“分身”不“分心”,一起来领略不一样的分段函数

分段函数是中学数学重要的函数模型之一,分段函数可以同时由多个初等函数构成,这就使得研究分段函数问题需要综合的知识、方法、思想。解决分段函数问题有三大策略,就是突破局部的策略、整体优先的策略和分合结合的策略。解题策略是解题能力最重要的体现,也是数学核心素养的重要表现。

分段函数的概念

(1) 因其形而定义为分段函数,顾名思义就是说一个函数是由几段组成的,所谓几段,就是指对于自变量x的不同的取值范围,有着不同的对应法则。

(2) 分段函数是一个函数,而不是几个函数。由于其形式宽泛,使得以分段函数为载体的问题涉及知识面广,解题时要灵活运用多种方法,综合运用分类讨论、数形结合等数学思想。

(3) 分段函数既然是由各段构成的一个整体,显然在解题过程中要抓住的辩证关系,分段是整体的基础,整体是分段的综合,把握好整体和分段之间的关系,方能运筹帷幄,找到最佳的解题方案。

解题策略

一、突破局部的策略

分段函数的整体离不开其构成的每一段,研究整体是建立在研究部分的基础上的,因此对分段函数的某一段的研究,常常会成为研究整体的突破口.所以在遇到分段函数时,要特别关注分段函数的每一段的函数特征,根据函数的特性常常能找到解题的突破口。

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二、整体优先的策略

分段函数是一个函数,因此着眼于函数整体的角度来思考问题,可以切中肯綮,发现问题的本质,找到解决问题的关键,从而避免陷入局部的琐碎或繁杂的运算之中,因此整体优于分段是处理分段函数的策略。

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显然解决本题的关键是从整体上认识运算的本质,通过对两段的比较,读懂分段要求的含义,防止陷入无谓的代数运算。

三、分合结合的策略

古人云:分久必合,合久必分.这其实体现了一种哲学道理,用在处理分段函数问题时,再恰当不过了,特别是遇到含参问题的分段函数时,就是要兼而有之,既整体、宏观把握作为一个函数的分段函数,又需要根据每段函数的特点,合理分配,选择合适的途径﹒合中有分,分合渗透,在对问题结构清晰的基础上确定合理的解法。

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本题在分析分段函数的最值特征的基础上,要把两段函数图象综合起来,整体考虑它们的位置分布关系,在动态中找到满足条件的a的取值范围。

巩固练习

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