导数公式在高中数学中的应用

导数公式在高中数学中的应用

作者:胡海燕

来源:《理科考试研究·高中》2014年第03期

近年来高考考试大纲的考点,大部分试题与导数有着千丝万缕的关系.从导数引申出来的考点比重逐渐上升,使得导数与函数、微积分、复合函数、反函数、隐函数之间的共通性愈加明显,尤其是函数的导数和导函数,以及函数图象与导数特性的融合,导数和函数的考试范畴逐渐加大.为此,本文研究导数公式在高中数学中的应用具有重要的实践意义.

高中理科之间互相都有融合渗透,因为在物理学、几何学、经济学等学科中,一些重要概念都可以用导数来表示.从理科高三接触的微积分来分析,显示的自变量和变量之间的关系可以看出它应用的身影.当自变量的增量趋于零时,因变量的增量与自变量的增量之商的极限.在一个函数存在导数时,称这个函数可导或者可微分.可导的函数一定连续,不连续的函数一定不可导,这甚至可以被认为高中与高等数学衔接中最基础的定义.高中导数公式的应用过程,是让学生感知瞬时变化率的过程.导数的概念和导数公式的应用,正是实现由初等函数正常推导的过程,是从中规范导数实践教学的过程,也是深度理解和认识导数的过程.

一、用导数判断函数的单调性

在平面直角坐标系中,导数代表的就是某条曲线在某一点处切线的斜率.判断函数的单调性,就可以根据一点处切线的斜率来判定,斜率都大于零,那么可以准确判断出其单调递增的特征.尤其是在简单的一次函数中,当曲线斜率为正时,函数单调递增,反之为负时就是单调递增.

例1 求函数y=x3-3x+1的单调区间.

解析 y=x3-3x+1,y′=3x2-3,当3x2-3=0,即x=±1时,y有极值=-1和3,

因为:x=2时,y(2)=3,x=1时,y(1)=-1, x=0时,y(0)=1,x=-1时,y(-1)=3,x=-2时,y(-2)=-1,

所以函数在(-∞,-1]单调递增,在[-1,1]单调递减,在[1,+∞)单调递增.

在求解单调函数的递增性上,求解函数单调性,更可以显示导数的价值.在实际应用中,还可以延伸出导函数“二次型单调性问题求解”.

二、用导数求曲线的切线

基本初等函数的导数由12个常用导数衍生出来,成为推导的依据.导数的几何意义就是曲线在某点处的切线斜率,也就是常说的切线方程公式,除了强调曲线上的点外,还体现函数在

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