王淑云(吉林省白城市第十四中學(xué))
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中導(dǎo)數(shù)與積分的應(yīng)用
王淑云
(吉林省白城市第十四中學(xué))
隨著我國教育的不斷改革,高中數(shù)學(xué)的內(nèi)容也更加注重實(shí)用性與操作性。高中數(shù)學(xué)不僅是初中數(shù)學(xué)的深入,也是大學(xué)數(shù)學(xué)的重要銜接。導(dǎo)數(shù)與積分作為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,是學(xué)生熟練掌握高中數(shù)學(xué)知識(shí)要點(diǎn)、提升解題能力的重要方式。主要討論高中數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)與積分在解題中的應(yīng)用,以此闡述導(dǎo)數(shù)與積分在高中數(shù)學(xué)中的地位和意義。
高中數(shù)學(xué);導(dǎo)數(shù);積分
高中導(dǎo)數(shù)是函數(shù)的重要內(nèi)容和要點(diǎn),導(dǎo)數(shù)需要運(yùn)用大量的公式進(jìn)行運(yùn)算,以此幫助學(xué)生更好地掌握較為抽象的函數(shù)。積分也是函數(shù)中的一個(gè)重要內(nèi)容。利用積分,學(xué)生可以更好地解決三角函數(shù)難題。導(dǎo)數(shù)和積分都能將函數(shù)化繁為簡,幫助學(xué)生更好地掌握相關(guān)函數(shù)的解題思路與技巧。
導(dǎo)數(shù)在函數(shù)最值、極值和取值范圍中的應(yīng)用。
已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c,過曲線y=f(x)上的點(diǎn)P(1,f(1))的切線方程為y=3x+1,求:
(1)若函數(shù)f(x)在x=-2處有極值,求f(x)的表達(dá)式。
因?yàn)閥=f(x)在x=-2上有極值,所以f(-2)=0,所以-4a+b=-12③
從①②③可得,a=2,b=-4,c=5,所以f(x)的表達(dá)式為f(x)= x3+2x2-4x+5。
(2)在(1)的條件下,求函數(shù)y=f(x)在[-3,1]的最大值。
(3)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[-2,1]上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)b的取值范圍。
解:因?yàn)楹瘮?shù)y=f(x)在區(qū)間[-2,1]上單調(diào)遞增,又因?yàn)閒′(x)= 3x2+2ax+b,并由①得出2a+b=0。根據(jù)題意所得f′(x)在[-2,1]上恒有f′(x)≥0,即3x2-bx+b≥0。由此可以得出:
配方法是積分中最為常用的一種方式,配方法的重點(diǎn)主要在于“配”與“湊”這兩點(diǎn)上。其使用的原理是根據(jù)二項(xiàng)完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2。由該項(xiàng)公式可以推導(dǎo)出各種所需要的平方公式,如:a2+b2=(a+b)2-2ab,或者是a2+ab+b2=(a+b)2-ab等等。
這道題的關(guān)鍵主要是通過配方,簡化了所求的表達(dá)式,并巧用了1的立方虛根,活用ω的性質(zhì),通過一系列的換算變形后。由此,了解各方程式并進(jìn)行換算則是積分解決函數(shù)問題的重要技巧之一。
導(dǎo)數(shù)和積分有著豐富的背景,并得到了廣泛的應(yīng)用,掌握它們之間的內(nèi)在關(guān)系,教師可以互用導(dǎo)數(shù)和積分,讓學(xué)生掌握不同函數(shù)問題中不同的解決方式。如教師可以利用切線的斜率和瞬時(shí)速度讓學(xué)生明白導(dǎo)數(shù)的改變和幾何性質(zhì)。在學(xué)習(xí)積分時(shí),也可以利用導(dǎo)數(shù)中的極限思維,在某個(gè)局部的小范圍內(nèi)進(jìn)行“以不變代變”或者是“以直代曲”,讓學(xué)生掌握積分的概念與解題方式。只有充分掌握導(dǎo)數(shù)與積分的概念和函數(shù)性質(zhì),學(xué)生才能更好地運(yùn)用其解決相關(guān)的函數(shù)問題,才能更好地解決高中函數(shù)問題。
[1]陳劍.高中導(dǎo)數(shù)與積分教學(xué)策略分析[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2011(15):18.
[2]王湘平.微積分在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].才智,2013(5):37-38.
·編輯張珍珍