【摘要】在高中數(shù)學(xué)課堂上,導(dǎo)數(shù)法的運(yùn)用相當(dāng)關(guān)鍵.導(dǎo)數(shù)法是每一名高中學(xué)生都必須掌握的重要解題技能.如果學(xué)生能夠合理運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法,數(shù)學(xué)解題流程都會(huì)因此而簡(jiǎn)易化,學(xué)生的解題思維也能逐漸形成.本文簡(jiǎn)單介紹高中數(shù)學(xué)解題實(shí)踐中運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法的真正價(jià)值,并結(jié)合例題求解實(shí)踐過程證明其價(jià)值.
【關(guān)鍵詞】導(dǎo)數(shù)法;高中數(shù)學(xué);解題方法
高中數(shù)學(xué)知識(shí)難度高,具有抽象屬性,學(xué)生學(xué)習(xí)理解起來存在較大困難.如果教師在課堂上單純采用傳統(tǒng)硬解教學(xué)方法,不但解題效率不高,對(duì)于激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣也極為不利.為此,采用導(dǎo)數(shù)法則能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)教學(xué)模式破局,降低解題難度,為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)帶來全新體驗(yàn).
1高中數(shù)學(xué)解題中的導(dǎo)數(shù)法應(yīng)用價(jià)值
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)體系中,對(duì)于導(dǎo)數(shù)知識(shí)的應(yīng)用非常廣泛,而由導(dǎo)數(shù)知識(shí)點(diǎn)所形成的導(dǎo)數(shù)法是破解高中數(shù)學(xué)題目的重要利器.通過導(dǎo)數(shù)法,高中數(shù)學(xué)問題被有效簡(jiǎn)化,解題流程也逐漸明朗,學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)自然提高.在近年來的高考題目中,與導(dǎo)數(shù)知識(shí)相關(guān)的題目數(shù)量有所增加,學(xué)生如果懂得如何運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法,就能做到舉一反三,解決導(dǎo)數(shù)以外的函數(shù)方程、幾何圖形等問題.所以教師在為學(xué)生傳授數(shù)學(xué)解題思路時(shí)必須靈活運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法,讓學(xué)生明白導(dǎo)數(shù)法的應(yīng)用價(jià)值很高,是培養(yǎng)他們形成數(shù)學(xué)解題思維的重要方法.更能幫助學(xué)生從容應(yīng)對(duì)各種考試,在高考中拿到更多分?jǐn)?shù)[1].
2高中數(shù)學(xué)解題中的導(dǎo)數(shù)法實(shí)踐應(yīng)用方法
在高中數(shù)學(xué)課堂上,教師應(yīng)當(dāng)常用導(dǎo)數(shù)法幫助學(xué)生解題,因?yàn)閷?dǎo)數(shù)法是能夠被應(yīng)用于多種類型題目求解過程中的.例如求解函數(shù)最值、不等式、立體幾何問題時(shí),導(dǎo)數(shù)法都展現(xiàn)出了一定的靈活自由性,是高中數(shù)學(xué)解題的“萬能鑰匙”.本文結(jié)合多道例題展開分析,展示導(dǎo)數(shù)法的實(shí)踐應(yīng)用方法.
2.1函數(shù)最值的導(dǎo)數(shù)法求解實(shí)踐應(yīng)用
傳統(tǒng)函數(shù)最值(高中人教版數(shù)學(xué)必修一)題目的求解方法并不應(yīng)用導(dǎo)數(shù),而是基于定義來設(shè)置定義域,了解函數(shù)單調(diào)性,最后再求解函數(shù)最值.這種求解方式雖然能夠獲得正確結(jié)果,但是求解過程比較麻煩,學(xué)生在解題時(shí)稍有差池就容易出現(xiàn)細(xì)節(jié)錯(cuò)誤,導(dǎo)致最后求解結(jié)果不正確.在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)該為學(xué)生引入導(dǎo)數(shù)法,指引學(xué)生正確求解函數(shù)最值,提高學(xué)生解題正確性.首先在為學(xué)生講解函數(shù)最值的基本概念以后,就要為學(xué)生引入極值概念,例如極小值、極大值.這其中極小值未必小于極大值,學(xué)生需要在學(xué)習(xí)過程中理解這一點(diǎn),然后再學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)法來求解函數(shù)最值,判斷函數(shù)的單調(diào)性,保證最后的求解結(jié)果完全正確.
例1某一函數(shù)fx=ex-ax,a>0,如果函數(shù)的極小值為ga,請(qǐng)問ga的最大值是多少?
這一題目中的已知條件非常豐富,教師可以指導(dǎo)學(xué)生首先設(shè)置一個(gè)函數(shù)定義域?yàn)镽,利用導(dǎo)數(shù)法求解得出以下函數(shù)方程式為:f′x=ex-a.
在求解過程中,要設(shè)f′x=0,求解得到x=lna,如果x<lna,則f′x<0;如果x>lna,則f′x>0.結(jié)合上述求解過程就能得出該函數(shù)的最小值應(yīng)該為:ga=flna=a-alna.
利用導(dǎo)數(shù)法將a值直接代入,如果代入1,即g1=1,則函數(shù)ga的最大值就應(yīng)該為1.
通過上述導(dǎo)數(shù)法求解函數(shù)最值,其中就順利求解出了函數(shù)的最大值與最小值,整個(gè)解題過程都有所簡(jiǎn)化,學(xué)生學(xué)習(xí)理解的難度也相應(yīng)降低[2].
2.2不等式的導(dǎo)數(shù)法求解實(shí)踐應(yīng)用
在求解高中不等式(高中人教版數(shù)學(xué)必修一)知識(shí)點(diǎn)例題過程中,教師也可以運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況以及能力來循序漸進(jìn)引導(dǎo).具體來講,就是要教會(huì)學(xué)生靈活運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法,從容解決某些不等式知識(shí)中的實(shí)際問題.同時(shí),也要求學(xué)生溫故知新,能夠?qū)⑴f知識(shí)學(xué)以致用來解決新問題,如此學(xué)生的整體思維也能被有效培養(yǎng)起來,為提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力夯實(shí)基礎(chǔ),創(chuàng)造利好空間條件.
例2如果x>0,求解:x-x22-ln1+x<0.
這一道例題中的關(guān)鍵點(diǎn)就是要保證x>0,然后再求解f′x.由于x>0,所以就有f′x<0,fx應(yīng)該在(0,+∞)上呈現(xiàn)出單調(diào)遞減趨勢(shì);如果x>0,則有fx<f0=0;如果x<0,則不等式成立.
在上述例題中,教師運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法代入解題關(guān)鍵點(diǎn),假設(shè)x>0情況非常巧妙,快速幫助學(xué)生了解了函數(shù)呈現(xiàn)單調(diào)遞減趨勢(shì),最后求解不等式成立.這一解題思路比較簡(jiǎn)單,有利于學(xué)生掌握并付諸實(shí)踐,在考試中也能做到快速解題拿分.
2.3立體幾何問題的導(dǎo)數(shù)法求解實(shí)踐應(yīng)用
在高中數(shù)學(xué)課堂上立體幾何問題很多,且在高考中也比較常見,某些問題求解難度很高,繁瑣的解題過程容易讓學(xué)生丟分.所以,教師需要利用導(dǎo)數(shù)法幫助學(xué)生提高解題能力,一方面讓學(xué)生通過仔細(xì)審題挖掘題目?jī)?nèi)核,一方面也希望學(xué)生能夠把握已知條件,運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法快速解題.
例如在高中數(shù)學(xué)人教版必修二中,有關(guān)“棱柱”的知識(shí)點(diǎn)難度較大,教師在解題過程中就運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法,為學(xué)生建立正四棱柱的高與正四棱錐的高之間的關(guān)系,再參考體積公式求解題目對(duì)象容積.在運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法代入體積公式過程中,也能求解得到對(duì)象體積的最大值[3].
3高中數(shù)學(xué)解題中的導(dǎo)數(shù)法實(shí)踐應(yīng)用注意事項(xiàng)
在解答高中數(shù)學(xué)題過程中,應(yīng)用導(dǎo)數(shù)法時(shí),教師要指導(dǎo)學(xué)生注意幾點(diǎn)關(guān)鍵問題.
第一,教師要幫助學(xué)生多深入理解導(dǎo)數(shù)概念,為學(xué)生解讀函數(shù)平均變化率的極限值即為導(dǎo)數(shù).主要通過求解導(dǎo)數(shù)公式來理解概念,再推導(dǎo)解決實(shí)際的數(shù)學(xué)題目.
第二,教師要注重將導(dǎo)數(shù)法與數(shù)形結(jié)合融為一體.如上文所述,包括代數(shù)與幾何等數(shù)學(xué)問題都能用導(dǎo)數(shù)法解決,所以學(xué)生要能夠根據(jù)不同數(shù)學(xué)題目巧妙運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法,快速找到解題思路,真正做到化繁為簡(jiǎn).
第三,教師要帶領(lǐng)學(xué)生多運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法解題,目的就是幫助學(xué)生讀懂并透徹運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法,做到解題舉一反三[4].
4結(jié)語(yǔ)
結(jié)合本文論述可以了解到,導(dǎo)數(shù)法確實(shí)是高中數(shù)學(xué)解題的“萬能鑰匙”,因?yàn)閷?dǎo)數(shù)知識(shí)的親和性較強(qiáng),它能夠與任何數(shù)學(xué)知識(shí)形成內(nèi)在關(guān)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,發(fā)散學(xué)生數(shù)學(xué)思維.所以導(dǎo)數(shù)法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的價(jià)值極高,它對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)實(shí)踐應(yīng)用能力大有幫助.
參考文獻(xiàn):
[1]陳俊陽(yáng),黃曉湄.高觀點(diǎn)在導(dǎo)數(shù)問題解決中的應(yīng)用價(jià)值與常見錯(cuò)誤[J].中學(xué)數(shù)學(xué)月刊,2023(02):65-68.
[2]王成君.導(dǎo)數(shù)法在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].數(shù)理天地(高中版),2023(15):12-13.
[3]楊亞麗.導(dǎo)數(shù)法在高中數(shù)學(xué)解題中的有效應(yīng)用[J].人生十六七,2021(11):3-4.
[4]陳虹.函數(shù)因?qū)?shù)而精彩——運(yùn)用導(dǎo)數(shù)解決復(fù)合函數(shù)問題研究[J].中學(xué)教學(xué)參考,2023(08):29-31.