侯春娟 張洪浩
【摘要】導(dǎo)數(shù)部分的應(yīng)用十分廣泛,很多領(lǐng)域都有涉及,如經(jīng)濟、物理、幾何等.復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是教學(xué)中的重點,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點.本文給出如何辨別復(fù)合函數(shù),并整理出學(xué)生易接受的復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)方法.
【關(guān)鍵詞】復(fù)合函數(shù);求導(dǎo)法則
廣東財經(jīng)大學(xué)華商學(xué)院2013省級“高等教育教學(xué)改革”項目
中小企業(yè)管理型財會人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)項目
在學(xué)習(xí)復(fù)合函數(shù)之前,首先提問學(xué)生我們高中學(xué)過哪些函數(shù)?經(jīng)過大家的回憶,很容易給出答案:常函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)以及剛剛講過的反三角函數(shù),這些函數(shù)我們稱之為基本的初等函數(shù),對基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式要做到熟悉、熟練.再提出類似的新問題:如果求y=sin3x的導(dǎo)數(shù)該如何進(jìn)行呢?這樣的函數(shù)又稱作什么函數(shù)呢?其實學(xué)生在高中有接觸過復(fù)合函數(shù),但什么叫復(fù)合函數(shù)卻說不清楚,那么,我們就可以開始新的授課內(nèi)容了.
從復(fù)合函數(shù)的定義,我們可以歸納出,如果是復(fù)合函數(shù)必須同時滿足以下兩個條件:(1)定義域非空;(2)環(huán)環(huán)相套.然后舉例說明如何判斷是否復(fù)合這兩個條件.首先,給出一個函數(shù),直接觀察或計算出該函數(shù)自變量是否有值可取,這就是定義域的問題.如y=sin3x這個函數(shù)就是定義域非空,而y=sin3x-2就是定義域為空集了,因為sin3x≥2不可能成立.如果定義域是非空的,那么下一步就要看是否滿足環(huán)環(huán)相套了.我給學(xué)生解釋怎么看環(huán)環(huán)相套或環(huán)環(huán)相扣,可以把此函數(shù)看成一個特殊的餃子,這個餃子只有一個餡,但是你可以包很多層餃子皮,從外觀上看,你只能看到一個餃子,但是把餃子皮一層層撥開后就能看到我們的餃子餡,但要注意,我們的每一層皮必須都是前面提到的基本的初等函數(shù).而這個過程,恰恰就是復(fù)合函數(shù)的分解過程,在復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)中是尤為關(guān)鍵的,也就是教材中常說的“鏈?zhǔn)椒▌t”求導(dǎo)法里的關(guān)鍵.那么我們再看y=sin3x這個函數(shù),是否是環(huán)環(huán)相套呢?從外觀上看,它就是包著正弦函數(shù)的餃子皮,那么我們可以寫成y=sinu,u=3x(u是一個中間變量),一皮一餡,兩個基本初等函數(shù),顯然符合第二個條件,所以y=sin3x是一個復(fù)合函數(shù),為了讓學(xué)生加深理解,可以給出幾個例子進(jìn)行判別,如
從上面的例子可以看出,只要學(xué)生知道基本初等函數(shù),那么對復(fù)合形式求導(dǎo),都相當(dāng)于每一步只要出現(xiàn)一個中間變量u,對自變量為u的基本初等函數(shù)求導(dǎo)后,馬上乘以心中的u的導(dǎo)數(shù)即可,直到出現(xiàn)自變量為x的基本初等函數(shù).所以就是上面說的每一步都“only U”,切不可三心二意!這個部分的講解,可以中間插入only U的那段搞笑的音樂,時間很短,但卻可以驅(qū)走瞌睡蟲,同時在第一個例題旁邊插入一個戀愛式的圖片,用醒目的藝術(shù)字,利用動畫飄移到可愛的圖片下面,自然會吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生有興趣聽下去.再之,此內(nèi)容的PPT的制作上,例題中的每個中間變量u的表達(dá)式最好用矩形框或其他形狀進(jìn)行標(biāo)記,如上述(1)(2)式中括號里的sin3x和3x,將每個步驟自定義動畫,這樣能讓講解更醒目易懂.
在這部分的講解上,其實知識點都是那一個,就看我們師者如何授業(yè)了,照本宣科絕對是行不通的,要力爭做到通俗易懂,讓學(xué)生感興趣,讓授課的自己也很快樂,有滿滿的自信,有愉悅中的成就感,但絕不是傳說中的自嗨型教師.教學(xué)方法的探究就是在教學(xué)過程中不斷的探索和研究,在總結(jié)中進(jìn)步,在思考中成長!