鄧京鳳
摘 要:2015年全國卷Ⅰ高考文科數(shù)學最后一題考查的問題主要有兩個方面:含參單調性及零點問題;含參不等式證明問題.2015年北京文科數(shù)學考查了考點:導數(shù)的運算;利用導數(shù)判斷函數(shù)的單調性;利用導數(shù)求函數(shù)的極值和最值;函數(shù)零點問題.考查了學生對導數(shù)的掌握水平.下面就從兩道例題來談談文科數(shù)學中導數(shù)題型中的大題教學.
關鍵詞:文科;導數(shù);函數(shù);教學
一、高考題型解析
1.[2015年全國卷I文科(21)題]設函數(shù)f(x)=e2x-alnx.(1)討論f(x)的導函數(shù)f′(x)零點的個數(shù);(2)證明:當a>0時,f(x)≥2a+aln .
解析:(1)f(x)的定義域為(0,+∞),f ′(x)=2e2x- (x>0).當a≤0時,f ′(x)>0,f ′(x)沒有零點;當a>0時,因為e2x單調遞增,- 單調遞增,所以f′(x)在(0,+∞)單調遞增.又f ′(a)>0,當b滿足00時,f ′(x)存在唯一零點.(2)由(1)可設f ′(x)在(0,+∞)的唯一零點為x0,當x∈(0,x0)時,f ′(x)<0;當x∈(x0,+∞)時,f ′(x)>0.故f(x)在(0,x0)單調遞減,在(x0,+∞)單調遞增,所以當x=x0時,f(x)取得最小值,最小值為f(x0)由于2e2 - =0,所以f(x0)= +2ax0+aln2≥2a+aln .故當a>0時,f(x)≥2a+aln .
小結:本題主要考查了導數(shù)含參單調性及零點問題、含參不等式證明問題.此題中第(1)問求函數(shù)f(x)的導函數(shù)f ′(x)的零點個數(shù)問題,所以先求出f(x)的定義域,然后對a進行分類討論;第二問通過函數(shù)的單調性和零點以及均值不等式的應用得以證明.在高考題型中常見證明不等式問題也常常構造函數(shù)來證明不等式問題.
2.[2015年北京文科]設函數(shù)f(x)= -klnx,k>0.
(1)求f(x)的單調區(qū)間和極值;
(2)證明:若f(x)存在零點,則f(x)在區(qū)間(1, ]上僅有一個零點.
解析:(1)f ′(x)=x- = ,由f ′(x)=0解得x= .由f ′(x)<0
得單調遞減區(qū)間是(0, ),由f ′(x)>0得單調遞增區(qū)間是( ,+∞);故f(x)在x= 取得極小值為f( )= (2)由(1)知,f(x)在區(qū)間(0,+∞)上的最小值f( )= .因為f(x)存在零點,所以 ≤0,從而k≥e.(1)當k=e時,
f(x)在區(qū)間(1, ]上單調遞減,且f( )=0,所以x= 是
f(x)在區(qū)間(1, ]上的唯一零點;(2)當k>e時,f(x)在區(qū)間(0, )上單調遞減,且f(1)= >0,f( )= <0,所以f(x)在區(qū)間(1, ]上僅有一個零點.綜上可知,若f(x)存在零點,則
f(x)在區(qū)間(1, ]上僅有一個零點.
小結:導數(shù)的運算、利用導數(shù)判斷函數(shù)的單調性、利用導數(shù)求函數(shù)的極值和最值、函數(shù)零點問題,考查了考生綜合運用數(shù)學知識解決問題的能力以及計算能力,同時也考查了函數(shù)與方程思想、化歸與轉化思想,通過轉化導數(shù)方程求解原函數(shù)單調性及零點問題.
二、規(guī)律總結
導數(shù)題型教學歸納總結:(1)求極值、最值時,要求步驟規(guī)范,含參數(shù)時,要分類討論參數(shù)的范圍.(2)若已知函數(shù)單調性求參數(shù)范圍時,隱含恒成立思想(先求函數(shù)定義域).(3)利用導數(shù)方法證明不等式f(x)>g(x)在區(qū)間D上恒成立的基本方法是構造函數(shù)
h(x)=f(x)-g(x),然后根據(jù)函數(shù)的單調性證明函數(shù)h(x)>0,其中一個重要技巧就是找到函數(shù)h(x)在什么地方可以等于零,這往往就是解決問題的一個突破口.
在高中文科數(shù)學教學中,研究好近幾年特別是高考命題的方向,能把高考導數(shù)考題類型把握好,對今后文科數(shù)學教學有重要的作用.對于導數(shù)問題類型的考試特別是大題甚至壓軸題都基本上是按照上面的規(guī)律總結教學,注意教學中注入不同的方法及靈活的新思維,相信在高中的導數(shù)教學中會取得突破性的進展,對于文科生拿高分也輕而易舉.
編輯 張珍珍