导数的重要应用

来源 :考试·高考数学版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:keliok
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  导数是中学数学新增的重要工具之一,用之处理函数的单调区间问题有无可比拟的优越性.
  涉及用导数处理函数的单调性分类讨论的问题,对其分类标准作系统归纳,有利于学生的综合感悟、应用知识,提高能力.
  
  实际解题时,求导后如何确定分类标准成为解决问题的瓶颈,下面就常接触的几分类方法汇总如下:
  1. 用奇偶分析分类问题
  例1 求函数f(x)=x2-2(-1)klnx(k∈N*)求此函数的单调增区间.
  
  解:函数的定义域为(0,+∞)
  f′(x)=2x-2(-1)k1x=2[x2-(-1)k]x
  1° 当k为奇数时,f=′(x)=2(x2+1)x,f(x)′>0在(0,+∞)恒成立
  即函数的单调区间是(0,+∞)
  2° 当k为偶数时,f′(x)=2(x2-1)x,f′(x)>0,得x>1
  即函数的单调区间是(1,+∞)
  综上k为奇数时f(x)单调增区间是(0,+∞),k为偶数f(x)单调增区间是(0,+∞)
  2. 用参数正负,根的大小来分类问题
  例2 已知函数f(x)=2ax-a2+1x2+1(x∈R),a∈R.当a≠0,求函数f(x)的单调区.
  解:f′(x)=2a(x2+1)-2x(2ax-a2+1)(x2+1)2=-2(x-a)(ax+1)(x2+1)2.
  令f′(x)=0,得到x1=-1a,x2=a,
  a--1a=a+1a=a2+1a
  易见,由a的正负即可确定两根的大小,从而确定了分类标准
  (1) 当a>0时,令f′(x)=0,得到x1=-1a,x2=a.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
  x-∞,-1a1a-1a,aa(a,+∞)
  f′(x)-0+0-
  f(x)+极小值极大值
  
  
  所以f(x)在区间-∞,-1a,(a,+∞)内为减函数,在区间-1aa内为增函数.
  (2) 当a<0时,令f′(x)=0,得到x1=a,x2=1a,当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
  
  x(-∞,a)aa,-1a-1a-1a,+∞
  f′(x)+0-0+
  f(x)极大值极小值
  所以f(x)在区间(-∞,a),-1a,+∞内为增函数,在区间a,-1a内为减函数.
  3. 用Δ的正负分类问题
  例3 设函数g(x)=exx2+k(k>0),讨论g(x)的单调性.
  解:由g(x)=exx2+k(k>0)
  得g′(x)=ex(x2-2x+k)(x2+k)2(k>0)
  令g′(x)=0,有x2-2x+k=0(k>0)
  (1) 当Δ=4-4k<0,即当k>1时,g′(x)>0在R上恒成立,故函数g(x)在R上位增函数
  (2) 当Δ=4-4k=0,即当k=1时,有g′(x)=ex(x-1)2(x2+1)2>0(x≠1),从而当k=1时,g(x)在为增函数
  (3) 当Δ=4-4k>0,即当0<k<1时,方程x2-2x+k=0有两个不相等实根x1=1-1-k,x2=1+1-k
  当x∈(-∞,1-1-k)时,g′(x)>0,故g(x)在(-∞,1-1-k)上为增函数;
  当x∈(1-1-k,1+1-k)时,g′(x)<0,故g(x)对在(1-1-k,1+1-k)上为减函数;
  当x∈(1+1-k,+∞)时,g′(x)>0,故g(x)在(1+1-k,+∞)上为增函数
  4. 用导函数的最值来分类问题
  已知函数f(x)=ax-ln(-x) x∞[-e,0)a为常数
  求函数的单调区间
  解:f′(x)=a-1x导函数在x∈[-e,0)是单调的增函数,所以f′(x)的最小值是a+1e
  1) a+1e≥0,即a≥-1e时,f′(x)≥0恒成立,所以函数的单调增区间是[-e,0)
  2) a+1e<0即a<-1e时,f′(x)=0得x=-1a,所以f′(x)<0-e  f′(x)>0-1a  所以函数的单调增区间是-e,1a, 单调减区间是1a,0
  法无定法,但通过总结让学生如何分类有章法可以遵循,引导学生探索总结规律,则学生会减少盲目,提高教学效果.
  
  参考文献
  1. 十年高考分类解析与应试策略 南方出版社,2009
  
  2. 周远方 站在高中数学新课程改革的门口
  ——透视2009高考数学湖北卷的新课程理念 数学通讯2009.
其他文献
伟大的德国古典哲学家康德曾经说过:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比,这个思想方法往往能指导我们前进.  所谓类比,是通过对两个研究对象的比较,根据他们在某些方面(属性、关系、特征、形式等)的相同或相似之处,推断出它们在其它方面也可能相同或相似的一种推理方法.”  在数学教学中,类比作为一种信息转移的桥梁,不仅是一种良好的学习方法,能使学生巩固旧知识、掌握新知识;而且也是一种理智的解题策略,能使
期刊
面积是数学的重要内容之一,应用非常广泛,相关的知识点多面广,灵活性大,技巧性强,是历年数学高考的重点,更成为今年高考的热点内容,37份高考试卷绝大多数都考到面积问题,近40条题目与面积有关,涉及到三角形,矩形,正方形,菱形,不规则四边形,圆,曲边梯形的面积计算;多面体,旋转体和组合体的侧面积,全面积,截面积计算;线性规划区域面积;几何概型;面积与最值、定值;面积与轨迹等等。本文归纳整理今年高考试题
期刊
江苏省盐城市第一中学 陆 凯 224001     解三角形是在原有的三角函数和三角恒等变换的基础上,通过对任意三角形边角关系的探究,用数量关系对三角形进行进一步的研究,主要内容是揭示三角形边角关系的正弦定理、余弦定理以及正、余弦定理在测量和几何计算中的应用,是高考命题的一个热点内容.  在高考试题中出现有关解三角形方面的试题大多数为容易题、中档题,主要考查正、余弦定理及其应用、三角恒等变形的能
期刊
立体几何主要研究棱柱、棱锥两类几何体.尤其以长(正)方体和四面体两大几何模型最为关键,在解题中巧妙借助这两类几何体解题,往往能起到事半功倍的效果.  在高考试题中往往呈现这样的特点,填空或选择题经常以第(2)种题型出现,这是令许多考生感觉非常棘手,并且得分率较低的题目.之所以如此,很大程度上是因为学生不能够将此类问题通过构建几何模型划归成我们熟悉的几何体.在第(1)类问题中虽然给出了几何体但有时
期刊
数学思想是数学的灵魂,贯穿于数学学习和研究的始终,数形结合是数学的一种重要思想,数抽象,形直观,数形结合“形”“神”兼备,让我们解决问题时,可看可想,为我们顺利解决问题创造了极大的可能性,线性规划的思想是数形结合思想运用的具体体现.  线性规划问题其实质就是在线性约束条件下求目标函数的最大值或最小值的问题.规划意即利用条件合理安排使之达到理想状态,生活中的规划问题处处可见,数学问题很多也属于规划
期刊
我们先回顾一下单调性的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为A:  (1) 如果对于属于定义域A内某个区间I上的任意两个自变量的值x1,x2,当x10标准化为单调性定义中f(x1)>f(x2)的形式;  (2) 不要遗忘函数的定义域要求.  例4 已知函数f(x)对任意的a,b∈R都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x>0时,f(x)>1.(1) 求证:f(x
期刊
笔者在翻阅数学资料和期刊时,发现文①中所提“问题”的解法还有多种.  因为遇到数学问题时,不仅要想到用常规方法解决,而且更为重要的是把知识迁移、等价转换到数学情境中去,减少运算量,化繁为简,达到培养思维品质之目的.    一、 再探函数f(x)=ax+b+c+dx(a≠0,d≠0,a⊥b⊥c⊥d∈R)值域的求法.      解:根据题意知,由ax+b≥0  c+dx≥0得出函数的定义域D
期刊
众所周知,用导数知识求函数f(x)的最大值与最小值,可按以下的程序去处理:  1. 确定函数的定义域;2. 求出函数f(x)的导数f′(x);3. 求出f(x)在定义域内的驻点(f′(x)=0的根称为驻点);4. 研究在驻点左右附近的单调性得出求出函数f(x)的极值点; 5. 将极值点处的函数值与定义域闭区间端点处的函数值比较大小,得出函数的最值.(其中第4、5两个步骤可通过列表解决)  同时
期刊
“数列、不等式、推理与证明”是高中数学中的重要内容,它们具有丰富的内涵,广泛的应用,在高考中的地位显著,一直是高考数学命题的重点和热点.复习好“数列、不等式、推理与证明”的基础知识,明确高考的考查要求,把握高考的命题规律,掌握其解题思想和基本策略,对于提高高考数学成绩具有举足轻重的作用,值得引起我们的高度重视.  一、 考纲解读  2011年的江苏省高考数学《考试说明》对“数列、不等式、推理与
期刊
在数学教学中,先对学生掌握知识的薄弱环节,精心质疑,巧设“陷阱”,充分暴露学生在应用过程中易犯的错误,然后再针对学生所暴露的错误,引导学生展开讨论,深入剖析,揭露假象,正本清源,促使学生形成正确的知识,培养学生运用知识的能力.  下面就此法在培养学生应用知识能力方面的作用,谈一点认识和体会.    (一) 有益于排除干扰,深化概念    针对学生容易混淆的概念,设置“误区”,让学生碰壁,会在其
期刊