导数——高考函数问题的指挥棒
2019-11-14孙海峰
孙海峰

摘 要:导数是解决函数问题的一个有力工具,在高中阶段学习导数,有利于学生更好地掌握函数,理解函数的性质,所以在解决很多高中数学函数问题时,要利用导数的思想来化简问题。
关键词:导数;单调性;極值
函数y=f(x)在x0处的瞬时变化如果当Δx→0时们就说函数y=f(x)在点x0处可导,并把这个极限叫做f(x)在点x0处的导数,记作f ′(x),即f ′(x。如果函数f(x)在开区间(a,b)内每一点都可导,就说f(x)在开区间(a,b)内可导。这时对于开区间(a,b)内每一个确定的值x0,都对应着一个确定的导数f ′(x),这样就在开区间(a,b)内构成一个新的函数,这一新函数叫做f(x)在开区间(a,b)内的导函数,记作f ′(x),即f ′(x数也称导数。函数y=f(x)在点x0的导数f ′(x)的几何意义:表示函数曲线在P0[x,f(x0)]点的切线斜率(导数的几何意义是该函数曲线在这一点上的切线斜率)。
一、利用导数求函数的单调区间
函数的一个重要的性质就是函数的单调性,而函数的单调性又是研究函数性质时需要特别注意的。我们通常用定义来判断。但是当函数的表达式相对比较复杂时,判断f(x1)-f(x2)的正负比较困难。这时我们就可以运用函数的导数来判断函数的单调性,只需考虑到f ′(x)的正负即可,当f ′(x)>0时,f(x)单调递增;当f ′(x)<0时,f(x)单调递减。所以说运用导数的知识判别函数的单调性比运用定义法判别更轻松,更简便,可以省去很多的繁琐步骤,而且更能明显地刻画出函数的多种性质,方便下面的研究做题。所以说此方法简单快捷而且适用面广。
例一:设函数f(x)=emx+x2-mx。证明:f(x)在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增。(2015全国高考卷)
解:f ′(x)=m(emx-1)+2x
若m≥0,则当x∈(-∞,0)时,emx-1≤0,f ′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,emx-1≥0,f ′(x)>0;
若m<0,则当x∈(-∞,0)时,emx-1>0,f ′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,emx-1<0,f ′(x)>0;
所以,f(x)在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增。
二、利用导数求参数的值及在指定区间内的极值
求参变量的取值范围是数学中的一个重要内容,有不少求参变量取值范围的问题依靠传统的方法不容易解决,但是借助求导的方法确是一种很有效的解决途径。当……
