高中数学教学中导数的应用分析
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高中数学教学中导数的应用分析
向
青海省都兰县高级中学 娟
青海都兰8161O0
【摘要】导数是高中数学中微分学的一个基本概念,其可以对函数相对于自变量的变化快慢程度进行反应。但是在一般情况下,我们通常在计算
过程中通常不会直接对导数进行使用,教师在教学过程中也忽视了导数的应用,因此也没有对导数定义式在数学解题中的作用进行充分的重视,其
实在有些情况下,在数学解题过程中,如果能够利用导数定义式进行,那么则可以大大的提高数学解题的效率以及简便度,甚至在有些时候则是必
不可少的。下面本文就对导数在高中数学教学中的应用进行分析。
【关键词】高中数学导数应用分析
中图分类号:G633.66文献标识码:A文章编号:1009.4067(2013)03.178.01
引言 .
导数是微分学的基本概念之一,它将函数相对于自变量的变化快慢
程度有效反映了出来。由于一般函数的导数问题在计算时用倒数基本公
式及其运算法则等就可以解答出来,和运用倒数定义计算相比更加方
便,因此,在高等数学的教学和学习中,教师和学生往往忽视了导数定
义式在解题中的作用 ’。本文深入剖析了导数的定义式,结合例题说明
了用导数定义式求解极限、导数和切线的斜率的方法,以促使教师和学
生在高等数学的教学和学习中进一步理解和重视导数的定义。 1、高中数学中导数定义式
大家都知道,设函数y ,在go的某个领域内有定义,当自变量x
在x0处取得增量Ax时,相应的函数Y取得增量Ay=f(xo+Ax)一ff曲;如果△
Y与△x之比当△,r 时的极限存在,则称函数y= )在_点 处可导,并称
这个极限为函数y---f(x)在点】【o处的导数,记为Y 『X=Xo或Y (Xo),即
A1‘ v,6 =lim兰 =lim ! = 。
有些情况下,导数的定义也有以下形式:f,㈤=lira 盟= 2
x—} 0 —XO
2、几何解析对导数的运用
在高中数学教学中,对于解析几何的问题利用导数进行解题时,首
先应该理解导数的几何意义,然后注意判断点M(xo,yo)与已知曲线的
位置关系,这样在解题时就能够快速准确的解出问题,如例l所示:已
知曲线Y=,(x)’求曲线在点M(xo,YO)的切线方程。针对这道题目在采
用导数解题时,首先应该求出导数.厂’(x),然后将 =xo代人导数.厂。( ), 为k=f’(xo),最后就能够方便的算出曲线Y=厂( ),在点M(xo,YO)处
的切线方程为),一YO=f’(xo(x一 ))
解题: 设lim—f(1+x)-—f(1-2x)
—}O
曲线Y=,( 在点(1,,( 处的斜率。
解 lim..f....(..1..+....x...)..-....f....(..1..-....2..—x—)
-÷O =1,f )在X=1处可导,求
:l [ 十2’一f(1-2x)-f(1)
-÷0 一2x
:lim—/(1+x)—-f(1)+2 lim—f—(1—-—2_=x。)-—f一(1)
J—}0 —÷O -2X
:f’( )+2f’(1):3f’(1)=1
. √’(1) {
3、不等式解析对导数的应用
在高中数学教学中导数在解不等式问题时应用最多的就是不等式
证明题。在不等式证明题解题的过程中,通过运用导数进行构造函数可
以对整个函数判断单调性,最终能够证明整个不等式 。下面我们通过
具体的例题进行分析导数在不等式证明题中的应用:已知函数
_厂( )=xlnx(0<a<b),证明:0<,(口)+f(b)一2f[(a+b)/2】
解析:在解题前,当我们看到题目时会感觉一头雾水,不知道应该
从何下手,但是如果我们能够运用导数进行解题,则会达到事半功倍的
效果。在运用导数解题时,首先应该明确导数的单调区间,然后进行判
断ab值的范围,进而能够通过分析证明你明不等式。 4、函数解析对导数的应用
4.1导数在判断单调性中的应用
在高中数学解题时,运用导数能够求出可导函数的单调区问,其实
质就如同解不等式厂’(曲>0或者厂’(x)<0在区间的端点上有意义,则
178 中国电子商务●2013・03 也可以写成闭区间的形式,具体的解题思路及方法如下例题所示:例:
分析函数.厂( )=X’一3x在哪个区间为增函数,在哪个区间为减函数?
分析:在进行判断函数单调性时,首先可以对函数厂( )进行求导让,
求解出不等式.广( )>0和.厂’( )<0的解,从而可以得到.厂’( )>0的解
为单调增函数区间,而广( )<0的解为单调减函数区间。
解题: 由题目可以得知, 厂( )= 一3x,所以
厂’( )=3x 一3=3(x一1) +1),设厂 ( )>0,则可以得出 <l或者
X>l,因此可以得出单调增区间为(1,扣)和(一,一1)。然后设
f’( )<O,则可以得出一l< <l,所以可以得出f(x1的单调减区间
为(一1,1).
4.2函数在求解极值中的应用
在高中数学教学中,极值是高中函数教学中的难点也是重点,其涉及
到中学数学知识各个方面的运用。在解析函数最值问题时导数的应用不仅
能够简化解题过程,而且步骤简单,容易掌握 。一般情况下,如果函数.厂( ) 在闭区间 b】上可导,则,( )在闭区间【 d上的最值求法分为两步就能够
完成:第一步,求出函数f(x)在(aJ))上的驻点,第二步:计算厂(x)在
驻点和端点的函数值,然后进行比较可以得知,最小的为函数的最小值,
蜀I大的为函数的最大值。这种方法还可以运用到函数图像中,因为在画函
数图像时也要求出函数的极值,运用导数能够轻
解题:例1 lim1 ̄x—2+一p2-p(p>O,g>0) —’o 4x2+q2一q
解令厂( )=√ ,g(x)一x2,c(x' ̄q2‘
一lim甓= 孬/(x)-/(o)= :詈
该题是 ---9 0时的{}型未定式,在我们还没有对导数的概念进行
学习之前,常用的方法时将分母中的零因子消去。针对本题的特征,求
解的关键是同时有理化分子和分母。但是,现在我们学习了导数的定义,
就可以在求解时直接运用导数的定义式了。 总结
数学应用是数学本身发展的需要,很多理论问题的实际操作更偏重
于实用性。因此作为数学教师,在数学教学中我们应该在深入领悟其思
想的基础上,对其应用给予充分的重视,理论联系实际,让学生在学习
书本知识的同时,增强解决实际问题的能力,为培养符合现代社会需要
的高素质数学人才做出积极的贡献 。在高中数学教学中运用导数解题
时,最重要的就是在理解其定义的基础上,熟练掌握其本质,进而正确
运用来解决各种问题。不能单纯地只知道导数的公式及其简单的求导方
法,这在解题过程中会出现本质性的错误,还会阻碍思维的扩散。只有
将其内在的本质理解透彻,在解决问题时才能有正确的方法,从而能够
提高灵活解题的能力 。 参考文献
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