【摘要】在高中教育體系中,數(shù)學占據(jù)重要地位,學科知識點涉及內容過多,難度相對較大,各個知識點之間有一定的關聯(lián)性.為了加深學生對導數(shù)知識的理解,需要為學生打下堅實的導數(shù)學習基礎.在新課程改革大背景下,導數(shù)概念運用于高中數(shù)學教學中,成為高考熱門話題,導致導數(shù)和數(shù)學解題關系愈發(fā)密切.在高中數(shù)學解題中,應用導數(shù)思維,可降低學生的解題難度,提高學生的解題效率,使學生的數(shù)學學習能力不斷提升.本文概括高中數(shù)學解題教學中導數(shù)思維的運用方法,希望為高中數(shù)學教師提供教學新思路,提高學生的解題效率.
【關鍵詞】 導數(shù)思維;高中數(shù)學;解題應用
在高中數(shù)學教學中,知識點抽象復雜,且對學生正確解答問題的影響因素眾多,為此教師要重視多元化教學方法的運用.導數(shù)知識是高考必考重點內容.培養(yǎng)學生導數(shù)思維,使其將導數(shù)知識靈活運用到解題當中,
能夠提高學生的解題效率,提高數(shù)學學習能力,促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展.
1 導數(shù)思維在求解參數(shù)范圍中的運用
在高中數(shù)學教育體系中,有關求解參數(shù)取值范圍的習題屬于常見類型,利用導數(shù)思維,解決此類問題,教師要培養(yǎng)學生認真審題的良好習慣,以便讓學生進一步判定求解問題是恒成立[1],還是存在性問題.此外,解答求解參數(shù)范圍問題時,一般解題思路以分離參數(shù)為主,對于先分離參數(shù),還是求導后分離參數(shù)的情況還要做到具體問題具體分析,以免學生形成思維定勢,影響做題效率.值得注意的是,對于先求導后分離參數(shù)的習題,可從問題入手,找到問題的關鍵點,以此根據(jù)自身所掌握的知識,克服解題難點,提高解題準確率.
例1 假設曲線y=lnx+ɑx2,ɑ為常數(shù),沒有斜率為負的切線存在,請問實數(shù)ɑ的取值范圍是( )
(A)-12,+∞.
(B)-12,+∞).
(C)(0,+∞).
(D)0,+∞).
解析 對于高中學生而言,此類問題的解題難度比較低,側重于考查學生對于切線知識的理解,教師指導學生深入分析問題,并從問題中的“沒有斜率為負的切線存在”這一已知條件入手,將問題轉變成:在x<0的情況下,曲線導數(shù)y≥0恒成立.此時指導學生運用導數(shù)思維,對曲線方程求導,可得出y′=1x+2ax,把問題轉變成x∈(0,+∞)情況下,1x+2ax≥0恒成立,通過分離參數(shù),得出a≥-12x2,學生通過觀察發(fā)現(xiàn)f(x)=-12x2在定義域內單調遞減,同時因f(x)<0,已知條件中a≥0,得出ɑ的取值范圍是0,+∞),即(D).
2 導數(shù)思維在比較數(shù)值大小中的運用
在高中數(shù)學解題教學中,導數(shù)思維運用相對普遍,其中比較數(shù)值大小非標準習題,運用導數(shù)思維,便可將復雜多變的習題化繁為簡[2],得出準確的結果,提高學生的解題有效性.但是部分問題還需要二次求導,對原函數(shù)單調性進行判定,使學生理清二次求導解題思路,找到解決問題的關鍵點,克服解題難點,強化學生的解題能力.高中數(shù)學教師在解題教學中,運用導數(shù)思維,要重視例題的篩選與講授環(huán)節(jié),使學生在比較數(shù)值大小時,找到解題的規(guī)律,提高學生的解題正確率.
例2 假設函數(shù)f(x)=sinxx,0<x1<x2<π,如若a=f(x1),b=f(x2),請問ɑ與b的大小關系是( )
(A)ɑ>b.(B)ɑ<b.
(C)ɑ=b.(D)不確定.
解析 由于這一問題涉及函數(shù)知識點,對學生來講4Wbi3YUPEU1/xnwGCfFZOQ==解題難度比較大,難以判定其單調性,要對其進行求導,運用導數(shù)思維,對導數(shù)進行分析,明確其單調性,如若無法判定,還要進行二次求導.因f(x)=sinxx,運用導數(shù)思維,求導得出f'(x)=xcosx-sinxx2,隨后教師要讓學生進一步判定f'(x)在給定區(qū)間的正負性質.假設g(x)=xcosx-sinx,學生經過分析,無法對其正負進行判定,學生還要繼續(xù)求導,g′(x)=-xsinx+cosx-cosx=-xsinx,發(fā)現(xiàn)位于(0,π)中,g′(x)<0,說明g(x)屬于減函數(shù),也就是g(x)<g(0)=0,轉變成f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調遞減,在已知條件中,0<x1<x2<π,說明f(x1)>f(x2),表示ɑ>b,選擇正確選項(A).
3 導數(shù)思維在函數(shù)圖象判定中的應用
在高中解題教學中,利用導數(shù)分析函數(shù)圖象,屬于最基本的運用方法,解決此類問題,需要學生深入理解導數(shù)和函數(shù)的內在關聯(lián)性[3],運用導數(shù)思維,依照導函數(shù)的取值正負范圍,對原函數(shù)單調性進行準確判定.同時,依照導函數(shù)變化特點,對原函數(shù)斜率變化進行判定,以此畫出原函數(shù)圖象.為讓學生運用導數(shù)思維解決函數(shù)圖象判定問題[4],教師要發(fā)揮引導促進作用,幫助學生建立完整的導數(shù)學習體系,使學生掌握有關解題方法,以此克服學習難點,提高學生的數(shù)學學習能力.
例3 觀察圖1,屬于函數(shù)y=f(x),y=g(x)的導函數(shù)圖象,請問y=f(x),y=g(x)的圖象可能是以下哪個選項?
(A) (B)
(C) (D)
解析 學生想要解決此類問題,教師要指導學生依照導函數(shù)對原函數(shù)圖象加以判定,這屬于導數(shù)靈活運用的問題.利用導數(shù)思維,準確判定導數(shù)圖象與原函數(shù)的內在關系.學生對圖一進行觀察發(fā)現(xiàn),y=f(x)的導函數(shù)會隨著x值升高而下降,說明原函數(shù)隨著x的升高是斜率下降,圖象呈上凸特點.y=g(x)函數(shù)隨著x的升高而變大,說明原函數(shù)隨著x的增大斜率增加,圖象呈下凹特點.觀察以上四個選項,可以直接將選項(A)與選項(C)排除,進一步分析題意,發(fā)現(xiàn)x=x0處于兩個導函數(shù)相交,也就是拐點處原函數(shù)有大小相一致的斜率,進一步分析選項(B)與選項(D),發(fā)現(xiàn)正確答案為(D).
4 結語
綜上所述,在高中數(shù)學教學中,導數(shù)知識點占據(jù)重要地位,也是解決函數(shù)問題的有效手段.為了強化學生的導數(shù)解題能力,高中數(shù)學教師要注重培養(yǎng)學生的導數(shù)思維,使學生根據(jù)相應的問題,深入分析解題過程,形成良好的導數(shù)思想,讓學生快速找到解決問題的關鍵點,提高學生的問題解決效率.與此同時,高中數(shù)學教師還要讓學生多訓練、多反思、多總結,加深自身對導數(shù)知識的理解,達到舉一反三、融會貫通,有效解決實際問題,強化學生的問題解決能力.
參考文獻:
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