摘 要:學習普通高中課程標準實驗教科書《導數及其應用》這一章知識時,學生往往受到舊知識的負遷移,再加上缺乏非一次、二次曲線的感性認識,在學習中存在一些認識上的誤區,常常不能解對問題,今從直線與曲線相切時公共點個數問題;求過已知點作與已知曲線相切的切線方程問題;函數的極值判定問題;函數的單調性問題等七個易錯點加以集結。
關鍵詞:公共點個數;切線條數;極值點;單調性
導數是中學數學的一個重要組成部分,導數是解決不等式和方程的根的個數等問題有不可替代的有效方法。但學生在學習導數時,由于對導數基本概念、理論的理解存在著誤區,應用時常常出錯,下面從以下七個易錯點加以集結,便于讀者提高認識。
一、直線與曲線相切時公共點個數問題
在沒有學習導數新知識之前,我們已經學過直線與圓、橢圓、雙曲線、拋物線等二次曲線相切問題,并掌握了以下知識:
1.直線l與圓C相切?圳直線l與圓C有且只有一個公共點。
2.直線l與橢圓C相切?圳直線l與橢圓C有且只有一個公共點。
3.直線l與雙曲線C相切?圯直線l與雙曲線C有且只有一個公共點。
4.直線l與拋物線C相切?圯直線l與拋物線C有且只有一個公共點。
注意結論3、4,不能用“?圳”符號,當直線l與雙曲線C的漸近線平行時,直線l與雙曲線C只有一個公共點,此時直線l與雙曲線不說相切,只能說相交。同樣,當直線l與拋物線C的對稱軸平行或重合時,直線l與拋物線C相交,不相切,這能從圖形中直觀感受到。
從代數方面考慮,直線與圓相切,可由直線方程與圓(或橢圓或雙曲線或拋物線)方程聯立方程組,消去y(或x),得到關于x(或y)的方程,如lx2+mx+n=0,則有l≠0m2-4ln>0的約束條件。注意:此方法具有局限性,不能推廣到更一般的。
由于受到上述知識的影響,學生誤認為直線l與曲線C相切,此直線l與曲線C有且只有一個公共點。學習導數知識后,學生對直線l與曲線C在某處相切后,直線l與曲線C還有其他公共點很是驚訝與不解。
通過逼近方法,將割線趨于的確定位置的直線定義為切線,適用于各種曲線,具有一般性,以前學的切線,僅是一些特殊情形。直線l與曲線C相切于點P,只反映在點P附近直線l與曲線C的狀況,直線l與曲線C相切,不能得出直線l與曲線C的公共點唯一。
如圖①:直線l與曲線C在點M處相切,在點N處相交,直線 與曲線C有兩個公共點。
如圖②:x軸(直線l)與曲線f(x)=x2不是一般意義的相交,而是在原點處相切。直線l與曲線f(x)的公共點唯一。