賀建忠
【摘 要】導(dǎo)數(shù)在高數(shù)解題過程中的運(yùn)用,最基本的作用是將解題過程變得簡單高效,將復(fù)雜的高數(shù)問題簡單化,為學(xué)生下一階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)做一個優(yōu)質(zhì)的鋪墊。導(dǎo)數(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的引入,加深了學(xué)生對函數(shù)的理解,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,同時引導(dǎo)學(xué)生將導(dǎo)數(shù)解題的方式運(yùn)用到實(shí)際生活中去,并且對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性有一定的作用;所以導(dǎo)數(shù)是數(shù)學(xué)教學(xué)中有利的輔助工具,注重引導(dǎo)學(xué)生用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行解題,并且能熟練掌握、靈活運(yùn)用成為數(shù)學(xué)教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)之一。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)解題;價值分析
1.高中數(shù)學(xué)解題中的導(dǎo)數(shù)應(yīng)用技巧
在高數(shù)的教學(xué)中,從教師的角度來說,熟悉導(dǎo)數(shù)的定義是學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的基礎(chǔ),教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度適當(dāng)調(diào)整導(dǎo)數(shù)章節(jié)的教學(xué)進(jìn)度,如果基礎(chǔ)知識沒有掌握牢固,越往后知識越復(fù)雜就更不利于學(xué)生的理解和接受。在了解導(dǎo)數(shù)定義的基礎(chǔ)上,逐漸引入函數(shù)四則運(yùn)算法則,將復(fù)雜的知識簡單化,用逐漸帶入的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),打下一個堅實(shí)的導(dǎo)數(shù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ);學(xué)生要結(jié)合導(dǎo)數(shù)知識,將函數(shù)的極值判定和函數(shù)單調(diào)性要作為重要的知識點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
其實(shí)導(dǎo)數(shù)也不是很復(fù)雜難學(xué)的知識,只要將公式、法則、性質(zhì)牢記于心,多做練習(xí),自然就能熟練應(yīng)用;運(yùn)用導(dǎo)數(shù)求極值一般有固定的解題步驟:首先求出f′(x)的根值,根據(jù)所得數(shù)值,確定根兩側(cè)的函數(shù)單調(diào)性,再根據(jù)單調(diào)性呈現(xiàn)出來的遞增或遞減狀態(tài),得到相應(yīng)的最大值或最小值;如果兩側(cè)單調(diào)性相同,則說明此根處沒有相應(yīng)的極值。
例如用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值:求函數(shù)f(x)=-x3+3x2+9x在單調(diào)區(qū)間[1,5]上的最大值;
解:函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=-3x2+6x+9,所以在區(qū)間(-1,3)上是單調(diào)遞增的,即f′(x)﹥0,在區(qū)間(-∞,-1),(3,+∞)上是單調(diào)遞減的;對于區(qū)間[1,5]在[1,3]的范圍內(nèi)f′(x)﹥0,即是遞增,在[3,5]范圍內(nèi)f′(x)<0即為遞減,所以根據(jù)極值的定義可得出,在x=3處取得最大值,即f(3)=63。
這類題目在高數(shù)中是常見的基礎(chǔ)題型,在某一區(qū)間內(nèi)求取極值的問題,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義,在區(qū)間內(nèi)如果兩側(cè)符號不同,那就說明這個區(qū)間存在極值,以此為根據(jù),有清晰的解題思路,就能快速地解出答案。
導(dǎo)數(shù)在幾何解題的應(yīng)用也可以有效的提高解題效率;比如常見的給出某M點(diǎn)坐標(biāo)和曲線C方程,求出最終的切線方程,解題步驟基本上也是有固定的邏輯:首先確定M點(diǎn)是否在相應(yīng)的曲線C上,另外要求得相應(yīng)的導(dǎo)數(shù)f′(x);根據(jù)題目的實(shí)際情況會得出不一樣的數(shù)值,然后結(jié)合導(dǎo)數(shù)知識根據(jù)具體的情況運(yùn)用相應(yīng)的方程公式:如果點(diǎn)在曲線上,那么需要用的方程為y-y0=f′(x0)(x-x0);如果點(diǎn)不在曲線上,那么需要用到的方程為y1=f(x1),y0-y1=f′(x1)(x0-x1),以此為根據(jù),得出具體的x1的值,這樣就能求得切線方程。
根據(jù)以上的解題實(shí)例可以看出,導(dǎo)數(shù)的運(yùn)用不僅是代數(shù),在幾何題目的解答步驟上都能使解題變得更高效簡單。學(xué)生在導(dǎo)數(shù)知識章節(jié)的學(xué)習(xí)中,對于導(dǎo)數(shù)的公式和兩個函數(shù)之間的四種求導(dǎo)法則,可以不用加以過多的證明,但一定要將公式和法則熟記于心,在遇到難題時,能夠正確使用相應(yīng)的步驟和法則。學(xué)生在導(dǎo)數(shù)知識的學(xué)習(xí)過程中,也要注意適時的進(jìn)行總結(jié),對知識有一個連貫性的結(jié)構(gòu);注重知識的全面運(yùn)用,可以提升學(xué)生自身的綜合學(xué)習(xí)能力。
2.高中數(shù)學(xué)解題中導(dǎo)數(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)
在高中數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)部分的教學(xué)過程中有一定的注意事項(xiàng),首要要把握一定的教學(xué)要求,抓住教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),根據(jù)學(xué)生們的實(shí)際學(xué)習(xí)情況和接受進(jìn)度進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)計劃調(diào)整,因?yàn)楦邤?shù)這門課程的思維連貫性,一旦某一部分沒有熟練掌握或者學(xué)習(xí)的不夠踏實(shí),對接下來的學(xué)習(xí)會有很不好的影響,尤其在導(dǎo)數(shù)部分的學(xué)習(xí),如果一開始的基礎(chǔ)知識沒有得到掌握,那么對這部分知識越往后就越難以消化。
要讓學(xué)生對導(dǎo)數(shù)的含義有一個很明確的了解,學(xué)習(xí)之初,對概念的認(rèn)識也是很重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容,然后是對導(dǎo)數(shù)的各種性質(zhì)的了解,因?yàn)閷?dǎo)數(shù)在高數(shù)中起著很重要的作用,在很多題型中都可以用得到,而運(yùn)用在解題中的時候,大都是依據(jù)導(dǎo)數(shù)的各種性質(zhì)進(jìn)行的,所以要求學(xué)生在熟悉導(dǎo)數(shù)的概念以后,對導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)也要牢記于心方能熟練運(yùn)用。利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性、極值、不等式和幾何方程等,可以有效地提高解題的效率和質(zhì)量,從中考察學(xué)生對知識的掌握程度以及思維整合的能力。另外一點(diǎn)在運(yùn)用導(dǎo)數(shù)求解的過程中,引導(dǎo)學(xué)生避免解題思路復(fù)雜化,全面考慮導(dǎo)數(shù)的各種性質(zhì)找出最適合題目應(yīng)用的,盡可能將其簡單化;在復(fù)合函數(shù)的學(xué)習(xí)過程中,要對將其計算法則進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí),并做到熟練運(yùn)用的程度,教師在復(fù)合函數(shù)練習(xí)題的難易程度要做好把控,考慮整體學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行安排布置,或者根據(jù)不同學(xué)習(xí)層次的學(xué)生,拿出多個具有針對性的練習(xí)方案,能更有效地幫助學(xué)生鞏固導(dǎo)數(shù)知識。
3.結(jié)語
教師在在導(dǎo)數(shù)的教學(xué)過程中,將理論知識形象化,結(jié)合一定的圖片表格,讓學(xué)生能更直觀的感受到導(dǎo)數(shù)的各性質(zhì)之間的區(qū)別,同時也要注意引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識生活化,這樣也能更好地提高學(xué)生導(dǎo)數(shù)學(xué)習(xí)的效率。
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