利用导数证明某些不等式和恒等式

在全日制十年制学校高中课本《数学》第四册(以下简称“课本”)中,介绍了“导数与微分的应用”,主要是利用导数来研究函数:讨论函数的增减性与极值,函数的最大值与最小值的应用等等.本文将以这些研究为基础,介绍利用导数比较数的大小,证明某些不等式与恒等式.我们将会看到,利用导数这一工具,传统数学的某些问题可能比较简便地得到解决.     

解谈2005年高考导数试题

导数是新教材新增加的内容,是解决数学问题的重要工具,是高考数学的重点内容之一.笔者就05年出现的导数试题作以下点评:一、试题贴近基础,注重理解和推理以导数为背景或依托的试题,虽然有易有难,但通常总是紧贴着导数基础知识(如导数的概念、求导的公式和求导的法则)和导数的简单应用(包括求函数的极值和最值、单调区间),把考查理解能力和推理运算能力作为基本的要求.例1(广东卷)函数f(x)=x3-3x2 1是减函数的区间为()(A)(2, ∞)(B)(-∞,2)(C)(-∞,0)(D)(0,2)本题考查了导数的简单应用,只要根据连续函数在某区间上单调递减,则导数小于零,便…     

高考专题复习系列讲座——极限、导数、复数

[考试内容和考试要求]1.考试内容极限:数学归纳法.数学归纳法的应用.数列的极限.函数的极限.根限的四则运算.函数的连续性.导数:导数的概念.导数的几何意义.几种常见函数的导数.两个函数的和、差、积、商的导数.复合函数的导数.基本导数公式.利用导数研究函数的单调性和极值.函     

2012年课标全国卷理科第21题另解

2012年新课标全国卷理科数学第21题为:已知函数f(x)满足f(x)=f′(1)ex-1-f(0)x+12x2;(1)求f(x)的解析式及单调区间;(2)若f(x)≥12x2+ax+b,求(a+1)b的最大值.本题是函数、导数和不等式的综合题,立意新颖.第(2)小问以参数处理为主要特征,以导数应     

台湾高中数学教材中初等微积分内容的处理和思考

初等微积分在世界各地基本上都已成为高中教学内容 ,在处理方法上则各有千秋 .美国是作为选修内容 ,考的学分可以带到大学 (也有的进了大学 ,经过考试 ,免修部分学分 ) ,因此 ,基本上是大学微积分的一个部分 .前苏联的教材 ,把初等微积分作为讲清初等函数的“工具”,分散到函数教学的各个部分 ,起到了减轻学生负担的作用 .台湾高中数学教材中 ,高三文理教材不同 .其中《理科数学 (上 )》就是全部的初等微积分内容 .1　总安排1 .1　全书分四章 :极限与导数 ,导数的应用 ,积分及其应用 ,其它的初等函数 .前三章介绍微分与积分的内容 ,其求导、…     

关于“分段点”可导性判定的一个定理

如何判断分段函数在分段点处可导性,并求出导数?通常的作法(1)先判断连续性,若不连续,必不可导.(2)如果连续,再按导数的定义求导,由于在分段点两侧,函数表达式可能不同,则一般要通过计算分段点处左右导数来判断.实际上,在函数连续的基础上,可借助导函数在分段点处的极限,来判定并求出分段点的导数.这是因为有如下的定理:     

一道高三调研试题的另解及思考

题目(南通市2012届高三第一次调研测试数学第19题)已知函数f(x)=x+sinx.(1)设P,Q是函数f(x)图象上相异的两点,证明:直线PQ的斜率大于0;(2)求实数a的取值范围,使不等式f(x)≥axcosx在[0,π2]上恒成立.本题主要考查函数、导数的概念、性质及导数等基础知识,考查灵活运算数形结合、分类讨论的     

二元函数极值的一种新判别方法

通常都是利用二阶偏导数来判别二元函数 z =f (x,y)的极值存在性 .本文将讨论如何利用一阶偏导数来判别二元函数的极值存在性 .我们知道 ,在利用二阶偏导数判别 z =f (x,y)的极值时存在着两方面的不便 :1°要计算三个二阶偏导数值 ;2°当 [fxx .fyy -f2xy]( x0 ,y0 ) =0时 ,不能确定极值是否存在 .下面我们受一元函数极值判别的启发 ,利用一元函数的性质 ,研究如何用一阶偏导数判别二元函数的极值 .设二元函数 z =f (x,y)在点 (x0 ,y0 )的 δ-邻域 B| ( x0 ,y0 ) ={ (x,y) | 0 <(x -x0 ) 2 (y -y0 ) 2 <δ}内有连续偏导数 ,(x,y)是该邻域…     

一类无理函数最值的求法

<正>求函数的最值问题是涉及的知识面广、解决方法灵活多样、技巧性强的一类数学问题.本文介绍一类形如"f(x)=(ax+b)~(1/2)+(cx+d)~(1/2)"的特殊函数最值的解决方案,仅供参考.一、应用导数研究函数的单调性解决函数最值可以说导数是研究函数单调性的"万能工具",对求函数最值或值域就很有用了,其基本步骤是:一确域,先求出函数的定义域;二求     

n阶导数的求法探讨

求一个函数的任意阶导数往往是十分困难的.但对一些函数,在求高阶导数的过程中,呈现出明显的规律性,我们就可用数学归纳法来求它们的任意n阶导数.如一般高等数学中已求得的几个初等函数的n阶导数     

三次函数在高考中的应用

<正>我们借助几何画板软件,较为深入地研究三次函数的图像与性质,并利用图像与性质解决2007年高考数学卷出现的一些部分试题.一、三次函数的图像与性质利用求导的方法,可以求得三次函数f(x) =ax~3+bx~2+cx+d的导数f′(x)=3ax~2+2bx     

利用导数探究函数零点个数问题

<正>利用导数研究函数的零点(或方程根的个数)问题,是近年高考数学中的一类热点问题.这类问题融合了利用导数研究函数的图象与性质、函数零点的概念、零点存在性定理以及方程的根的分布等一系列知识,具有较强的综合性,对同学们思维的严谨性也有较高的要求,应引起我们的高度重视.本文以2020全国卷Ⅰ文科数学20题第(2)问为例,从几何、代数两个角度探究函数零点个数问题,希望对同学们有所帮助.     

一道赛题的多角度分析

<正>题目(2018年全国数学竞赛贵州初赛第16题)已知函数y=3x+(x~2-2x)~(1/2),求该函数的值域.分析1通常情况下,在高中时期,我们研究一个函数需从定义域入手,在处理函数值域时,大都以导数作为工具,对函数单调性进行探究处理问题.     

非光滑分析

最近十几年来,由于数学规划论、对策论、数理经济学、逼近论、变分学、最优控制等多方面的需要,正在形成一门新的数学分支——非光滑分析.顾名思义,它是研究非光滑函数的分析问题的;但实际上,它目前主要研究非光滑函数的极值问题. 所谓非光滑函数,是指这种函数无通常意义下的导数、微分可言.因此,研究这种函数的极值问题,就不能利用通常的Fermat原理或变分原理(梯度或变分为零),来求得极值点应满足的条件.非光滑分析的首要任务就是如何推广通常的导数、微分概念.尽管自从Schwartz的分布(广义函数)论问世以来,在某种意义下,任何连续函数,甚至任何局部     

例谈导数法证明不等式

中学数学引入导数 ,使相应的数学方法、数学工具和数学语言更加丰富 ,应用形式更加灵活多样 .新课程试卷将导数与传统的不等式证明有机结合在一起设问 ,这是一种新颖的命题模式 ,它体现了导数作为工具分析和解决一些函数性质问题的方法 .以下介绍几道运用导数方法证明不等式的例题 ,供大家参考 .例 1　 (2 0 0 3年江苏新课程高考试题 )已知 a >0 ,n为正整数 .( )设 y =(x - a) n,证明 :y′=n(x - a) n-1 ;( )设 fn(x) =xn- (x - a) n,对任意 n≥ a,证明 :f′n+1 (n +1) >(n +1) fn′(n) .证明　 ( )因为(x - a) n =∑nk=0Ckn(- a) n-kxk,所…     

导数问题常见错误辨析

导数是高中数学的基础知识,是高中考查的重点内容之一,以导数为工具研究函数的性质又是高考中的热点,由于对导数的概念、性质认识不清而导致的错误也时有发生,由于导数公式比较多,学生也容易运用不当,故学生在解决一些函数的导数问题时经常出现一些错误,现在将学生出错误的原因辨析如下:1.由于导数的概念缺乏理解致错例1(2003年黄冈)若f′(x0)=2,limk→0f(x0-k)-f(x0)2k等于()A.-1B.-2C.1D.21错误解法:f′(x0)=lki→m0f(x0-k2)k-f(x0)=-2,故选B.辨析:上述错误解法未能正确理解导数的概念中的Δy应该是相应于Δx的增量进行求值.正确解法:∵…     

关于导数的复习

导数在高考中具有工具性的作用 ,主要表现在两个方面 :1)应用导数探索函数的单调、极值等性质及其在实际中的应用 ;2 )应用导数确定曲线的切线斜率 .这样一来 ,原来用初等方法难以解决的问题显得轻松 ,从而使函数、曲线这两大考查重点的命题范围得以拓展 .比如 ,在解析几何中 ,我们一般只求圆的切线 ,有了导数 ,我们会很方便地求曲线 y =x3-a ,y =1-axx 在点M (x1,f(x1) )处的切线 (参见2 0 0 2年高考题 ) ;仅从不等式的内部考虑 ,我们很难证明当x >1时 ,不等式x >ln(1+x)成立 ,有了导数 ,我们就可以利用函数 f(x) =x -ln(1+x)的单调性来证…     

一道高考导数题的思考与探索

函数与导数及其应用在高中数学的学习中占有举足轻重的地位,并且与其他知识点融合性强,近几年的高考中,对函数与导数及其应用的考题屡见不鲜且常考常新,较为全面地考查了数学学科核心素养.含参数的不等式恒成立,求解参数范围,解题的一个基本方法是以函数的视角来考虑与解决问题,本质上是将其转化为函数最值或函数值大小比较的问题.本文以2020年新高考I卷(山东卷)数学第21题为载体,探讨含参不等式恒成立问题中参数范围的常见解题策略.     

高一函数教学中“关键节点”的处置

函数是中学数学的主线,它像一条纽带把中学数学的各个分支紧紧地连在一起.中学生学习函数知识需经历四个阶段,第一阶段是在初中,第二阶段是在高一学习函数(数学1),第三阶段学习三角函数(数学4),第四阶段学习导数及其应用(选修1、2)等,其中,高一《函数概念与基本初等函数Ⅰ》是学生学习函数的重要一环,     

聚焦导数定义

导数是高中数学的新增内容,为高中数学 注入了新的活力,利用导数可从更深的角度来 研究函数的性质.本文聚焦导数定义,对平时 遇到的有关导数概念的题目分类分析,以期加 深对导数概念的理解和应用. f(x)在点x0处的导数: