福建省龍巖市高級(jí)中學(xué) (364000) 謝盛富
導(dǎo)數(shù)是高中數(shù)學(xué)六大主干知識(shí)之一,是高考的重點(diǎn)、熱點(diǎn),也是難點(diǎn),同時(shí)也有易錯(cuò)易混點(diǎn),比如平均變化率與瞬時(shí)變化率、指數(shù)函數(shù)與冪函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式、導(dǎo)數(shù)的積與商的運(yùn)算法則、極值與最值等.本文通過教材中的例習(xí)題、高考試題或其改編題舉例闡述學(xué)習(xí)中易錯(cuò)解之處,提醒學(xué)生警醒自已,變錯(cuò)為寶.
例2 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):(1)y=e5; (2)y=5x; (3)y=(5x-e)6.
錯(cuò)解:由(xα)′=αxα-1得(1)y′=5e4,(2)y′=x·5x-1,(3)y′=6(5x-e)5.
糾錯(cuò):在錯(cuò)解(1)中,把常數(shù)與字母混淆,y=e5是常函數(shù),故y′=(e5)′=0;(2)中把指數(shù)函數(shù)與冪函數(shù)混淆,y=5x是指數(shù)函數(shù),y=x5才是冪函數(shù),所以y′=(x5)′=5x4,而y′=(5x)′=5xln5.(3)是復(fù)合函數(shù),內(nèi)層函數(shù)忘記求導(dǎo),因此y′=6(5x-e)5×(5x-e)′=30(5x-e)5.
例3 已知函數(shù)f(x)=x3+3mx2+nx+m2在x=-1處有極值0,求mn的值.
錯(cuò)解:f′(x)=3x2+6mx+n,所以
糾錯(cuò):初看起來,解題過程似乎無懈可擊,其實(shí),問題在于“駐點(diǎn)”,導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)未必是原函數(shù)的極值點(diǎn),而函數(shù)的極值點(diǎn)是其導(dǎo)數(shù)的零點(diǎn),所以需要檢驗(yàn).當(dāng)m=1,n=3時(shí),f′(x)=3x2+6x+3=
3(x+1)2≥0,函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞增,沒有極值,應(yīng)舍去;當(dāng)m=2,n=9時(shí),f′(x)=3x2+12x+9,易得f(x)在(-∞,-3)和(-1,+∞)上單調(diào)遞增,在(-3,-1)上單調(diào)遞減,所以f(x)的極大值點(diǎn)是-3,極小值點(diǎn)是-1,滿足題意.
例4 函數(shù)f(x)=xlnx的單調(diào)遞減區(qū)間是.
A.[-1,+∞)B.(-1,+∞)
C.(-∞,-1]D.(-∞,-1)
糾錯(cuò):在由單調(diào)性轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)的正負(fù)與恒成立問題時(shí),雖有意識(shí)取等號(hào),卻認(rèn)為g(x)的最小值取不到g(-1),忽略了區(qū)間端點(diǎn)導(dǎo)致b的取值范圍不全.由導(dǎo)數(shù)正負(fù)號(hào)求單調(diào)區(qū)間時(shí)是沒有包含端點(diǎn),其實(shí)是可以包含也可以不包含,除非端點(diǎn)本身沒有意義.在求解三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時(shí),要習(xí)慣性包含端點(diǎn).所以本題應(yīng)包含區(qū)間端點(diǎn),x∈[-1,+∞),故可以取到b=-1,即b≤-1,選C.
例6 求曲線x3-y=0過點(diǎn)P(2,8)的切線的方程.
糾錯(cuò):曲線上在某點(diǎn)處的切線,該點(diǎn)必為切點(diǎn);而曲線過某點(diǎn)的切線,該點(diǎn)未必在曲線上,也未必為切點(diǎn).所以錯(cuò)解把點(diǎn)P(2,8)僅看成是切點(diǎn),導(dǎo)致漏解.因此要另設(shè)切點(diǎn)(a,a3),求得斜率k=3a2,切線方程為y-a3=3a2(x-a).又點(diǎn)P(2,8)在切線上,所以8-a3=3a2(2-a),化簡(jiǎn)得a3-3a2+4=0.解得a=-1或a=2.故切線方程為12x-y-16=0或3x-y+2=0.
例7 已知函數(shù)f(x)=-x3+x-1,若方程f(x)=-2x+m在x∈(0,2)只有一個(gè)實(shí)根,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
錯(cuò)解:由f(x)=-2x+m得-x3+3x-1=m.令g(x)=-x3+3x-1,x∈(0,2),則g′(x)=-3x2+3.由g′(x)>0得0 糾錯(cuò):本題考查函數(shù)的極值、零點(diǎn)問題,化歸為直線與曲線的交點(diǎn)問題.錯(cuò)解解題過程方向明確,思路清晰,但欠缺考慮特殊位置,結(jié)合圖形可知在極大值點(diǎn)處也只有一個(gè)交點(diǎn),故答案遺漏了m=1. 例8 已知函數(shù)f(x)=aex-x(a∈R),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間. 本文從導(dǎo)數(shù)的定義與定義域、復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)、極值、單調(diào)區(qū)間及其端點(diǎn)、切點(diǎn)與切線方程、遺漏特殊情況、忘記分類討論、混淆常數(shù)與字母、混淆指數(shù)函數(shù)與冪函數(shù)等方面進(jìn)行糾錯(cuò),引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中要注意易錯(cuò)易混點(diǎn),糾錯(cuò)防錯(cuò),逐步獲得解題的寶貴經(jīng)驗(yàn),不斷積累,厚積薄發(fā),學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí),扎實(shí)鞏固,提升能力.