关于导数教学的几点建议_导数论文

关于导数教学的建议,本文主要内容关键词为:导数论文,建议论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

全日制普通高级中学教科书第三册,不论是选修Ⅰ还是选修Ⅱ,都有导数这一章,导数又一次进入了中学数学教材.如何进行导数的教学,是一个值得研究和讨论的问题,这里根据笔者对教材的理解,对导数教学提出几点建议.

一、吃透教材

应该讲在很短的篇幅里,写出正确的又能让中学生理解的导数教材是一种难度极大的事情,现行教材浸透了编写者的心血,所以我们在导数教学中首先应该吃透教材.

导数概念的核心是“变化率”.由于定义中包含有无限过程,对学生的理解能力提出了新的要求,为了便于学生理解,教材在给出导数概念之前,先介绍了三个实例作为导数的背景知识,第一个实例“瞬时速度”紧扣“变化率”这个主题;第二个实例“切线的斜率”直观易懂,教学中应该详细介绍;相比之下,第三个实例“边际成本”离学生的生活相对远些,理解起来也相对困难一些,所以建议教学中将其放在引入导数概念之后,作为导数概念的应用来讲,学生的困难会小些.

微积分的中心思想是逼近和极限,选修Ⅰ虽然没有给出极限的定义,但在导数概念中提到了极限,并介绍了极限符号“lim”.为了介绍逼近思想,教材编者刻意写入了阅读材料“近似计算”,通过函数的一次多项式近似公式

f(x[,0]+△x)≈f(x[,0])+f'(x[,0])△x,

渗透了逼近思想.因此这一阅读材料尤为重要,是教材的有机组成部分.建议教学时尽可能安排时间让学生学习.

教材重点放在应用导数研究函数的性质上,在函数的单调性一节中给出了函数在某个区间中单调的充分条件:设函数在某个区间内有导数,如果在这个区间内y'>0,那么y=f(x)为这个区间内的增函数;如果在这个区间内y'<0,那么y=f(x)为这个区间内的减函数.值得注意的是函数在某个区间上的单调性是一个整体性质,而导数是一个局部性质,理论上是通过拉格朗日中值定理建立二者之间联系的,教材试图用具体例子建立起学生的直观印象,出发点是好的,但容易引起学生的误解,好象f(x[,2])-f(x[,1])(x[,2]>x[,1])的符号和f'(x[,1])的符号有关.所以建议教学时最好直接告诉学生上面的充分条件是正确的.

二、重视导数的应用

导数是研究函数的有力工具,有了导数这个工具之后,许多问题的讨论方便多了.但是导数安排在高三年级,在这之前的函数、解析几何、不等式等内容的教学时没有这一工具,因此学生往往习惯于用初等方法来处理相关的数学问题.在导数教学中要不失时机地引导学生用导数来解相关题目,我们通过下面的例子来说明这一点.

例1 在x[2]上求一点P,使P到直线y=x-4的距离最短.

解法1 设点P(x[,0],y[,0]),则P到直线距离

解法2 平移直线y=x-4,使它与抛物线相切,可知切点P必为所求.设切线y=x+b,代入抛物线方程得(1/2)x[2]-x-b=0.(*)

∵直线与抛物线相切,∴△=1+2b=0,b=-1/2.(*)式即(1/2)x[2]-x+1/2=0,∴切点为(1,1/2).

解法3 由题意知,P点必为平行于直线y=x-4的直线与抛物线的切点,可知,过P点切线必平行于y=x-4,

由导数几何意义知,y=(1/2)x[2]在P点的导数值为1,设P(x[,0],y[,0]),y'=x[,0]=1,

∴x[,0]=1,y[,0]=1/2,∴P(1,1/2).

点评 对于这类解析几何问题,学生往往因为先入为主的关系,习惯于用解法1、解法2这类初等方法求解,与这两种解法相比,解法3利用了导数工具,更加简洁,在教学中要引导学生习惯于导数的应用.

例2 x∈(0,π),求f(x)=sinx+2/sinx的最小值.

分析 对此类问题,学生一般先考虑使用均值不等式,f(x)=sinx+2/sinx≥2,但我们注意到,当且仅当sinx=时等号成立,故等号取不到,此法不适用.我们可令t=sinx,函数化为y=g(t)=t+2/t,t∈(0,1)时,可证y=g(t)单调递减,故t=1时,函数最小值为3.但此法必须用定义证明单调性,较繁琐,下推荐导数法.

∴t=1时,函数最小值为3.

变题:x∈(0,π)时,sinx+2/sinx≥a恒成立,求a的取值范围.

例3 数列{a[,n]}中,a[,n]=n+90/n,求a[,n]中最小的项.

分析 将数列看作定义在正自然数集上的函数,虽然自变量是离散的,但可以将定义域扩充为正实数,用导数方法求解.

以上是我对导数教学的一些思考,提出来供讨论,希望通过对教材内容的挖掘,用好导数工具,让学生学好新教材,喜欢新教材.

标签:;  ;  ;  

关于导数教学的几点建议_导数论文
下载Doc文档

猜你喜欢