探析导数在高中数学解题中的运用

发表时间:2021/1/29   来源:《教育学文摘》2020年10月第30期   作者:张明
[导读] 高中数学教学是数学学习的中坚力量

        张明
        成都师范学院德阳高级中学    618000
        摘要:高中数学教学是数学学习的中坚力量,高中数学的题目难度也明显大过任何阶段的题目,而导数在高中数学中应用可以大大降低数学的解题难度,正因如此,导数在高中数学大力推行。在教育改革的大环境下,想要把数学这门极具有高难度的学科,做到简洁明了,让学生能够将导数与数学相关知识融会贯通,让学生能够发挥自己的主观能动性,主动学习数学,热爱数学,提高学生的数学成绩。笔者根据自身实际经验,探讨如何更好的将导数使用到高中数学中提出建议,仅供参考。
一、引言
        学生的高中时期是人生的转折点,学好高中的每一个学科都是非常重要的,而数学又是理科的基础,所以数学的解题思路尤为重要。导数是从微积分中分离出来的,它可以用Y=f(x)解出各种应用数学题,能够将数学的理论知识由繁入简,让学生以更加简洁的方式解答数学题,培养学生的数学思维,让学生的逻辑思维能力和解题应用能力大幅度提高,让学生看到数学的时候不会觉得是难题,反而充满兴趣。并且导数自身存在优势,导数的解题思路不唯一,方法多变,能够大大提高学生的创新能力,开拓学生的整体思路。
二、导数解决高中数学问题的应用。
1.求函数最值问题时的导数应用
        高中数学的重中之重、难中之难就是函数问题,每次考试必考函数题,并且往往都是当做压轴大题,所以能够顺利的将函数解答出来是,是每位学生都想达到的境界。这时导数的便捷就凸现出来,它比其他任何公式都简单快捷,能够让学生在最快的速度解出最正确的答案。函数的最值问题是在高中学习过程中最基础也最常见的题目,用导数能够只管明确的看出答案,省略掉了很多繁杂的过程。
        如题目为f(x)=In(1+x)-x,求f(x)的值时。这就是为高中生提问,这个式子的最值是什么。如果学生没有学习导数的求解方式,会使解题变得复杂又漫长,在这其中错误率往往会变的很高。相反利用导数求解则会让解题方法变得简明又便捷,这时我们第一时间要明确题目中的公式所表达的定义域,在题目中的公式中我们可以了解到,f(x)的定义域是x€(-1,-∞),使用导数的解题方式,f'(x)=(1/(x+1))-1,f'(X)=0,从中可以得出结论x=0。 如果 -1<x<0则f'(x)>0;如果x>0,则f'(x)<0,之所以会的出这个结论是因为f(0)=0。根据上述公式可以得到最终答案,在 x=0时,f(x)有最大值,f`(x)=0。
通过上述式子的运算,我们不难看出函数的单调性是解题的关键,值得我们深入学习与思考。
2.将导数与函数的单调性融会贯通。


        函数的单调性是函数问题的根本所在,围绕着函数单调性的问题也最常见,函数的单调性是自变量改变时,因变量也在一定的空间内得到改变,减函数是指自变量变大时因变量越来越小,增函数是指自变量变大时因变量也越来越大,单调区间就是指这种变化的固定区域内。现阶段得高中题目,很大一部分我们可以根据函数的单调性对其进行解答,但一旦单调性或单调区间判断错误,那就会导致整个题目都出现错误,此时就应让导数与单调性融会贯通,减少失误的产生,也让题目变得更加简洁明了,也更加准确。
如高中数学中有一道这样的题目,现有区间(a,b)想要判断函数f(x)在此区间的单调性,回答这个问题时就可以将导数拿出使用,找出该区间的导数,观察计算导数是否等零,假设区间内的导数大于零,那么(a,b)的期间内的函数整体呈现出增函数的趋势,如果区间内的导数小于零,那么该区间的函数为减函数。想要将导数与函数融会贯通时就要知晓,老师要教导学生学习好导数,当学生能够将任意函数都转化为导数时,学生就能够将函数顺利求解,完美的匹配出区间与单调性的对应。
3.导线与曲线切线相融合。
        高中的几何问题也是老大难问题,学好几何要具备良好的空间想象能力,如果空间想象力弱,那么就无法正确领会题目想要表达的主体,从而解答出错误的答案。此时就需要导数前来帮忙,这样能够大幅度降低空间几何构造能力的需求量,从而降低解题难度,提高学生的学习成绩与解题效率。高中最让学生头疼的是通过代数关系求几何关系,这时候导数就有发挥的空间了。
        我们借助一个高中的题目进行具体讲解。已知曲线B:Y=f(x),曲线与坐标系相交于A(m,n)通过已知求过点A的切线方程,想要把此类题目解的又快有准,就需要了解好导数的性质以及具体使用方式。此题的解答方式为要明确点A是否是曲线B上的点,然后通过老师所教导的导数解题具体方式方法进行解题。但是在此解题思路中我们一定要注意,我们要进行多重讨论,无论是函数还是切线方程都是具有很多种情况的,针对多种情况进行分析讨论,最终得出曲线的切线方程。
总结:在新课改的大环境下,导数的使用受到了越来越多人的欢迎,作为一种新型的教学模式,他能够与很多不同的数学难题融会贯通,做出最简洁的答题思路,能够让学生明确题目中想要传达的知识点,方便学生归纳总结。尤其是在五彩缤纷的现在,导数的使用能够帮助学生理清思路,建立严谨的思维模式,将数学思维与生活相融合。但与此同时我们也要注意,在导数的教学讲解中,一定不要形成模式化,让本来开阔的思维固话,这样就完全丧失了导数应有的功效综上所述,学习好导数对高中的学生与老师都具有非常重大的意义,所以对导数的使用和相关技巧要牢牢掌握,与生活融会贯通,在学习中发现规律,在生活中发现导数的美。
参考文献:
[1] 张华.浅谈高中数学导数的解题方法与策略 [J],新课程( 下 ),2017(10):55.
[2] 邓茹月、王晓红.例解函数与导数综合题[J],数理化学习 ( 高中版 ),2018(3)
[3] 毛筝.高中数学导数解题与应用之我见 [J]. 中华少年,2017,(22):139
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