河北省臨城實驗中學 郝子翔
導數在高等數學中占有極其重要的地位,也是研究函數、解決實際問題非常有力的工具。在高中階段,導數的學習主要集中于以下三個方面。下面我對應用導數談一些自己的看法,希望和大家共同進步。
在導數基礎部分,我們要先記憶并理解相關的概念,熟練掌握導數求取函數的極值和最值的方法,并了解一些函數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求導公式、求導法則,還有復合函數的求導法則;②要解一個復合函數,要能夠理清其中的復合關系,搞懂各個分解函數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,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:本題主要考查導數的運用:求切線的方程,同時考查函數的奇偶性的定義和運用,考查運算能力。
由偶函數的定義可得f(-x)=f(x),即有x>0時,f(x)=lnx-3x,求出導數,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f(x)=x3-12x的極小值點,則a=_____。
分析:本題考查了函數的導數和極值問題。
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)上單調遞減,在(2,+∞)上單調遞增,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,只需要根據定義耐心運算,就能得到問題的答案。
在高考試題中,導數會與數列、不等式等內容結合,加大考試的難度。不等式是高考中的熱點和難點,導數一旦與不等式結合,就意味著題目的綜合性會非常強。運用導數證明不等式,就要聯系函數與不等式,然后進行等價變形,構造出目標函數,利用求導公式來求取函數的單調性,最終將不等式問題轉換為函數問題。導數與數列問題的結合也是一樣的思路。因此在學習過程中,我們需要歸納總結相關的解題技巧,以便在考試中正常發揮自己的水平。
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)求數列{xn}的通項公式;
分析:本題主要考查曲線的切線方程、數列的通項公式和放縮法證明不等式。本題經常會出現求導錯誤,不會聯系導數和曲線之間的關系,證明不等式成立時,不能適當地放縮不等式。
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。
在現實生活中,導數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實際應用問題的考查,如優化問題、成本問題、最短路徑等等,解決這些問題時運用導數求解會非常方便。解決生活問題,需要經歷以下幾個步驟:仔細審題,構建數學模型→設置合理的函數變量→列出相應的關系式→解出問題的解→檢驗結果是否符合問題的實際意義。
例4 某工廠生產一種產品,它的成本為A,產量為m,成本與產量間的關系式為A=100+4m,售價為c,售價與產量的關系式為求產量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則是產量和價格的乘積,由此可得出利潤與產量之間的關系式,再利用導數求取答案。
∵成本A與產量m的函數關系式為A=100+4m,價格c與產量m的函數關系式為
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部分的內容,加大復習的力度,總結解題的技巧,從而在考場上能夠自信面對導數難題。
[1]曹建峰.高中數學解題中導數的妙用[J].文理導航(中旬),2014(04).
[2]韋洲.導數在高中數學解題中的運用[J].新課程(中學),2014(10).