導數解決函數綜合性問題最終都回歸于函數單調性的判斷,而函數的單調性與其導函數的零點有著緊密的聯系,可以說導函數零點的判斷、數值上的精確求解或估計成為導數綜合應用中最為核心的問題.導函數的零點,根據其數值計算上的差異,我們可以分為兩類:一類是數值上能精確求解的,我們不妨稱為“顯零點”;另一類是能判斷其存在但數值上無法精確求解的,我們不妨稱為“隱零點”.在教學實踐中,我們發現對于處理“隱零點”問題,由于涉及到靈活的代數變形技巧、抽象縝密的邏輯判斷和巧妙的不等式應用,對學生綜合能力要求比較高,往往成為我們教學的難點.為此筆者以2013年高考涉及函數“隱零點”的試題為例,系統闡述“隱零點”的處理策略和技巧,供讀者參考.
1函數“隱零點”的存在性判斷
對于函數“隱零點”的存在性判斷,筆者曾在文[1]進行過系統探討,對此我們常采用下列兩種方法求解:一是利用函數零點介質定理,即若連續函數f(x)在(a,b)上單調,且f(a)
·f(b)<0,則f(x)在(a,b)上存在唯一零點;二是借助圖像分析,即將函數f(x)的零點問題的判斷轉化為方程f(x)=0的解的判斷,并通過合理的變形將方程轉化為合適的形式再處理.在2013年高考中,此類問題涉及相對較多,例如
2函數“隱零點”的虛設和代換
在分析函數單調性時,我們不得不需要求導函數的零點.而對于函數“隱零點”,由于我們無法求出其顯性表達式,這給我們求解問題帶來一定的困難.筆者曾在文[2]探討過該類問題,我們處理的基本方法為“虛設及代換”,通過該手段來回避難點.此類問題的求解具有一定的難度,例如
3函數“隱零點”的數值估計
函數“隱零點”盡管無法精確求解,但是我們可以進行數值估計,最簡單的方法即為在判斷其存在性的前提下利用二分法進行估計.當然,這種估計方式多適用于數值估計,對于“隱零點”的代數估計,我們還可以通過單調函數來構建函數不等式進行估計.例如
參考文獻
[1]林國夫.函數零點問題的求解策略[J],中學數學教學,2010,(5).
[2]林國夫. 關注導數解決含參函數問題中虛設零點的技巧[J],中學數學雜志(高中版),2012,(5).
[3]林國夫. 導數應用中“隱點”的定量估計策略[J],中學數學雜志(高中版),2013,(3).