伍寒
摘 要:數學學科素養的培養通常以知識和能力為抓手,通過數學思維和運算能力來解決問題,各知識板塊在解題策略上,有共性的基礎上也各有特點,求導是解決高中數學函數問題最重要的工具,而函數的極值能反應函數重要局部特性,我們常常借助數形結合思想,解決函數極值問題,從而達到培養他們直觀想象、數學運算等解決問題的能力。
關鍵詞:培養;素養;數形結合;極值
數學學科素養起源于思維品質,立足于基礎知識,依附于關鍵能力。這意味著,數學學科素養的培養應該立足課堂,以知識和能力為抓手,通過數學思維和運算能力來解決問題,也是提升素養最重要的途徑。函數的極值是高等數學中微分理論一個重要組成部分,能反應函數重要局部特性。求導是解決高中數學函數問題最重要的工具,而求函數極值在高中數學主要運用在求函數值域、證明函數不等式、方程解的個數、參數范圍等問題。常常轉化為函數的單調性或最值,涉及單調性、極值、最值都涉及導函數的零點問題,如果導函數的零點不可求,我們稱為隱極值點問題,我們常常借助數形結合思想,直觀想象、數學抽象、數學運算等解決問題。
一、利用隱極值點,解決函數范圍問題
利用研究導函數零點,解決函數極值點問題,并借助零點存在性定理判斷極值點的范圍;也可以將導函數零點問題轉化為函數圖像交點問題,利用樹形結合來解決。通過學生認真審題,獨立思考與分析最終找到解決問題的方法,從而培養學生踏實的科學態度、堅強的意志、持之以恒的探究精神。
二、利用函數隱極值點,解決不等式的恒成立問題
利用導數研究不等式恒成立問題,首先要構造函數,利用導數研究函數的單調性,求出最值,進而得出相應的含參不等式,從而求出參數的取值范圍,也可分離變量,構造函數,直接把問題轉化為函數的最值問題。
本文主要以函數隱極值點問題為例,學生通過一次求導到二次求導,利用數形結合思想、結合零點存在定理等解決函數單調性、函數值范圍和含參恒成立等問題。從而培養學生認真審題,獨立思考與分析的能力和踏實的科學態度、堅強的意志、持之以恒的探究精神。同時在解題過程中,也展示了學生的數學思維和運算能力,讓學生體會從數量與數量關系到變量與變量的關系,在分析問題和解題過程中不斷建立數學學科素養。
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