • 幂的大小比较:x > 1 时,α 越大函数"越强势"(增长越快);0 < x < 1 时,α 越大增长越慢(值反而更小)。

3. 常见幂函数速查

函数 奇偶性 (0,+∞) 单调性
x / x³
x^(1/3)
√x = x^(1/2) 非奇非偶
1/x = x^(−1) 减(在 (−∞,0) 和 (0,+∞))
x^(−1/2) 非奇非偶 减(在 (0,+∞))

六、幂函数例题(111 页)

  • Q1:选 C。注意 m、n 须互素;n 作分母时对应偶函数 / 非奇非偶。
  • Q2 / Q3 / Q4:Q2 中 f(3) = a;Q3 中 m = 1;Q4 选 B——既是偶函数、又在 (−∞,0) 上增 ⇒ 在 (0,+∞) 上减。因 m 为整数,指数 α = m² + 2m − 3 须为负偶数,解得 m = −1(选 B)。
  • Q5 / Q6:均选 D、D
  • Q7(图像识别 c1~c4):代值法最稳。c1 = x²(无疑);c2 = x^(1/3)(增);c3、c4 是减函数,取 x = 4 比较:x^(−1) = 1/4,x^(−1/2) = 1/2,故较高者为 x^(−1/2)、较低者为 x^(−1)。即 c1=x²,c2=x^(1/3),c3=x^(−1/2),c4=x^(−1)
  • Q8:选 B。y = 1/x 首要定义域优先
  • Q9:选 D。幂函数为 x^(−1/2)(减函数、定义域 (0,+∞)、非奇非偶)。解不等式时三句话:定义域优先(x+1 > 0 且 10−2x > 0 ⇒ x ∈ (−1, 5)),再利用减函数性质比较自变量(f 减 ⇒ 函数值大者自变量小 / 反之),化为 x+1 与 10−2x 的大小关系,综合得 x ∈ (3, 5)(区间形式,不可只写 "x > 3")。

    规矩再强调:凡问取值范围,必须用集合/区间形式作答,否则扣分。


七、学习方法分享:错题本(课堂延展)

本讲尾声老师展示了数份学生错题本并做点评,提炼要点:

  • 信息密度优先:一页纸承载的有价值信息越多越好,避免抄原题、抄选项等无效努力。
  • 打标签分类:如"分类讨论""充分不必要条件""均值不等式""柯西"等,把同类题归到同一标签下,复习效率更高。
  • 合入易错点:把教材每节的易错点直接搬进错题本,不必另留教材。
  • 必须回头复习:写了不看的错题本等于白写(有高二学生考到错题本上的原题却因没复习而丢分)。

今日作业:整理近期错题到活页纸;幂函数例题见 111 页。


本讲修正 / 注意点

  1. 取值范围一律用集合/区间形式作答(延续前序规矩):如 Q9 必须写 x ∈ (3, 5),不可只写 "x > 3";单调区间用"和"连接(如 1/x 在 (−∞,0) 和 (0,+∞) 上减),不用 ∪。
  2. 幂 Q9 不等式方向存歧义:转写口语"x+1 反而大于 10−2x"与"减函数"逻辑需结合题设不等号方向判定。此处按老师口述线(x+1 > 10−2x)+ 定义域 x∈(−1,5) 给出 x∈(3,5);若原题不等号相反则应为 x∈(−1,3)。最终请以课堂板书核对
  3. 小测 Q5 参数歧义:老师口播"根号 t",但列等式按 t 处理(0.5 + 0.5/t = 1.5 + t/1.5)。若原题确为 √t 形式,t 数值不同,建议对照板书。
  4. 赋值法段 ASR 混乱:转写"F1 = 2 倍的 f1 所以 f1 是 0"为口语/识别杂音。已按赋值法常规逻辑还原——加法型由 f(0)=0、f(−x)=−f(x) 递推;乘法型由 f(0)=1、f(x)f(1/x)=f(1)=1 往幂次递推求 f(9)。
  5. 抽象函数例一"○2 可推出 ○1"为老师口述,本质是用加法式 + "x>0 时 f(x)<0" 完成定号,逻辑无误,已按标准定义法重写。
  6. 本讲未出现"补集/普及"误转情况,无需替换。
  7. 课前全勤奖发放、货币时间价值、教辅推荐、课间英文乱码、点名等均属闲聊/ASR 噪音,已剔除。