河北省臨城實驗中學 郝子翔
導數(shù)在高等數(shù)學中占有極其重要的地位,也是研究函數(shù)、解決實際問題非常有力的工具。在高中階段,導數(shù)的學習主要集中于以下三個方面。下面我對應用導數(shù)談一些自己的看法,希望和大家共同進步。
在導數(shù)基礎部分,我們要先記憶并理解相關(guān)的概念,熟練掌握導數(shù)求取函數(shù)的極值和最值的方法,并了解一些函數(shù)的求導公式及運算法則。要想正確求導,需做好以下兩點:①熟練掌握運用初等函數(shù)求導公式、求導法則,還有復合函數(shù)的求導法則;②要解一個復合函數(shù),要能夠理清其中的復合關(guān)系,搞懂各個分解函數(shù)都分別對應哪個變量來求導。因此,在解題過程中,大家一定要搞懂基礎的知識,然后再進行知識的拓展。
例1 已知f(x)為偶函數(shù),當x<0時,f(x)=ln(-x)+3x,則曲線y=f(x)在點(1,-3)處的切線方程是_____。
分析:本題主要考查導數(shù)的運用:求切線的方程,同時考查函數(shù)的奇偶性的定義和運用,考查運算能力。
由偶函數(shù)的定義可得f(-x)=f(x),即有x>0時,f(x)=lnx-3x,求出導數(shù),求得切線的斜率,由點斜式方程可得切線的方程。
例2 已知a為函數(shù)f(x)=x3-12x的極小值點,則a=_____。
分析:本題考查了函數(shù)的導數(shù)和極值問題。
由題意得f'(x)=3x2-12=3(x+2)(x-2),令f'(x)=0,得x=-2或x=2,故f(x)在(-2,2)上單調(diào)遞減,在(2,+∞)上單調(diào)遞增,故f(x)的極小值為f(2),所以a=2。
這道題是一道較為簡單的試題,只需要根據(jù)定義耐心運算,就能得到問題的答案。
在高考試題中,導數(shù)會與數(shù)列、不等式等內(nèi)容結(jié)合,加大考試的難度。不等式是高考中的熱點和難點,導數(shù)一旦與不等式結(jié)合,就意味著題目的綜合性會非常強。運用導數(shù)證明不等式,就要聯(lián)系函數(shù)與不等式,然后進行等價變形,構(gòu)造出目標函數(shù),利用求導公式來求取函數(shù)的單調(diào)性,最終將不等式問題轉(zhuǎn)換為函數(shù)問題。導數(shù)與數(shù)列問題的結(jié)合也是一樣的思路。因此在學習過程中,我們需要歸納總結(jié)相關(guān)的解題技巧,以便在考試中正常發(fā)揮自己的水平。
例3 設n屬于是曲線在點(1,2)處的切線與x軸交點的橫坐標。
(1)求數(shù)列{xn}的通項公式;
分析:本題主要考查曲線的切線方程、數(shù)列的通項公式和放縮法證明不等式。本題經(jīng)常會出現(xiàn)求導錯誤,不會聯(lián)系導數(shù)和曲線之間的關(guān)系,證明不等式成立時,不能適當?shù)胤趴s不等式。
本道試題難度較大,需要我們仔細分析,通過適當放縮不等式才能正確解答。
在現(xiàn)實生活中,導數(shù)也有很廣闊的應用前景,在此背景下,高考試題愈加重視對生活中導數(shù)實際應用問題的考查,如優(yōu)化問題、成本問題、最短路徑等等,解決這些問題時運用導數(shù)求解會非常方便。解決生活問題,需要經(jīng)歷以下幾個步驟:仔細審題,構(gòu)建數(shù)學模型→設置合理的函數(shù)變量→列出相應的關(guān)系式→解出問題的解→檢驗結(jié)果是否符合問題的實際意義。
例4 某工廠生產(chǎn)一種產(chǎn)品,它的成本為A,產(chǎn)量為m,成本與產(chǎn)量間的關(guān)系式為A=100+4m,售價為c,售價與產(chǎn)量的關(guān)系式為求產(chǎn)量m為_____時,工廠所獲取的利潤值L最大。
分析:利潤L為收入R減去成本A,而收入R則是產(chǎn)量和價格的乘積,由此可得出利潤與產(chǎn)量之間的關(guān)系式,再利用導數(shù)求取答案。
∵成本A與產(chǎn)量m的函數(shù)關(guān)系式為A=100+4m,價格c與產(chǎn)量m的函數(shù)關(guān)系式為
公式對應的拋物線開口向下,求導得當m=84時,利潤L值最大。
通過上述分析,我們要從題干中抽象得到數(shù)學知識,然后列出相應的表達式,再進行求導,得到問題的答案。
總之,我們在學習中要高度重視導數(shù)部分的內(nèi)容,加大復習的力度,總結(jié)解題的技巧,從而在考場上能夠自信面對導數(shù)難題。
[1]曹建峰.高中數(shù)學解題中導數(shù)的妙用[J].文理導航(中旬),2014(04).
[2]韋洲.導數(shù)在高中數(shù)學解題中的運用[J].新課程(中學),2014(10).