摘?要:在高中數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容中,極值點(diǎn)偏移是非常重要的一部分,極值點(diǎn)偏移及函數(shù)思想對(duì)于整個(gè)高中數(shù)學(xué)都有貫穿,函數(shù)教學(xué)目的是讓學(xué)生能夠通過(guò)函數(shù)模型來(lái)對(duì)客觀世界的變化規(guī)律進(jìn)行描述,隨著新課改的實(shí)施,高中數(shù)學(xué)新教材中開(kāi)始體現(xiàn)出導(dǎo)數(shù)知識(shí),這一改變使高中數(shù)學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生新的生機(jī)和活力,為很多數(shù)學(xué)問(wèn)題提供新的視角和解決方法,同時(shí)對(duì)于高考命題空間來(lái)說(shuō)也進(jìn)一步增大了.當(dāng)然,在高中數(shù)學(xué)解題中導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的主要目的還是對(duì)于極值點(diǎn)偏移等方面的問(wèn)題進(jìn)行求解,如利用極值點(diǎn)偏移來(lái)求函數(shù)的各類問(wèn)題.本文從這個(gè)角度出發(fā)對(duì)導(dǎo)數(shù)極值點(diǎn)偏移進(jìn)行介紹.
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);極值點(diǎn)偏移判定;運(yùn)用策略
中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-0333(2020)22-0040-02
收稿日期:2020-05-05
作者簡(jiǎn)介:汪杰(1982.9-),男,湖北省孝昌人,本科,中學(xué)一級(jí)教師,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.[FQ)]
極值點(diǎn)偏移在高中數(shù)學(xué)的引入,能夠更直觀地解決所學(xué)的函數(shù)問(wèn)題,為學(xué)生們提供更便捷的解題思路,讓學(xué)生能夠快速地解決相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,有利于學(xué)生未來(lái)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí).本文著手這一角度,對(duì)導(dǎo)數(shù)在求函數(shù)極值以及最值問(wèn)題中的應(yīng)用進(jìn)行介紹.
一、函數(shù)極值概述
1.極值點(diǎn)偏移的判斷定理
對(duì)于一個(gè)可導(dǎo)函數(shù)y=f(x),在它的區(qū)間(a,b)之間只有一個(gè)極大值/極小值點(diǎn)x0,假設(shè)該方程的兩個(gè)根是x1、x2,其中存在關(guān)系a 情況1:如果f(x1) 因?yàn)閷?duì)于可導(dǎo)函數(shù)y=f(x),在區(qū)間(a,b)上只有一個(gè)極大(?。┲迭c(diǎn)x0,則函數(shù)y=f(x)的單調(diào)遞增/單調(diào)遞增區(qū)間為(a,x0),單調(diào)遞減/單調(diào)遞增區(qū)間為(x0,b),另外又因?yàn)榇嬖赼 情況2:如果f(x1)>f(2x0-x2),那么(x1+x2)/2>x0或者是(x1+x2)/2 因?yàn)閷?duì)于可導(dǎo)函數(shù)y=f(x),在區(qū)間(a,b)上只有一個(gè)極大(?。┲迭c(diǎn)x0,則函數(shù)y=f(x)的單調(diào)遞增/單調(diào)遞增區(qū)間為(a,x0),單調(diào)遞減/單調(diào)遞增區(qū)間為(x0,b),另外又因?yàn)榇嬖赼 2.求可導(dǎo)函數(shù)f(x)極值的步驟 第一步,確定函數(shù)定義區(qū)間,對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo).第二步,求出f ′(x0)=0的根.第三步,根據(jù)函數(shù)導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn)來(lái)將函數(shù)定義域順次劃分為若干小開(kāi)區(qū)間,并整理成表格,針對(duì)導(dǎo)數(shù)方程根兩端的值符號(hào)進(jìn)行判斷,左正右負(fù)為極大值,左負(fù)右正為極小值,如果左右不改變符號(hào),那么該函數(shù)在這個(gè)根處沒(méi)有極值. 3.函數(shù)極值注意事項(xiàng) (1)極極值的運(yùn)用能夠更快速地解決函數(shù)問(wèn)題.但極值是一個(gè)局部的概念,僅針對(duì)所要解決的函數(shù)問(wèn)題運(yùn)用極值進(jìn)行函數(shù)的區(qū)間判斷,通過(guò)分析與計(jì)算明確函數(shù)的最大值和最小值,但并不能說(shuō)明這點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的函數(shù)值在函數(shù)的整個(gè)定義域內(nèi)就是最大的或者最小的; (2)極值點(diǎn)偏移指的是對(duì)于單極值函數(shù)來(lái)說(shuō),因?yàn)樗暮瘮?shù)極值點(diǎn)左右增減速度有所不同,所以函數(shù)圖象就不具備一定的對(duì)稱性.若函數(shù)的左右不改變符號(hào),那么可以說(shuō)函數(shù)在這個(gè)定義區(qū)間內(nèi)沒(méi)有極值. 二、運(yùn)用判定定理判定極值點(diǎn)偏移的方法 1.求出函數(shù)y=f(x)的極值點(diǎn)x0; 2.構(gòu)造一元函數(shù)F(x)=f(x0+x)-f(x0-x); 3.確定函數(shù)F(x)的單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間; 4.根據(jù)F(0)=0,判斷F(x)的符號(hào),進(jìn)一步確定 f(x0+x)、f(x0-x)的大小關(guān)系[3]. 三、運(yùn)用判定定理判定極值點(diǎn)偏移的運(yùn)用策略 1.構(gòu)造函數(shù)法 構(gòu)造對(duì)稱函數(shù)(主要適用于用判定定理2)判斷極值點(diǎn)時(shí) (1)求出函數(shù)f(x)的極值點(diǎn)x0; (2)構(gòu)造一元差函數(shù)F(x)=f(x0+x)-f(x0-x); (3)確定函數(shù)F(x)的單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間; (4)根據(jù)F(0)=0,判斷F(x)的符號(hào),進(jìn)一步確定f(x0+x)、f(x0-x)的大小關(guān)系. 2.構(gòu)造比較函數(shù) (主要適用于用判定定理1或者定義)判斷極值點(diǎn)時(shí) (1)把x1+x2轉(zhuǎn)化為t的函數(shù); (2)設(shè)t=x2/x1、t=ln(x2/x1)、t=x2-x1、t=ex2-x1等. 3.不等式放縮 極值點(diǎn)偏移的有關(guān)問(wèn)題中,函數(shù)中如果存在ex、lnx的式子時(shí),很難用到基本不等式,所以需要利用平均不等式或者是指數(shù)不等式,采用不等式放縮法求解. 兩個(gè)正數(shù)a,b的對(duì)數(shù)平均L(a,b)=(a-b)/(lna-lnb)(a≠b),且a=b時(shí)L(a,b)=a,可得下列關(guān)系ab≤L(a,b)≤(a+b)/2. 在對(duì)數(shù)平均的定義中,設(shè)a=em,b=en,則有E(a,b)=(em-en)/(m-n)(m≠n),且E(a,b)em-en(m=n),根據(jù)對(duì)數(shù)平均不等式e(m+n)/2≤E(a,b)≤(em+en)/2,此不等式為指數(shù)不等式. 本文針對(duì)極值點(diǎn)偏移問(wèn)題及運(yùn)用策略分別展開(kāi)詳細(xì)闡述,總而言之,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師需要讓學(xué)生能夠掌握利用極值點(diǎn)偏移思想來(lái)對(duì)函數(shù)進(jìn)行求解,這樣有利于學(xué)生對(duì)于函數(shù)極值問(wèn)題在進(jìn)行解題時(shí)更加準(zhǔn)確和快速,而極值點(diǎn)偏移貫穿整個(gè)高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,當(dāng)學(xué)生對(duì)于函數(shù)問(wèn)題能夠有更深層次地理解和應(yīng)用,那么有利于整個(gè)高中數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí). 參考文獻(xiàn): [1]羅誠(chéng).函數(shù)極值點(diǎn)偏移問(wèn)題的處理策略[J].上海中學(xué)數(shù)學(xué),2017(7):8-9. [2]鄒生書.函數(shù)極值點(diǎn)偏移問(wèn)題的三種求解策略[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),2017(03):42-44. [3]呂二動(dòng),田科.破解極值點(diǎn)偏移問(wèn)題的三種策略[J].高中生之友(高考版),2019(07):37-38. [4]施小平.例談函數(shù)極值點(diǎn)偏移背景下非常規(guī)題型的處理策略[J].數(shù)學(xué)教學(xué),2019(6):23-25. [責(zé)任編輯:李?璟]