关于导数应用的复习备考

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  导数自从下放高中后,使中学数学和高考备考发生深刻的变革,为学生以导数为工具研究函数的变化率,解决函数单调性及极值问题提供了更有效、更简便的捷径,体现了中学数学需要不断知识内容更新、与时俱进。下面笔者从考点内容及近年考率分析,以提高学生的解题能力。
  
  一、几种类型的解法
  
  1. 求函数的单调性与最值(极值)
  求函数的单调性增减区间的方法是:
  例1已知函数f(x)=-x +6x +9x+a;(1)求f(x)的单调减区间;(2)若在区间[-2,2]上最大值为20,求它在该区间上的最小值。(05年北京高考)
  解:∵f(-2)=2+a,f(2)=22+a, ∴f(2)>f(-2)。
  因为在(-1,3)上f′(x)>0,所以f(x)在[-1,2]单调递增,又f(x)在[-2,1]上单调递减,因此f(2)和f(-1)分别是在区间[-2,2]上单调递减,因此f(2)和f(-1)分别是在区间[-2,2]上的最大值和最小值。
  于是22+a=20,解得a=-2
  故f(x)=-x +6x +9x-2,f(-1)=-7,f(x)在区间[-2,2]上的最小值为-7。
  点评:本题由浅显走向深奥,涉及求导,分出单调区间,在区间找最值。
  变形题:设x=3是函数f(x)=(x +ax+b)e -x(x∈R)的一个极值点,求a与b的关系式(用a表示b),并求f(x)的单调区间。(06年湖北高考)
  (本题涉及可导函数在某一点取极值的条件,答案:b=-2a-3;当a<-4时,f(x)在(-∞,3]上为减函数,在[3,-a-1]上为增函数,在[-a-1,+∞)上减函数;当a>-4时,f(x)在(-∞,-a-1]上为减函数,在[-a-1,3]上为增函数,在[3,+∞)上减函数。
  2. 导数的几何意义
  在某一点切线的斜率或在某一时刻的瞬时速度,就是该点或该时对应的导数,高考常结合函数f(x)在x 处的导数f′(x )是曲线y=f(x)在点(x ,f(x ))处切线的斜率来考查,涉及求切线方程、面积等。
  例2设t≠0,点P(t,0)是函数f(x)=x +ax与g(x)=bx +c的图像的一个公共点,两函数的图像在P点处有相同的切线,用t表示a、b、c。(05年湖南高考)
  解:因为函数f(x)、g(x)的图象都过点(t,0),所以f(t)=0,即t +at=0,因为t≠0,所以a=-t 。
  又g(t)=0,即bt +c=0,所以c=ab。
  所以3t +a=2bt,将a=-t 代入得b=t,因此c=ab=-t ,故a=-t ,b=t,c=-t 。
  点评:以曲线为载体,与其它数学分支融合为一体,运用广泛。
  
  二、2008年高考命题在导数部分趋势及备考建议
  
  导数这一章仍将是2008年高考重点内容之一,重点将在求导和导数应用,若与不等式、数列有关,以及关于离散型变量的计论,作为解答题多为综合题,为中档题或以上的难度。若是选择题、填空题多为中档题或以下难度,涉及求导和导数几何意义、物理意义,以及导数的定义等知识点的应用。
  复习中要深入理解和掌握导数的定义、法则及求导公式,复合函数的求导法则等方法求导,掌握利用可导函数判断函数单调性的基本方法,掌握利用可导函数求函数极值的基本方法,掌握求和在闭区间连续的函数的最值的基本方法,要准确理解利用导数定义求导,区分极值和最值两个概念,从图象上认识f(x)与f′(x)之间的关系,会利用导数的几何意义和物理意义,关键要提高知识熟练程度,从而加强理解。
  导数作为数学运算工具,它的功能性强,高考命题空间大,小到基本概念题及基本公式运用题,大到与方程和不等式等知识相结合。利用分类讨论的思想方法论证或证明函数的单调性,函数的极值和最值,是近几年高考的热点。
  
  注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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