摘 要:高中階段是一個(gè)非常重要的時(shí)期,尤其對(duì)高三的學(xué)生來(lái)說(shuō),如何在高中的學(xué)習(xí)階段熟練地掌握和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的理論和概念,解決數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題,是當(dāng)前學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中所面臨的首要問(wèn)題之一。而數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)學(xué)習(xí)方法的推廣和應(yīng)用,對(duì)于高三學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率的提升具有極大的促進(jìn)作用。筆者就高中數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)體會(huì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析和探討。
關(guān)鍵詞:導(dǎo)數(shù);高中數(shù)學(xué);學(xué)習(xí)體會(huì)
一、 什么是導(dǎo)數(shù)應(yīng)用
導(dǎo)數(shù)在高中數(shù)學(xué)中是以數(shù)學(xué)微積分科目中基礎(chǔ)概念的形式出現(xiàn)的。假如在微積分計(jì)算的過(guò)程中,出現(xiàn)了自變量增量逐漸趨零的現(xiàn)象,那么因變量自身的增量就是自變量增量?jī)烧咧g的極限。如果一個(gè)函數(shù)中存在導(dǎo)數(shù)的話,就可以將其稱之為微分。由于可導(dǎo)的函數(shù)具有連續(xù)性的特點(diǎn),所以如果函數(shù)不具有之一特點(diǎn)的話,那么一定是不可導(dǎo)的。也就是說(shuō),導(dǎo)數(shù)的實(shí)質(zhì)起身就是一個(gè)求極限的數(shù)學(xué)過(guò)程,而導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則,也主要是以極限運(yùn)算法則為基礎(chǔ)衍生而來(lái)的。作為我們高中生來(lái)說(shuō),函數(shù)不僅是我們高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,而且也是學(xué)習(xí)難點(diǎn),求最值更是高中函數(shù)學(xué)習(xí)中最常用的內(nèi)容之一。所以作為高中生,通過(guò)自己的學(xué)習(xí)后發(fā)現(xiàn),假如我們利用導(dǎo)數(shù)解題的話,那么整個(gè)解題的過(guò)程就相對(duì)比較容易。因此,我們高中生必須通過(guò)自身努力的學(xué)習(xí),掌握利用導(dǎo)數(shù)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的正確方法,才能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化解題過(guò)程的目的。也就是說(shuō),科學(xué)合理的運(yùn)用導(dǎo)數(shù)是為了幫助我們掌握判斷函數(shù)單調(diào)性和值的方法,以便于為后期的高中數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)做好充分的準(zhǔn)備。
二、 高中數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)知識(shí)的具體應(yīng)用
(一) 通過(guò)導(dǎo)數(shù)來(lái)判斷函數(shù)的單調(diào)性
在高三的函數(shù)學(xué)習(xí)中,掌握合理運(yùn)用導(dǎo)數(shù)符合判斷和評(píng)估函數(shù)的增加性,在奧數(shù)中主要是以結(jié)合意義曲線變化規(guī)律研究方法的形式出現(xiàn)的。站在這一角度分析的話,對(duì)我們高中生掌握和理解數(shù)形結(jié)合思想和概念的應(yīng)用有著極大的幫助作用。在進(jìn)行函數(shù)單數(shù)的判斷時(shí),一般都會(huì)使用定義法??扇绻皇呛?jiǎn)單的利用單數(shù)定義判斷復(fù)雜函數(shù)習(xí)題的話,就顯現(xiàn)出其自身的不足之處。所以運(yùn)用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性不僅非常的便捷和完善,同時(shí)這種方法在復(fù)雜函數(shù)的判斷中效果也非常的顯著。比如,在運(yùn)用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行函數(shù)單調(diào)性的判斷時(shí),我們多數(shù)高三學(xué)生都是將函數(shù)f(x)作為基礎(chǔ),如果導(dǎo)數(shù)f(x)的區(qū)間[a,b],則說(shuō)明這個(gè)函數(shù)是單調(diào)遞增的。另外,經(jīng)查閱高中學(xué)校近些年的考試總結(jié)和分析后看出,目前高中考試題型不僅逐步地向綜合模式的方向發(fā)展,而且函數(shù)與不等式之間聯(lián)系的應(yīng)用也越來(lái)越多。但是,我們作為高三學(xué)生而言,在充分認(rèn)識(shí)這一發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí),還是應(yīng)該充分利用自身所學(xué)的導(dǎo)數(shù)知識(shí),進(jìn)行不等式問(wèn)題的求證與解答。
(二) 利用導(dǎo)數(shù)解答曲線切線問(wèn)題
在解答幾何題目的過(guò)程中,我們應(yīng)該合理地應(yīng)用導(dǎo)數(shù),才能使整個(gè)計(jì)算方法變得更加的簡(jiǎn)便。由于這一方法對(duì)于數(shù)學(xué)題目解答效率的提升具有極大的促進(jìn)作用,所以在高三數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到有關(guān)于坐標(biāo)系中切線方程求解題目時(shí),都會(huì)采用這一方法。比如,在解答一直曲線C為y=f(x),求過(guò)點(diǎn)M(x0,y0)的曲線的曲線切線方程題目時(shí),就可以應(yīng)用導(dǎo)數(shù)的相關(guān)概念和方法進(jìn)行解題、首先,我們可以根據(jù)已知的條件對(duì)M點(diǎn)上是否存在與之相對(duì)應(yīng)的曲線C做出準(zhǔn)確的判斷,然后再利用相關(guān)的概念求取對(duì)應(yīng)的函數(shù),最后再完成問(wèn)題的求解。在整個(gè)求解過(guò)程中,我們必須認(rèn)識(shí)到如果M點(diǎn)在曲線C的時(shí)候,必須求取與之相對(duì)應(yīng)的切線方程y-y0=f′(x0)(x-x0),才能得到最終的答案。反之如果M點(diǎn)在與之相對(duì)應(yīng)的曲線C的時(shí)候,則應(yīng)該利用與之相鄰的切點(diǎn)(x1,y1)。由y1=f(x1),y0-y1=f′(x1)(x0-x1)才能得出相應(yīng)切點(diǎn)(x1,y1)的值,經(jīng)過(guò)這樣的步驟我們不僅得到了切線所經(jīng)過(guò)的兩個(gè)點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo),同時(shí)也得出了經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的曲線C的相應(yīng)的切線方程y-y1=f′(x1)(x-x1)。
(三) 應(yīng)用導(dǎo)數(shù)去解決生活問(wèn)題
在長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn),高中數(shù)學(xué)中的很多問(wèn)題都來(lái)自我們的日常生活中。比如,某地分別有甲類和乙類兩棟不同的建筑。甲類建筑物建設(shè)在小河的旁邊,如果我們將這條小河視為A點(diǎn),乙類建筑物則建設(shè)在與甲類建筑物同一方位40千米外的BD點(diǎn)。而且乙類建筑的垂足D和A之間的距離為50千米。如果要為甲乙兩棟建筑物修建供水站,而C點(diǎn)連接掉甲乙建筑的管線資金為3a的話,那么請(qǐng)問(wèn)C點(diǎn)應(yīng)該建設(shè)在哪一個(gè)位置才能達(dá)到最大限度地降低管線資金投入的目的。我們?cè)诮鉀Q這一問(wèn)題前,應(yīng)該充分地考慮怎樣將問(wèn)題中的變量轉(zhuǎn)換為函數(shù)等式。這就要求我們必須以題目中描述的要點(diǎn)將圖形描繪出來(lái),然后再將題目中的具體條件為基礎(chǔ),研究這些條件之間存在的關(guān)系,并以此為基礎(chǔ)完成函數(shù)關(guān)系式的建立,才能實(shí)現(xiàn)將數(shù)學(xué)模式、函數(shù)等問(wèn)題轉(zhuǎn)換為專業(yè)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的目的。最后,再通過(guò)對(duì)題目特點(diǎn)的分析,找出解決問(wèn)題的最佳方法。由于導(dǎo)數(shù)本身與物理、幾何、代數(shù)之間存在著密不可分的聯(lián)系,所以函數(shù)可以用于幾何問(wèn)題中的求切線。而在物理中,則可以將其用于求速度與加速度。在其他學(xué)科中我們一般會(huì)把導(dǎo)數(shù)稱之為紀(jì)數(shù),所以不管是經(jīng)濟(jì)、物理、幾何等任何一種學(xué)科,其中涉及的眾多的概念我們都可以通過(guò)導(dǎo)數(shù)將其表示出來(lái)。這也就說(shuō)明了,我們必須熟練地掌握與導(dǎo)數(shù)相關(guān)的概念和公式,才能將原本復(fù)雜的數(shù)學(xué)題目變得更加的簡(jiǎn)單,而這也是幫助我們高中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)穩(wěn)步提升最重要的方法之一。
三、 結(jié)束語(yǔ)
總而言之,導(dǎo)數(shù)作為高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中非常重要的內(nèi)容之一,如果我們?cè)诟咧须A段的學(xué)習(xí)過(guò)程中牢牢地掌握了導(dǎo)數(shù)的相關(guān)概念和知識(shí),并將其應(yīng)用于未來(lái)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中,那么對(duì)于我們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率的提升具有極為重要的推動(dòng)作用。另外,我們?cè)诰C合應(yīng)用高中數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,尤其是高三的綜合學(xué)習(xí)階段,更應(yīng)該充分利用導(dǎo)數(shù)本身的相關(guān)特性,掌握不同的學(xué)習(xí)方法和技巧,這樣才能在將習(xí)題內(nèi)容簡(jiǎn)單化的同時(shí),使我們的解題思路更加的清晰、明朗,為我們導(dǎo)數(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)和應(yīng)用效率的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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作者簡(jiǎn)介:
吳帥辰,河北省衡水市,河北省衡水冀州中學(xué)高三44班。