王衍星
【摘 ?要】 ?導(dǎo)數(shù)作為連接學(xué)生函數(shù)知識體系的重要節(jié)點(diǎn),良好的知識掌握對學(xué)生數(shù)學(xué)成績有十分重要的意義.通過總結(jié)可以發(fā)現(xiàn),在不等式證明、極值問題、參數(shù)取值范圍等諸多問題的解答中,都需要導(dǎo)數(shù)的參與,但是學(xué)生對其的掌握和運(yùn)用并不理想.因此,系統(tǒng)性分析導(dǎo)數(shù)在各類問題解答中的運(yùn)用,可以促進(jìn)學(xué)生成績的提升.
【關(guān)鍵詞】 ?導(dǎo)數(shù);解題;高中數(shù)學(xué)
高中階段,導(dǎo)數(shù)是一個十分重要的知識點(diǎn),貫穿于整個函數(shù)知識體系.靈活運(yùn)用導(dǎo)數(shù)知識對于學(xué)生解答函數(shù)問題有很大的幫助,能降低學(xué)生解題的難度.無論是在不等式證明、極值問題中,還是在參數(shù)取值范圍、函數(shù)圖象推導(dǎo)及綜合運(yùn)用題中,都能發(fā)揮極大的作用.但是在考查中,學(xué)生對導(dǎo)數(shù)知識的運(yùn)用并不理想,因此,本文系統(tǒng)性總結(jié)導(dǎo)數(shù)在相關(guān)題型中的解題方法及策略,以幫助學(xué)生快速提升.
不等式證明作為一種常見題型,當(dāng)涉及比較復(fù)雜的不等式時,借助導(dǎo)數(shù)往往可以更加快速地解答問題.
例1證明:
證明令,則可根據(jù)與0的關(guān)系進(jìn)行求證,
對其進(jìn)行求導(dǎo)可得,
因為,
所以,
所以,
因為在處連續(xù),
所以在區(qū)間內(nèi)函數(shù)單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時,
在極值問題中,通常有多種方法,但是普通的方法往往會增加解題的復(fù)雜性,浪費(fèi)時間,而借助導(dǎo)數(shù),極值問題就會變得直觀明了.首先,根據(jù)導(dǎo)數(shù)與0的關(guān)系,確定函數(shù)的變化趨勢,然后根據(jù)變化趨勢確定函數(shù)的最值.
例2已知函數(shù)
(1)若在點(diǎn)處的切線與軸平行,求;
(2)求函數(shù)的極值.
解(1)因為,
根據(jù)其求導(dǎo)可得,
因為在點(diǎn)處的切線與軸平行,
所以,
即,故
(2)由上可得,,
①當(dāng)時,,
所以在上是增函數(shù),故函數(shù)無極值.
②當(dāng)時,令,
得,即
所以當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
故在處取最小值,為,無極大值.
綜上所述:時,無極值;
時,在處取極小值,無極大值.
確定函數(shù)中參數(shù)的取值范圍是數(shù)學(xué)問題中較為復(fù)雜的一類題目,是對學(xué)生綜合知識的考查,需要學(xué)生熟練運(yùn)用導(dǎo)數(shù)的相關(guān)知識,以此分析函數(shù)圖象特點(diǎn),降低解題難度.
例3設(shè)函數(shù),其中,求的取值范圍,使函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù).
解當(dāng)時,
,
所以,
函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù),
即或在上恒成立,
(1)若在區(qū)間上單調(diào)遞增,則,
所以,對恒成立,
因為,
所以,不符合題意,舍去;
(2)若在區(qū)間上單調(diào)遞減,則,
所以,
在上連續(xù)遞增,
對恒成立,
因為,
因此
綜上所述,時,函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)遞減函數(shù).
圖象問題是函數(shù)考查的重點(diǎn),當(dāng)遇到復(fù)雜函數(shù)時,學(xué)生根本畫不出其相應(yīng)的函數(shù)圖象,解題更無從談起.此時,學(xué)生便可以借助導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的大小確定函數(shù)的大致趨勢及變化規(guī)律,再解答問題便變得十分簡單.
例4 設(shè)函數(shù)在定義域內(nèi)可導(dǎo),圖象如圖1所示,則其導(dǎo)函數(shù)的圖象為( ??)
圖1
解析根據(jù)圖象可得:當(dāng)時,單調(diào)遞增,所以在上,,故(A)(C)錯誤;當(dāng)時,呈現(xiàn)先增、后減、再增趨勢,根據(jù)時為增函數(shù),為減函數(shù),可以得到圖象趨勢為先在x軸上方,而后到下方,最后又到上方的形狀.故正確答案為(D).
綜合運(yùn)用題是對學(xué)生運(yùn)用函數(shù)能力的考查,當(dāng)學(xué)生熟練掌握函數(shù)基礎(chǔ)知識時,能夠快速解答第一部分,對于第二部分解答時,則需要學(xué)生借助導(dǎo)數(shù)來降低解題難度,將解析式正確求導(dǎo)后,根據(jù)題意便可一步步得到結(jié)果.
例5 某產(chǎn)品成本為6元,售價為元,銷量為萬件,已知與成正比,當(dāng)售價為10元時,銷量為28萬件,
(1)利潤與售價之間的關(guān)系為?
(2)為多少時,利潤最大.
解 ?設(shè),因時,銷量為28萬件,
所以,,
可解得
所以
所以
(2)對函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),
得
令,得或,
因為,所以舍棄
當(dāng)時,;當(dāng)時,;
所以函數(shù)在上遞增,上遞減,
所以當(dāng)時,最大為
故售價為9元時,利潤最大為135萬元.
6 ?結(jié)語
綜上所述,在諸多問題的解答中都需要學(xué)生運(yùn)用導(dǎo)數(shù)思維,靈活運(yùn)用導(dǎo)數(shù)思維不但可以降低解答問題的難度,還能提升解題速度,節(jié)約時間,所以,在日常學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要系統(tǒng)性學(xué)生導(dǎo)數(shù)相關(guān)的知識,靈活掌握基礎(chǔ)性質(zhì),以保證在考試中快速解答問題.
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