朱加俊
导数问题是高中数学的一个重要组成部分,近几年各省市的高考中,导数成为一个必考内容,占到总分值的10%左右.从难易程度看,各省市高考中,填空题以中档为主,而解答题处于压轴题的位置,综合性较强,难度也比较大.
江苏“课程标准”中对导数部分的要求是:一、了解导数的概念及几何意义;二、理解导数的定义,了解函数的单调性与导数的关系,包括求函数的极值、单调区间及判定函数的单调性等;三、导数在实际生活中的应用.根据课程标准要求及本人在教学中了解的学生的学习情况,提出在复习过程中的几点想法:
一、注重导数的几何意义
导数的几何意义是高考涉及导数知识时经常考查的一个知识点,如求切线的斜率、求切线的方程等,难点在于对其几何意义的正确理解.
例1 (2008江苏8)直线y=1[]2x+b是曲线y=玪n玿(x>0)的一条切线,则实数b=.
解析 求曲线的切线(包括给出的点在或不在已知曲线上两类情况)为主要内容,求切线方程的难点在于分清“过点(x0,y0)的切线”与“点(x0,y0)处的切线”的差异.突破这个难点的关键是理解这两种切线的不同之处在哪里:在过点(x0,y0)的切线中,点(x0,y0)不一定是切点,点(x0,y0)也不一定不在切线上;而点(x0,y0)处的切线,必以点(x0,y0)为切点,则此时切线的方程才是y-y0=f′(x0)(x-x0).求切线方程的常见方法有:①数形结合.②将直线方程代入曲线方程利用判别式.③利用导数的几何意义.
二、强化导数的基本运算及简单应用
导数的基本运算是导数应用(单调性、极值、最值)的基础,是高考重点考查的对象,考查的方式以填空题为主.
例2 (2009江苏3)函数f(x)=x3-15x2-33x+6的单调减区间为.
解析 对于导数的复习,应该立足基础知识和基本方法,应注意以下几点:
(1)在求导过程中要紧扣求导法则,联系基本函数求导公式,对于不具备求导法则结构形式的要注意适当恒等变形.(2)用导数法研究函数的单调性、极值及最值时要特别注意函数的定义域,因为一个函数的导数的定义域可能和这个函数的定义域不相同.(3)近年高考中经常出现以三次函数为背景的问题,复习中应加以重视.
三、加强利用导数研究函数性质问题的研究
运用导数的有关知识,研究函数的性质是历年高考的热点问题.高考试题常以解答题形式出现,主要考查利用导数为工具解决函数、方程及不等式有关的综合问题,题目较难.
例3 (2011江苏19)已知a,b是实数,函数f(x)=﹛3+猘x,g(x)=x2+bx,f′(x)和g′(x)分别是f(x),g(x)的导函数,若f′(x)g′(x)≥0在区间Ⅰ上恒成立,则称f(x)和g(x)在区间Ⅰ上单调性一致.
(1)设a>0,若函数f(x)和g(x)在区间[-1,+∞)上单调性一致,求实数b的取值范围;
(2)设a<0且a≠b,若函数f(x)和g(x)在以a,b为端点的开区间上单调性一致,求|a-b|的最大值.
解析 这类问题常常涉及求函数解析式、求参数值或取值范围问题.解决极值、极值点问题转化为研究函数的单调性,参数的取值范围转化为解不等式的问题,有时须要借助于方程的理论来解决,从而达到考查函数与方程、分类与整合的数学思想.
四、运用导数解决实际问题
近几年,高考越来越注重对实际问题的考查,因此要学会应用导数解决有关最优化的问题及即时速度、边际成本等问题,学生要有运用导数知识解决实际问题的意识、思想方法以及能力.实际应用问题的考查将是高考的又一热点.
例4 (2010江苏)将边长为1 玬的正三角形薄片,沿一条平行于底边的直线剪成两块,其中一块是梯形,记S=(梯形的周长)2[]梯形的面积,则S的最小值是.
解析 解决实际应用问题关键在于建立数学模型和目标函数.把“问题情景”译为数学语言,找出问题的主要关系,并把问题的主要关系近似化、形式化,抽象成数学问题,再化归为常规问题,选择合适的教学方法求解(尤其要注意使用导数解决最优化的问题).
通过以上考点回顾和热点分析,我们在导数的复习备考中须要注意以下几个问题:
1.要把导数的复习放在函数大背景下来复习.同时注意定义域优先、函数方程的思想、数形结合思想、分类讨论思想、恒不等式问题常见处理方法,等等.
2.要用好导数工具.要对已知函数进行正确求导,特别注意的是分式、对数式、复合函数的求导,一定要对求导的结果进行演算之后再进行下一步的运算.
3.要重视常见初等函数性质的研究,特别是二次函数.一个问题利用导数求解之后,一定转化为常见的初等函数,求导之后的函数以二次函数型居多,要不也是局部是二次型,其他部分的因式符号是固定的,所以要研究好常见如二次函数、类反比例反数、对号函数等函数的性质,为导数题的深化解题奠定基础.
4.拓展导数应用的范围.例如求曲线的切线拓展到求圆锥曲线的切线,在用导数求圆锥曲线切线时,要注意将方程转化为两个分段函数的形式.通常近几年涉及这样的问题以二次函数型抛物线方程居多.