導(dǎo)數(shù)作為高中數(shù)學(xué)的一個(gè)新增內(nèi)容,在近幾年高考中都有重要的體現(xiàn).作為一個(gè)解題工具,它與其他知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系密切,如導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性,導(dǎo)數(shù)與值域,導(dǎo)數(shù)與不等式,導(dǎo)數(shù)與解析幾何等,正因?yàn)橐詫?dǎo)數(shù)為工具的題型覆蓋面廣,而且導(dǎo)數(shù)也切實(shí)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)化解題步驟,明晰解題思路的作用,所以在近幾年高考中,導(dǎo)數(shù)問(wèn)題才經(jīng)久不衰,穩(wěn)居壓軸題之位.下面是我對(duì)近幾年高考題中的導(dǎo)數(shù)壓軸題得分及解法技巧的一些粗淺認(rèn)識(shí),僅供大家參考.
一、得分技巧
1.中等偏下學(xué)生,記住公式,求導(dǎo)得分.
導(dǎo)數(shù)問(wèn)題雖然是壓軸題,但他的第一個(gè)問(wèn)通常是在含參數(shù)的前提下求單調(diào)區(qū)間,求極值的問(wèn)題,只要有函數(shù),就一定要求導(dǎo),求導(dǎo)時(shí)會(huì)應(yīng)用的公式為
①相乘形式的函數(shù)導(dǎo)數(shù)的求法,即(f(x)g(x))′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x))
②自然對(duì)數(shù)的導(dǎo)數(shù),指數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù),三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù),即(lnx)′=■,(ex)′=ex,(sinx)′=cosx,(cosx)′=-sinx
所以作為中等偏下學(xué)生只要記住以上幾個(gè)公式,就可以得到這道高考題的2分左右.
2.中等學(xué)生注意定義域,利用導(dǎo)數(shù)的恒成立,解決第一問(wèn).
高考中的導(dǎo)數(shù)大題一定是含參數(shù)的,我們會(huì)在參數(shù)參與的前提下求解點(diǎn)調(diào)區(qū)間,或極值問(wèn)題,這就需要對(duì)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行討論.
例如1:2011遼寧卷文科22題第一問(wèn)
已知函數(shù)f(x)=(a+1)lnx+ax2+1.
(Ⅰ)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
在對(duì)函數(shù)求導(dǎo)后得到,f′(x)=■+2ax=■,
在定義域?yàn)?0,+∞)的前提下,導(dǎo)數(shù)的分子為最高次項(xiàng)含參數(shù)的一個(gè)新函數(shù)g(x)=2ax2+a+1,而當(dāng)a≥0時(shí),函數(shù)g(x)≥0恒成立.所以得到了第一種情況的單調(diào)性.同時(shí),第一種情況中a≥0這個(gè)范圍的出現(xiàn)也給下面的討論提供了范圍依據(jù),接下來(lái)再在a<0時(shí)按照函數(shù)g(x)的零點(diǎn)情況繼續(xù)討論即可.
這道題是利用導(dǎo)數(shù)與0之間存在某種可確定大小關(guān)系的可能性,先分析出導(dǎo)數(shù)大于0或小于0恒成立的參數(shù)的取值范圍,得到單調(diào)性的第一個(gè)結(jié)論,再在參數(shù)的其他范圍內(nèi),對(duì)導(dǎo)數(shù)與0所構(gòu)成的不等式進(jìn)行求解,從而得到第一個(gè)問(wèn)的結(jié)論.
3.上中等學(xué)生?;仡櫍帽绢}曾經(jīng)獲得的結(jié)論,構(gòu)造函數(shù)爭(zhēng)取滿分.
高考中導(dǎo)數(shù)問(wèn)題一般為兩個(gè)問(wèn),第一個(gè)問(wèn)以討論函數(shù)的單調(diào)性居多,第二個(gè)問(wèn)多為不等式的恒成立問(wèn)題,第二個(gè)問(wèn)的不等式的求解過(guò)程中常常要用到第一個(gè)問(wèn)曾經(jīng)獲得的結(jié)論,所以在解題時(shí)要時(shí)刻回顧,尋找可利用的依據(jù).
二、解題技巧
在對(duì)最近五年高考題的整理中,我發(fā)現(xiàn),導(dǎo)數(shù)問(wèn)題在解法上還是有一定的規(guī)律可查的。
具體規(guī)律有以下幾個(gè):
(1)求導(dǎo)后導(dǎo)數(shù)的幾個(gè)固定形式:①含分母的導(dǎo)數(shù)形式f(x)=■ ,此類導(dǎo)數(shù)是由含有l(wèi)nx的函數(shù)求導(dǎo)得到的,所以定義域?yàn)?0,+∞),此時(shí)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)與分母無(wú)關(guān),只要研究分母g(x)=mx2+nx+p,分m=0 及m≠0時(shí)△與0的關(guān)系即可.②含ex的導(dǎo)數(shù)形式,此類導(dǎo)數(shù)的原函數(shù)若為相乘形式的函數(shù),則提取ex,導(dǎo)數(shù)的正負(fù)與ex無(wú)關(guān),若只有個(gè)別式子含有ex則考慮二次求導(dǎo)。③含三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù)形式,利用三角函數(shù)的有界性。
(2) 二次求導(dǎo)的使用。
高考題中有時(shí)會(huì)涉及到二次求導(dǎo)的使用.
如2010課標(biāo)卷第21題
設(shè)函數(shù)f(x)=ex-1-x-ax2。
(1)若a=0,求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若當(dāng)x≥0時(shí)f(x)≥0,求a的取值范圍
在(2)問(wèn)中,一階求導(dǎo)后,f′(x)=ex-1-2ax,而這一函數(shù)仍為超越函數(shù),要研究原函數(shù)的單調(diào)性,我們還是無(wú)從下手,所以用二階求導(dǎo),令g(x)=f′(x),則g′(x)=ex-2a ,此時(shí),由已知x≥0,所以ex≥1,即2a與1的大小關(guān)系是二階導(dǎo)數(shù)與0的關(guān)系討論的依據(jù),而二階導(dǎo)數(shù)與0的關(guān)系決定一階導(dǎo)數(shù)的單調(diào)性,一階導(dǎo)數(shù)若單調(diào)的話,則一定有f′(x)≥(≤)f′(0)=0恒成立,即獲得了原函數(shù)得單調(diào)性.
考慮會(huì)用到二階求導(dǎo),是當(dāng)一階導(dǎo)數(shù)仍為超越函數(shù),無(wú)法直接研究原函數(shù)的單調(diào)性.
(3)恒成立的應(yīng)用.恒成立是導(dǎo)數(shù)問(wèn)題中永恒的話題.歸結(jié)為一句話就是恒成立即為求最大值與最小值問(wèn)題,所以是導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的一個(gè)最重要的體現(xiàn).在導(dǎo)數(shù)問(wèn)題中,幾乎所有的最后一問(wèn)都要涉及到這類恒成立問(wèn)題.
如2011年北京卷第18題
已知函數(shù)f(x)=(x-k)■e■.
(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若對(duì)于任意的x∈(0,+∞),都有f(x)≤■,求k的取值范圍;
即為證明f(x)■≤■即可.
如2010課標(biāo)卷第21題
設(shè)函數(shù)f(x)=ex-1-x-ax2。
(1)若a=0,求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若當(dāng)x≥0時(shí)f(x)≥0,求a的取值范圍.
第二問(wèn)即求f(x)min≥0
以上 是我個(gè)人在導(dǎo)數(shù)問(wèn)題上就得分技巧和解題技巧兩方面的一些淺顯認(rèn)識(shí),在高考中,要想順利地解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題還需要各位同仁共同努力,尋找更多好的方法和途徑,使學(xué)生少走彎路,做到事倍功半,提高高考分?jǐn)?shù).