葉良銓


摘 要:在全國卷中,導數幾乎是年年作為必考綜合,它是研究函數問題的一把“利劍”,但模式還是比較固定的,都是利用下一階導數的正負來研究上一階導數的增減,從而求導函數的零點是個關鍵點.所以當導函數零點不可求時就成了一道攔路虎,但也不是無法逾越,可以通過猜想驗根,虛擬設根,多次求導,局部求導,泰勒展式幾個策略來應對解決.
關鍵詞:導函數零點;虛擬設根;多次求導;局部求導;泰勒展式
導數是研究函數強有力的工具,可以研究函數的單調性,極值,最值.通過導數值的正、負來區分原函數的增、減性,進而來求極值,最值或是其它問題.可見求出導函數的零點是解決問題的關鍵,然而事與愿違,有些時候,導函數的零點不易求,更甚是有的導函數的零點是不可求的,如果此“點”得不到解決,那后繼的問題將戛然而止,導數的作用也就暗然失色,那怎么辦呢?本文就這個問題通過具體的例子談談我個人的看法.
1 觀察猜想,代入驗根
當導數零點不可求時,可猜想在特殊值處取得,如x=0,x=1……是經常被拿來猜想驗證的.
通常情況下,當導數零點不可求時,首先想到的應該是猜想可能的幾個特殊值去試驗.在含ex的復合函數中,一般取x=lnk(k>0)去驗;在含lnk的復合函數中,一般取x=ek去驗.
2 虛擬設根,謀求代換
在近幾年的高考全國卷中,導數問題都出現了求函數在給定區間上的零點,這就需要通過其導函數來分析,然而經常會遇到導函數具有零點但求解很煩瑣,更甚是根本無法求出導函數的零點.此時我們可類比解析幾何中“設而不求”思想,可以把導數的零點只設不求,如設x=x0,則有f'(x0)=0,此時我們就可以得到一個關于x0的代換式,然后尋求一種整體的代換,再結合已有的條件,從而使問題得以解決.
以上所述的幾個策略,是解決導函數零點不可求的有效途徑,成功逾越了障礙,有效擺脫了解題過程中的一些困境,時常給人一種“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”的心靈愉悅.