摘 要:在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中,導(dǎo)數(shù)可以說是一個非常重要的內(nèi)容,它在函數(shù)方面的解題時有著非常大的幫助,尤其是在一些單調(diào)性的問題上、函數(shù)極值的問題上、函數(shù)圖像的問題上,導(dǎo)數(shù)都有著獨特的解法.教師在進行導(dǎo)數(shù)知識的教學(xué)時,就需要聯(lián)系實際的例題來幫助學(xué)生去理解導(dǎo)數(shù)的知識點,懂得如何應(yīng)用導(dǎo)數(shù)來
解題.
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);導(dǎo)數(shù);解題應(yīng)用
中圖分類號:G632文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1008-0333(2021)34-0054-02
收稿日期:2021-09-05
作者簡介:黃龍孫(1985.11-),男,江西省撫州人,碩士,中學(xué)一級教師,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.[FQ)]
一、利用導(dǎo)數(shù)求極值問題極值問題一般在考察時就是對導(dǎo)數(shù)知識進行考核,如果不利用導(dǎo)數(shù)進行求解,那么極值問題就會變得十分困難,學(xué)生在解題時也會很浪費時間.在導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用下,學(xué)生可以輕松地判斷出函數(shù)圖像的變化趨勢,然后根據(jù)一些特殊的點來判斷出極值點,最后解決極值問題.
例1已知函數(shù)fx=x-1+aex,(a∈R,e為自然對數(shù)的底數(shù)).
(1)若曲線f(x)在點(1,f(1))處的切線平行于x軸,求a的值;
(2)求函數(shù)f(x)的極值.
解析
(1)由fx=x-1+aex,得:
f ′x=1-aex,
又曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線平行于x軸,得:f ′(1)=0,即1-ae=0,解得:a=e,
(2)由(1)知f ′x=1-aex,
①當(dāng)a≤0 時,f ′x>0 ,
所以f(x)在(-SymboleB@,+SymboleB@)上是增函數(shù),所以函數(shù) f(x)無極值.
②當(dāng)a>0時,令f ′x=0,
得ex=a ,即x=lna.
所以當(dāng)x∈-SymboleB@,lna時,f ′x<0
當(dāng)x∈(lna,+SymboleB@)時,f ′x>0
所以f(x)在-SymboleB@,lna上單調(diào)遞減,在(lna,+SymboleB@)上單調(diào)遞增,
故f(x)在x=lna處取得極小值,且極小值為flna=lna,無極大值.
綜上所述:
當(dāng)a≤0 時,函數(shù)無極值;
當(dāng)a>0時,f(x)在x=lna處取得極小值lna,無極大值.
二、利用導(dǎo)數(shù)推導(dǎo)函數(shù)圖像
圖像是函數(shù)學(xué)習(xí)的難點,它也是學(xué)生學(xué)習(xí)時抽象性最大的問題,很多學(xué)生都無法理解圖像的意義,尤其是在推導(dǎo)函數(shù)圖像時,像一些高次冪的函數(shù)學(xué)生根本無法畫出圖像,在導(dǎo)數(shù)的幫助下,學(xué)生可以計算出圖像的變化規(guī)律,從而能夠根據(jù)間斷點來大致的區(qū)分函數(shù)圖像.
例2 設(shè)函數(shù)f(x)在定義域內(nèi)可導(dǎo),y=f(x)的圖像如圖1所示,則導(dǎo)函數(shù)y′=f ′(x)的圖像可能為
().
圖1
解析 觀察原函數(shù)圖像可以得到:當(dāng)x∈(-SymboleB@,0)時,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,所以能夠判斷出在x∈(-SymboleB@,0)時,f ′x>0,故選項A和C排除,在選項B和D中選擇;根據(jù)原函數(shù)圖像在(0,+SymboleB@)中的單調(diào)區(qū)間,可以分析出:函數(shù)圖像先遞增后遞減,最后又呈遞增趨勢,根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義,可以推導(dǎo)出f ′x的圖形趨勢為:f ′x圖像先處于x軸上方,在處于x軸下方,最后又處于x軸上方,根據(jù)選項內(nèi)容可以分析出:選項B錯誤,選項D正確.
三、導(dǎo)數(shù)綜合應(yīng)用題
導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用題一般難度都會比較大,但是在如果學(xué)生對函數(shù)的基本知識有著較高的熟練度,那么這種類型的第一題學(xué)生都可以輕松地計算出.對于第二題來說,它就需要學(xué)生能夠熟練的應(yīng)用導(dǎo)數(shù)知識點來進行分析,可以正確的進行求導(dǎo),然后根據(jù)題意找到正確的解題思路,從而能夠逐漸的計算出正確的答案,促進學(xué)生的正確率.
例3某種產(chǎn)品每件成本為6元,每件的售價為x元(6 (1)求年銷售利潤y關(guān)于售價x的函數(shù)關(guān)系式; (2)求售價為多少時,年利潤最大,并求出最大年利潤. 解析 (1)設(shè)5858-u=k(x-214)2,因為售價為10元時,年銷量為28萬件,所以5858-28=k(10-214)2,解 得k=2. 所以u=-2(10-214)2+5858=-2x2+21x+18. 所以y=-2x2+21x+18x-6=-2x3+33x2-108x-108(6 (2)先對函數(shù)y求導(dǎo),得: y′=-6x2+66x-108=-6x2-11x+18= -6x-2(x-9). 令y′=0,得x=2或x=9,根據(jù)x的定義域,x=2舍去,顯然,當(dāng)x∈(6,9)時,y′>0:當(dāng)x∈(9,11)時,y′<0. 所以函數(shù)y=-2x3+33x2-108x-108在6,9上單調(diào)遞增,在9,11上單調(diào)遞減. 所以當(dāng)x=9時,y取最大值,且ymax=135, 故當(dāng)售價為9元時,年利潤最大,并且最大年利潤為135萬元.總之,導(dǎo)數(shù)知識點在高中數(shù)學(xué)中是非常重要的,教師必須要重視這方面的教學(xué),能夠聯(lián)系實際的例題來引導(dǎo)學(xué)生進行思考,從而可以讓學(xué)生更好的理解導(dǎo)數(shù)的知識點,提高在學(xué)習(xí)時的學(xué)習(xí)效率. 參考文獻: [1]張華.淺談高中數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)的解題方法與策略[J].新課程,2017:55. [2]姜路燕.高中數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)的解題方法與策略探討[J].考試周刊,2018:77. [責(zé)任編輯:李 璟]