
摘 要在高考數學中,函數導數零點不可求問題往往在最后的大題中出現,要想保證答題準確性,就要循序漸進的分析相關條件,有效減少思考難度,尤其是在探知零點和虛設零點后,要從根本上了解導數的正負,提高答題準確率。
【關鍵詞】函數導數;零點;多次求導
1 找零點
在應對導數零點不可求的題目時,我們不要盲目做題,而是要細化分析已知條件,借助特殊值對其進行試探性判斷,在對特殊值進行選取的過程中,我們也要按照標準化步驟和要求,按照相關原則進行選擇。首先,要對知識點進行回顧,并且按照已知條件分析題目,在含有lnx的復合函數中,要借助x=ek的關系式對其進行分析,試探性設定x=e0=1。其次,針對含有ex的復合函數,則需要設定x=lnk(k>0),從而借助相應的關系式假定x=ln1=0對零點進行試探。
例題01:若函數f(x)=(x-a)2lnx,則需要對實數a的取值范圍進行分析,假定任意的,則能證明是恒成立的。
例題解析:在讀題后,要對具體信息進行分析,從結果往前進行推導。若是恒成立,則就表明是恒成立的關系,緊接著對不同情況進行討論。(1)在時,則會出現的關系。(2)在時,則會出現的關系。那么,也就是說,
是恒成立的關系,進一步推導,令
,則會存在
,正是由于
在上是增函數,則能推導出
,在x=e時,h'(x)=0,則在上呈現出增函數,并且只有一個零點,而結合所求因素,,實數a的取值范圍確定為
。
總之,要想提高做題的效率,就要將復雜的問題簡單化,并且將其轉化為恒成立問題,利用函數最值對導數零點不能直接求導進行分析,在觀察關系式后分析零點,對單調區間進行判定。將題目和解題思路聯系在一起,保證知識點應用的準確性,提高做題準確率的同時,也能進一步完善答案,確保題目解答正確。
2 設零點
我們在解題時,也能結合題目中的已知條件虛設零點,保證假設條件的有效性,就能對題目的完整程度進行劃定,確保假設的有效性。也就是在指定的函數具有零點但是又不能直接求導的情況下,人為引進零點,借助合理化的形式和推理結構將問題進行化簡分析。
例題02:假設函數,則要討論f(x)的導函數零點的個數。
例題解析:若是想分析其具備幾個零點,就要對區間進行分析。由于f(x)自身的定義域是,而
,則需要設定等于零,能得出,若是設定g(x)在呈現的是單調遞增的情況,則能得出。緊接著進行分類討論,(1)當a大于零時,則方程g(x)=a只有一個根,那么就表示在導數上只有一個零點。(2)當a小于等于零,則方程g(x)=a沒有根,也就表示沒有零點。
3 多求導
我們在實際求解過程中,也能針對具體情況進行分類討論,利用多次求導的方式有效判斷其實際的符號,并且進一步得出結果,保證解題完整性和有效性。若是本身不可求解,則需要對其進行二次求導,假設,若是發現也是不可解方程,則對其進行多次求導,從而獲得有效答案。
例題03:假設函數,若是x大于等于零,則,對a取值范圍進行求解。
例題解析:時,則,能設定相應的g(0)=0,代入后形成基本等式,但是,若是則能在x大于等于零的情況下,這個公式恒成立。并且,要對a的取值進行分類討論,從而保證能對不同情況下的等式進行系統化分析。(1)在a小于等于1時,則,能保證,最終求解,同理證明。(2)在a大于1時,則能導出,若是在x無限接近無窮大時,存在x0,設定后,h(x)<0,能最終導出a的取值范圍,從負無窮到1。
總之,在對題目進行全面反思后,要借助求導對題目進行整合和分析,結合求導公式對其進行有效解讀,從而保證導數表達式符合實際求解要求,對導數零點予以判斷,在破解導數零點有效方法的同時,保證相關步驟能有序開展。需要注意的是,其固定模式中,先求導后求零點,若是不能求出,就要對其進行多次求導,從而制定新的函數,一直求導下去直到我們求解出最終的表達式,從而有效解決零點問題。
4 局部求導
對于公式進行局部求導,其本質和多次求導存在一定的差異,尤其是對其符號進行判斷的過程中,將導數進行局部化解,能有效判斷導數和零之間的關系。也就是說,對公式進行有效的局部處理,就能對函數進行進一步的分析,應用二次求導,確保能對導數的區間單調性予以判定,從而在定義域內對其極值進行初步分析。只有從根本上判斷出函數式整體和零的關系,才能對過程進行解讀,反復進行對比后,直接判斷出導數的正負,最終找出其零點位置。綜上所述,借助局部求導挖掘函數零點的過程就是借助單調性判定函數的方式,其本質上是一樣的。在實際解題過程中,我們要靈活應用已知條件,轉換視角的同時,對相關數據進行整合重組,將函數轉換為簡單容易求導的函數,從而得出零點信息。
總而言之,在高中應對函數導數零點不可求問題的過程中,我們要審核相關知識點,并且結合題目中的已知條件,對題目進行反復推敲,確保準確判斷的同時,提高問題的解決能力和水平,利用分類討論和多次求導的數學思維最終完成題目。
參考文獻
[1]孟憲彪.淺談導函數零點不可解問題的求解對策[J].中國科技縱橫,2016,16(19):208-209.
[2]陳金福.導函數零點不可解問題的求解策略[J].福建中學數學,2015(12):30-32.
[3]石向陽.應對函數導數零點不可求的非常規策略[J].中國數學教育(高中版),2016(05):53-56.
作者單位
湖南省長沙市麓山國際實驗學校 湖南省長沙市 410000