陳 剛
(江蘇省蘇州市昆山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)高級(jí)中學(xué) 215300)
1.導(dǎo)數(shù)概念及其意義
(1)通過實(shí)例分析,經(jīng)歷由平均變化率過渡到瞬時(shí)變化率的過程,了解導(dǎo)數(shù)概念的實(shí)際背景,知道導(dǎo)數(shù)是關(guān)于瞬時(shí)變化率的數(shù)學(xué)表達(dá),體會(huì)導(dǎo)數(shù)的內(nèi)涵與思想;
(2)體會(huì)極限思想;
(3)通過函數(shù)圖象直觀理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義.
2.導(dǎo)數(shù)運(yùn)算
(2)能利用給出的基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則,求簡(jiǎn)單函數(shù)的導(dǎo)數(shù),能求簡(jiǎn)單的復(fù)合函數(shù)(限于形如f(ax+b))的導(dǎo)數(shù);
(3)會(huì)使用導(dǎo)數(shù)公式表.
3.導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用
(1)結(jié)合實(shí)例,借助幾何直觀了解函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;對(duì)于多項(xiàng)式函數(shù),能求不超過三次的多項(xiàng)式函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)借助函數(shù)的圖象,了解函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件和充分條件;能利用導(dǎo)數(shù)求某些函數(shù)的極大值、極小值以及給定閉區(qū)間上不超過三次的多項(xiàng)式函數(shù)的最大值、最小值,體會(huì)導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性、極值、最大(小)值的關(guān)系.
1.導(dǎo)數(shù)考查內(nèi)容和題型的研究
從高考對(duì)導(dǎo)數(shù)的要求看,考查共分為三個(gè)層次,一是考查導(dǎo)數(shù)公式,求導(dǎo)法則與導(dǎo)數(shù)的幾何意義;二是導(dǎo)數(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用,包括求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值、最值等;三是綜合考查,如研究函數(shù)零點(diǎn)、證明不等式、恒成立問題、求參數(shù)范圍、極值點(diǎn)偏移等.
高考導(dǎo)數(shù)在壓軸題和小題中都有考查,難度控制在中等以上.復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)特別注意將導(dǎo)數(shù)內(nèi)容與傳統(tǒng)內(nèi)容中有關(guān)不等式、數(shù)列、函數(shù)圖象及函數(shù)單調(diào)性有機(jī)結(jié)合,設(shè)計(jì)綜合題,考查學(xué)生靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力.
例1(2020年新高考全國(guó)Ⅰ卷)已知函數(shù)f(x)=aex-1-lnx+lna.
(1)當(dāng)a=e時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積;
(2)若f(x)≥1,求a的取值范圍.
(1)當(dāng)a=e時(shí),f(x)=ex-lnx+1,f′(1)=e-1.
求得切線方程為y=(e-1)x+2.
(2)按01分類求解.
最終可得,a的取值范圍是[1,+∞).
注:本題具體指向?qū)W生的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)建模、邏輯推理三大核心素養(yǎng),第(1)問考查導(dǎo)數(shù)幾何意義,第(2)問利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題,考查綜合分析求解能力,分類討論思想和等價(jià)轉(zhuǎn)化思想.
面對(duì)高考中的導(dǎo)數(shù)題??汲P拢覀兡軌蜃龅降木褪莻淇济婺軌蛉采w,如導(dǎo)數(shù)幾何意義的應(yīng)用、單調(diào)性問題、極(最)值問題、零點(diǎn)問題、不等式的證明、參數(shù)范圍的確定的等.
2.導(dǎo)數(shù)常規(guī)考點(diǎn)及復(fù)習(xí)建議或解題策略
考點(diǎn)1:函數(shù)單調(diào)性,極值,最值的直接應(yīng)用
(1)導(dǎo)數(shù)中不含參數(shù):步驟求定義域,求導(dǎo),求極值點(diǎn),列表,求極(最)值.
復(fù)習(xí)建議:第一問一定要穩(wěn).導(dǎo)函數(shù)不能求錯(cuò),否則整個(gè)題目會(huì)一并掛掉.要求求導(dǎo)時(shí)記牢導(dǎo)數(shù)公式不要圖快,小心謹(jǐn)慎.
(2)導(dǎo)數(shù)中含參數(shù):涉及分類討論,明確分類討論的標(biāo)準(zhǔn).導(dǎo)數(shù)中含參數(shù)討論問題更多是與ex及l(fā)nx結(jié)合,含分子二次函數(shù)型(參考定義域),因式分解型,二次求導(dǎo)型,單根單調(diào)型.
例2 已知函數(shù)f(x)=alnx+x2(a≠0),討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性.
①當(dāng)a>0時(shí),f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上遞增.
復(fù)習(xí)建議:備考時(shí)我們應(yīng)該對(duì)含參數(shù)討論單調(diào)性求極值最值這樣的知識(shí)點(diǎn)練習(xí)到位,爭(zhēng)取在導(dǎo)數(shù)的第一問上拿到滿分.
考點(diǎn)2:不等式恒成立問題
這類問題一般都設(shè)置在導(dǎo)數(shù)題的第二問,屬于有一定難度的問題.需要學(xué)生有一定的綜合能力,不僅對(duì)導(dǎo)數(shù)要有較深刻的理解,而且對(duì)于不等式、函數(shù)等知識(shí)要有比較好的掌握.
解題策略(1)分離變量求最值——分離時(shí)要特別關(guān)注是否需要分類討論,分類要結(jié)合條件看,不能忽略大前提.要理解清楚分離后求函數(shù)的最大值還是最小值;
(2)構(gòu)造函數(shù)求最值——如f(x)>g(x)恒成立,就是將上述的函數(shù)轉(zhuǎn)化為了另一個(gè)函數(shù),并沒有本質(zhì)的區(qū)別;
(3)試根法——有效點(diǎn)縮小參數(shù)范圍是關(guān)鍵點(diǎn).
例3 已知函數(shù)f(x)=alnx+x2(a≠0).
(1)當(dāng)b=2時(shí),討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
注:(1) 研究含參數(shù)的函數(shù)的單調(diào)性,要根據(jù)參數(shù)對(duì)不等式解集的影響進(jìn)行分類討論,如:開口方向、是否有解、解是否在定義域的取值范圍內(nèi)、解之間的大小等;
(2) 劃分函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時(shí),還要確定導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn)和函數(shù)的間斷點(diǎn).
(3) 個(gè)別導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn)不影響所在區(qū)間的單調(diào)性.
考點(diǎn)3:交點(diǎn)與根的分布
類型1.函數(shù)f(x)與g(x)(或與x軸的交點(diǎn))——方程根的個(gè)數(shù)問題;兩個(gè)函數(shù)的圖象有交點(diǎn)也就是方程組有解,但是對(duì)于超越函數(shù)我們往往解不出,那么轉(zhuǎn)化為一個(gè)函數(shù),再利用圖象研究其極值和最值成為了一種思路;
類型2.切線的條數(shù)問題——以切點(diǎn)的橫坐標(biāo)為未知數(shù)的方程的根的個(gè)數(shù);
類型3.極值點(diǎn)個(gè)數(shù)問題——導(dǎo)函數(shù)為0時(shí)根的個(gè)數(shù)(注意表格檢驗(yàn));
考點(diǎn)4.已知函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍.
解題策略(1)導(dǎo)函數(shù)在給定區(qū)間上的恒成立問題,然后回歸基礎(chǔ)題型,可采用分離參數(shù)法、構(gòu)造函數(shù)法、分類討論等方法;
(2)子集思想,即所給區(qū)間是函數(shù)單調(diào)區(qū)間的子集.
考點(diǎn)5:不等式的證明
解題策略(1)構(gòu)造函數(shù)
(2)放縮法
第一部分:對(duì)數(shù)式放縮
放縮成一次函數(shù):lnx≤x-1;lnx 放縮成二次函數(shù):lnx≤x2-x; 放縮成反比例函數(shù):lnx>1-1/x. 第二部分:指數(shù)式放縮 ex>x>lnx,ex≥x+1,ex≥ex. 第三部分:三角函數(shù)式放縮 sinx 1.立足課標(biāo),激活教材 課本是教學(xué)之本,重視教材上一些基礎(chǔ)知識(shí)的形成過程,加強(qiáng)對(duì)教材例、習(xí)題的研究與再創(chuàng)造; 2.注重能力,培養(yǎng)素養(yǎng) 理解導(dǎo)數(shù)的基本概念;加強(qiáng)對(duì)邏輯推理能力和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的培養(yǎng);多滲透化歸與轉(zhuǎn)化思想; 3.關(guān)注題型,抓住特征 三角函數(shù),指數(shù)函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù),多項(xiàng)式函數(shù),分?jǐn)?shù)函數(shù),以及幾種函數(shù)的相互融合; 4.關(guān)注熱點(diǎn),明確趨勢(shì) 函數(shù)的單調(diào)性、極值和最值,函數(shù)的零點(diǎn)(隱形零點(diǎn)),極值偏移問題,證明函數(shù)不等式(幾何背景),不等式的恒成立問題,比較大小,解決實(shí)際問題等等.三、導(dǎo)數(shù)在教學(xué)中建議