高中阶段导数主要应用在判断函数的单调性、曲线切线等问题,应用导数解题,可以降低解题难度,促使同学们解题效率的提升,促使同学们更加灵活地运用所学知识解决数学问题。
1.导数在判断函数单调性中的应用
在高中数学的学习中,解答函数试题时会高频率地使用导数方法,利用导数解答函数问题,可以降低解题难度,使问题得到快速的解决。因此,同学们在考试时,如果没有解题思路或者遇到较为陌生的函数题型时,则可以首先考虑应用导数解题的方法,从中寻找突破口,进而解决问题。在高中数学各级各类考试中,函数是必考内容,所以同学们在解题过程中必须对函数的开口方向、单调性等有一定的了解,在此基础上利用导数解题,可以不用画图就能够得到函数不同区域的单调性。如果不采用导数的解题方法,就需要画出相应图像,根据图像写出函数的单调区间,这样不仅浪费时间,而且还可能在画图解答时出现错误。实际上,直接求导数可以更好地解决函数问题,但尤为需要注意的是,求导之后需要看导数的区间是大于0还是小于0,从而判断函数的单调性。
2.导数在曲线切线问题中的应用
在解决几何问题时,应用导数思路来解决,可以使得问题更加简单化。通常情况下,在曲切线问题中应用导数知识,可以确定坐标点。而切线方程的最基本求解方式为:已知存在曲线C:y=f(x),且经过M(x1,y1),求过M点的切线方程。在解题过程中,第一步需要解决的问题就是对M点是否存在于曲线上进行讨论;第二步通过导数f'(x)的性质进行解题。
例1已知直线P:x+4y -4=0,有曲线C:y =x4,且直线P与曲线C的一条切线A相互垂直,求切线A的方程。
分析:在实际解题时需要融人导数知识,具体而言:(1)对题目进行讨论,题目中的三个已知条件分别为x+4y-4=0是一条直线,y=x4为一条曲线,切线A为曲线C的一条切线且与直线P相互垂直。根据这些已知条件,求直线P的斜率,而直线P与切线A相互垂直,则可以求出切线A的斜率。(2)求出曲线的导函数,设置导函数的具体值,求出与曲线相切的切点。(3)根据切线A的斜率和坐标求出切线A的方程。
解:y =x 4的导数为y'=4x3,则直线P的斜率为-1/4,由于直线P与切线A相互垂直,所以切线A的斜率为4。令y '=4x3=4,得出x=1,因此切点坐标为(1,1),所以切线A的方程为y=4x-3。
在求解切线方程的过程中,融人导数知识,其主要作用是求切点,然后结合切点与斜率解决问题,进而使得切线求解过程更加简单,提高同学们的解题效率,提升同学们的数学学习效率。
3.导数在不等式问题中的应用
对历年的高考数学试卷分析发现,高考题中不等式与函数相结合的题型越来越多。在不等式解题过程中应用导数,可以将不等式拆分为两个判断函数大小的问题,通过设置第三个函数进行解题。但在此过程中需要能够正确判断相对应范围的正、负值,并且还应判断其单调性,进而对两个函数进行比较,得出不等式。另外,在三角函数、对数函数等不等式问题的解决中,合理地应用导数知识,可以保障解题效率的提升,确保结果的正确性。
结束语:总而言之,在高中数学的学习过程中要学会应用导数进行解题,不仅可以促使同学们更加熟练地掌握相关知识,而且还可以起到巩固所学知识的作用,为今后更好地学习数学知识打下夯实的基础。
作者单位:湖北省荆门外语学校