朱加俊
導數問題是高中數學的一個重要組成部分,近幾年各省市的高考中,導數成為一個必考內容,占到總分值的10%左右.從難易程度看,各省市高考中,填空題以中檔為主,而解答題處于壓軸題的位置,綜合性較強,難度也比較大.
江蘇“課程標準”中對導數部分的要求是:一、了解導數的概念及幾何意義;二、理解導數的定義,了解函數的單調性與導數的關系,包括求函數的極值、單調區(qū)間及判定函數的單調性等;三、導數在實際生活中的應用.根據課程標準要求及本人在教學中了解的學生的學習情況,提出在復習過程中的幾點想法:
一、注重導數的幾何意義
導數的幾何意義是高考涉及導數知識時經??疾榈囊粋€知識點,如求切線的斜率、求切線的方程等,難點在于對其幾何意義的正確理解.
例1 (2008江蘇8)直線y=1[]2x+b是曲線y=玪n玿(x>0)的一條切線,則實數b=.
解析 求曲線的切線(包括給出的點在或不在已知曲線上兩類情況)為主要內容,求切線方程的難點在于分清“過點(x0,y0)的切線”與“點(x0,y0)處的切線”的差異.突破這個難點的關鍵是理解這兩種切線的不同之處在哪里:在過點(x0,y0)的切線中,點(x0,y0)不一定是切點,點(x0,y0)也不一定不在切線上;而點(x0,y0)處的切線,必以點(x0,y0)為切點,則此時切線的方程才是y-y0=f′(x0)(x-x0).求切線方程的常見方法有:①數形結合.②將直線方程代入曲線方程利用判別式.③利用導數的幾何意義.
二、強化導數的基本運算及簡單應用
導數的基本運算是導數應用(單調性、極值、最值)的基礎,是高考重點考查的對象,考查的方式以填空題為主.
例2 (2009江蘇3)函數f(x)=x3-15x2-33x+6的單調減區(qū)間為.
解析 對于導數的復習,應該立足基礎知識和基本方法,應注意以下幾點:
(1)在求導過程中要緊扣求導法則,聯(lián)系基本函數求導公式,對于不具備求導法則結構形式的要注意適當恒等變形.(2)用導數法研究函數的單調性、極值及最值時要特別注意函數的定義域,因為一個函數的導數的定義域可能和這個函數的定義域不相同.(3)近年高考中經常出現以三次函數為背景的問題,復習中應加以重視.
三、加強利用導數研究函數性質問題的研究
運用導數的有關知識,研究函數的性質是歷年高考的熱點問題.高考試題常以解答題形式出現,主要考查利用導數為工具解決函數、方程及不等式有關的綜合問題,題目較難.
例3 (2011江蘇19)已知a,b是實數,函數f(x)=﹛3+猘x,g(x)=x2+bx,f′(x)和g′(x)分別是f(x),g(x)的導函數,若f′(x)g′(x)≥0在區(qū)間Ⅰ上恒成立,則稱f(x)和g(x)在區(qū)間Ⅰ上單調性一致.
(1)設a>0,若函數f(x)和g(x)在區(qū)間[-1,+∞)上單調性一致,求實數b的取值范圍;
(2)設a<0且a≠b,若函數f(x)和g(x)在以a,b為端點的開區(qū)間上單調性一致,求|a-b|的最大值.
解析 這類問題常常涉及求函數解析式、求參數值或取值范圍問題.解決極值、極值點問題轉化為研究函數的單調性,參數的取值范圍轉化為解不等式的問題,有時須要借助于方程的理論來解決,從而達到考查函數與方程、分類與整合的數學思想.
四、運用導數解決實際問題
近幾年,高考越來越注重對實際問題的考查,因此要學會應用導數解決有關最優(yōu)化的問題及即時速度、邊際成本等問題,學生要有運用導數知識解決實際問題的意識、思想方法以及能力.實際應用問題的考查將是高考的又一熱點.
例4 (2010江蘇)將邊長為1 玬的正三角形薄片,沿一條平行于底邊的直線剪成兩塊,其中一塊是梯形,記S=(梯形的周長)2[]梯形的面積,則S的最小值是.
解析 解決實際應用問題關鍵在于建立數學模型和目標函數.把“問題情景”譯為數學語言,找出問題的主要關系,并把問題的主要關系近似化、形式化,抽象成數學問題,再化歸為常規(guī)問題,選擇合適的教學方法求解(尤其要注意使用導數解決最優(yōu)化的問題).
通過以上考點回顧和熱點分析,我們在導數的復習備考中須要注意以下幾個問題:
1.要把導數的復習放在函數大背景下來復習.同時注意定義域優(yōu)先、函數方程的思想、數形結合思想、分類討論思想、恒不等式問題常見處理方法,等等.
2.要用好導數工具.要對已知函數進行正確求導,特別注意的是分式、對數式、復合函數的求導,一定要對求導的結果進行演算之后再進行下一步的運算.
3.要重視常見初等函數性質的研究,特別是二次函數.一個問題利用導數求解之后,一定轉化為常見的初等函數,求導之后的函數以二次函數型居多,要不也是局部是二次型,其他部分的因式符號是固定的,所以要研究好常見如二次函數、類反比例反數、對號函數等函數的性質,為導數題的深化解題奠定基礎.
4.拓展導數應用的范圍.例如求曲線的切線拓展到求圓錐曲線的切線,在用導數求圓錐曲線切線時,要注意將方程轉化為兩個分段函數的形式.通常近幾年涉及這樣的問題以二次函數型拋物線方程居多.