这篇我们说导数
在高考数学中,导数部分是非常难的。
但也有基础题,基础题一定要抓住!
基础题靠的是【熟练度】、【不出错】。
上图这道题就是基础题。
我们来做做看,顺便利用它串起一些知识点。
01
基本讲解
第一问:求切线方程。
要求切线方程,我们首先要明白:
- 它是一条直线;
- 求直线方程需要斜率和一个点;
- 斜率就是这个点的导数值;
- 点则需要(x、f(x)).
知道这些我们就可以开始算了。
首先,我们求斜率,也就是x=0处的导数值。
要求斜率,我们得知道如何求导。
在高中部分我们只需要知道初等函数的求导方法,根据方法,书本上也总结了一些公式——要记熟哦。
如何求“导函数”,也就是导数?
除此之外,我们还要知道复合函数的求导法则。
这些也需要记熟练。
熟记这些后,就可以求导了。
(注意:我们说数学需要背诵的东西很少,通过做题可以熟悉概念。
但有时候题目不能完全覆盖,你要刻意的去记一些东西,然后再在题目中去演练。
所以,平时总结一下,早读的时候拿着笔记适当背一下。)
求导之后,我们看看x=0对应的导数值。
很显然,导数值为0,也就是斜率为0。
那么这条直线肯定平行于坐标轴。
此时x=0处的y值是1,也就是说切线方程为y=1。
第二问,求最大值和最小值
要求函数在区间上的最大值和最小值,我们要判断:
- 函数在这个区间内是增函数还是减函数;
- 增函数的话,可以判断区间内的最小值;
- 减函数的话,可以判断区间内的最大值;
- 在一个区间有增有减,那么既有最大值也有最小值。
如何判断函数增减性呢?
用导数。
- 导数大于零,原函数在这个区间内是增函数;
- 导数小于零,原函数在这个区间内是减函数。
现在我们就来看一下导数——乍一看不好判断。
注意:对于这种不好判断的导数,我们通常设一个函数,再导一次。
放心,通常再导一次就好判断了。
(也有需要导两次的题目,遇见了算你倒霉。)
函数在某一区间内,单调递减也就意味着它在这里边有最大值。
h(x)在区间内单调递减,也就等价于h(x)<h(0)。
别忘了h(x)是我们设的函数。
现在我们通过这层关系再来到原函数和它的导数。
很显然,原函数的导数在这个区间里也是小于零的。
于是,原函数这个区间内单调递减。
这样,原函数在此区间最大值和最小值我们就可以算出来了。
好,我们回顾了导数的一些知识点,计算了一道题。
02
延伸与示例
其实题目答案是最不重要的东西,思路和方式是我们一定要把握的。
你会发现,某一个知识点,考察的方式无外乎:
拿着几个知识点反复组合,而每一种组合都有其展现方式。
把握了这些,题目再变也不怕了。
下面再看一道题。这道题变了说法,组合了:
- 求导、区间判断。
- 直线垂直——说切线方程和某一条直线垂直,垂直意味着它们的斜率相乘为-1。
- 极值点——函数的极值点,也就是它的导数值为零的点。
- 极值点与区间——判断一个导数,在极值点左右的增减,可以判断这个极值点是最大值还是最小值。
这几个知识点。
换汤不换药。
你看,无非是知识点组合。
只不过,在有些比较难的题目中——所谓的压轴题,组合的深度会更上一层楼。
会进行一些嵌套。
但基本的路数是一致的,无非就是进行多回合的嵌套。
下面我们举个例子来看看。
03
再难一些的题目
比如这道题。
第一问就不过多讨论了,我们讲过思路。
在这里有一个点之前没有明说,现在说一下,那就是:“直线方程点斜式表达法”。
体现在这道题里是:
求出点和斜率,带入点斜式,得出直线方程。
第二问就比较难了。
但基本没变,我们来分析一下。
讨论h(x)的单调性和极值,我们还是要判断它的导数。
那么我们先写出h(x)表达式,求出其导数。
写出导数后,导数的正负不好判断了。
这时候,就像第一部分里说过的,再设一个函数,再求导——第一层嵌套。
到这儿我们还是不能判断h(x)的单调性,我们只能判断m(x)的单调性。
因为这里有两个部分,牵扯到未知数a,a我们也得讨论。
所以我们要分步——第二层嵌套。
通常含有a这样的数,我们在因式分解的时候就注意把它分在一边,作为一个部分。
同时,当你看到函数中有这类数时,就应该敏感地意识到,你需要分类讨论了。
我们需要讨论a的取值对导函数正负的影响。
- a≤0还是很好判断的。(如下图)
- a>0的情况不好判断。
这时候,我们可以算出导函数等于0的点——也就是函数的极值点。
在极值点划分开的区间里,再分别讨论原函数的增减性——第三层嵌套。
下面看第二种情况,a=1时。
这种情况没有极值。
还没完,我们还要讨论第三种情况,a>1。
好了,写完了了。
你看,3层嵌套,知识点还是那些,只是复杂了一些。
请注意:复杂和难不是一个概念:
- 难是你当下没有技术,你连理解都理解不了——干着急也没有办法,你目前就是解决不了,你需要学习、进步;
- 复杂是每一步你都明白,就是太多步了互相牵制——这时候最重要的就是耐心,然后当下这一刻,抓住当前的线头,一点点扯。
所以,遇到大题不要慌,其实每个点你都知道,都学过。
只是你不知道如何把这些知识点综合运用上。
办法是:
平时总结、遇题不慌、一点点捋。
我知道这挺费时间的,所以这也是平时练习的意义所在:
尽量快速识别题目、书写题目。
说到这儿,忍不住鸣不平:
单单是把这些写下来,就好费劲。
想想看,我们山河四省的学生要想考个好大学,硬生生是要剥几层皮的。
本文结束,谢谢阅读。