导数在数学中可以解决哪几类问题?

香水ㄘ百合 1年前 已收到4个回答 举报

逆蝶 花朵

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(1)导数 的几何意义就是曲线在点处的切线斜率,其切线方程可以表示为,这里一定不能忽视必须是曲线上的点这一条件,否则就会出错.此外还要注意的是:函数 在点处可导是曲线在点有切线的充分而不必要条件,即函数 在点处可导,则曲线 在点 一定存在切线;但曲线 在点存在切线时,函数在点处不一定可导.
(2)求曲线的切线方程一般步骤是:
   ①求出函数 在点 处的导数,即曲线 在点 处的切线的斜率;
   ②在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为:
   ③特别地,如果曲线 在点 处的切线平行于 轴,这时导数不存,根据切线定义,可得切线方程为 .
3、工具性:高考中对导数考查的第二层次,这一层次包括求函数的极值、最值,求函数的单调区间,证明函数的单调性等.因为导数已经成为分析和解决问题必不可少的“工具”,由于其应用的广泛性,提供了研究函数问题、曲线问题等的一般性方法,运用它可以简捷的解决一些实际问题和传统中学数学方法难以研究的问题.因此,在复习上,要掌握以下几个重要的知识点:
(1)利用导数研究函数单调性的方法,求可导函数 单调区间的一般步骤:
①分析 的定义域;
②求导数 ;
③解不等式 (或 < );确定递增(或递减)区间,单调区间一定是定义域的子集;
(2)求可导函数 极值的一般步骤:
①求导数 ;
②求方程 的全部实根;
③判断 在实根左、右的符号,由增到减为极大,由减到增为极小.
(3)求可导函数 在闭区间上最值的方法:
①求出函数在给定区间内的所有极值;
②求出函数在闭区间上的两个端点值;
③将极值与端点的函数值作比较,得出最值.
(4)导数与函数的单调性的关系:
① 与 为增函数的关系:
能推出 为增函数,但反之不一定.如函数 在 上单调递增,但 ,∴ 是为增函数的充分不必要条件.
② 时, 与 为增函数的关系:
若将 的根作为分界点,因为规定 ,即抠去了分界点,此时 为增函数,就一定有 .∴当 时, 是 为增函数的充分必要条件.
③ 与 为增函数的关系:
为增函数,一定可以推出 ,但反之不一定,因为 ,即为或.当函数在某个区间内恒有,则为常数,函数不具有单调性.∴ 是 为增函数的必要不充分条件.
④ 与 为减函数的关系类似.
(5)还要特别提示以下几点:
①极值是一个局部概念,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小的,并不意味着它在函数的整个定义域内最大或最小,且极大值不一定比极小值大:
②如果函数在区间内只有一个点使,此时函数在这点有极大(小)值,那么不与端点比较,就可以知道该极大(小)值就是最大(小)值;
③函数在其定义域上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,可能没有.
4、创新性:导数知识点的引入,不仅仅创新了解题的手段,重要的是试题内容和思想方法上的创新.创新是高考对导数考查的第三层次,这一层次是将导数的内容和传统内容中的有关函数、三角、数列、不等式、向量和解析几何等交汇在一起,设计出许多情境新颖、综合性强的试题(包括应用题).这些问题的求导的过程并不难,它考查的核心在于函数的性质及下列些重要的思想方法:
(1)数形结合思想:根据函数的单调性与极值、最值的情况,可以大致的描绘出函数的图像,以帮助我们直观形象的分析问题;
(2)化归和转化思想:愈来愈新的形式多样的导数问题,通过归纳类比,就可转化为我们熟悉的数学问题.例如,求解恒成立时实数范围时,可以转化为求的最大值问题;不等式的证明可转化为求函数单调性的问题;
(3)分类与整合思想:用导数处理含参数的问题,往往要根据极值点的大小和位置进行分类讨论,然后对各类情形进行整合
(4)综合数学思想:用导数求方程根的个数或根的分布的问题,简捷明了,这类问题可转化为根据的单调区间和极值,来判断的图像与轴的交点问题,这既是数形结合思想的体现,也是函数与方程思想的体现.
在本部分内容复习上,还要在充分认识导数作为工具在研究函数等问题提供了有效的途径和简便方法的基础上,认识导数在解决其他问题上的不可替代的优越性.要做相关的针对性模拟训练,要在老师的带领下总结方法,掌握一定的解题技巧,以拓展解题的空间,开阔解题的视野,培养创新思维能力.
具体说,要关注下列一些问题:
(1)处理生活中的优化问题:
对于实际生活中的优化问题,如果其目标函数为高次多项式函数,简单的分式函数,简单的无理函数,简单的指数函数、对数函数,或它们的复合型函数,用过去的知识求其最值往往没有一般方法,即使能求出,也要涉及到较高的技能技巧,而用导数法求其最值,其优越性则更为突出.
(2)证明不等式:
利用函数单调性证明不等式,关键在于构造好相应的函数,然后在相应的区间上用导数知识判断其单调性,再得到所证的不等式.
中学范围内利用导数解证不等式主要有两种方法:一是借助函数的单调性,二是借助函数的最大(小)值.无论哪种方法,解题过程变得简洁的关键是利用了导数.
(3)处理含参数的恒成立不等式问题:
求恒成立的无理不等式中参数的取值范围问题,往往在短时间内往往难以很快寻得正确的解题思路.本题从导数知识入手,解题思路清晰,令人耳目一新,体现了导数较高的工具应用价值.
5、思辩性
考查导数内容的第四个层次,是对相关概念的辨析.这部分内容的复习要关注下列几个问题:
(1)“过某点的切线”与“在某点的切线”是不同的,“过某点的切线”中的某点可以不在切线上,而“在某点的切线”中的某点一定在这条曲线上;过某点的切线可能不止一条,但在某点的切线条数一定是唯一;
(2) 是函数 为增函数的充分而不必要条件,不要误认为是充要条件;
(3)若可导函数 在点 处连续且两侧的导数异号,则点 是函数的极值点,但是函数 在极值点处的不一定可导;
(4)可导函数的极值点一定是导数为0的点,但是导数为0的点不一定是极值点;
(5)函数 在 处连续是函数 在 处可导的必要条件而非充分条件,即是说非连续函数是不能求导的.
6、求导之前,如果可以的话,应利用代数、三角恒等式等变形对函数进行化简,然后求导,这样可以减少运算量,提高运算速度,减少差错;有的函数虽然表面形式为函数的商的形式,但在求导前利用代数或三角恒等变形将函数先化简,然后进行求导,有时可以避免使用商的求导法则,减少运算量.
7、定积分与微积分基本定理:
(1)定积分的定义过程包括“分割、近似求和、取极限”这几个步骤,这里包含着很重要的数学思想方法,只有对定积分的定义过程了解了,才能掌握定积分的应用.
(2)微积分基本定理:
(3)在不定积分中,由于 ,∴原函数不是唯一的, 但∵ , ∴ 也是 的原函数,因此在求定积分时,只需要一个原函数 即可.
(4)利用定积分来求面积时,要特别注意位于轴两侧的图形的面积的计算,分两部分进行计算,然后求两部分的代数和,其结果可正可负.

1年前

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酒肉串肠过 幼苗

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你可以去百度文库,打上导数在数学中的应用,就会有论文出来。可以看看那个。那个很详细了

1年前

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thepowerofdream 种子

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微积分? 最直接的切线问题撒

1年前

1

wpjiaki 春芽

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求切线方程、单调性、单调区间、极值、最值。

1年前

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