导函数零点不可求问题的解答策略

叶良铨




摘 要:在全国卷中,导数几乎是年年作为必考综合,它是研究函数问题的一把“利剑”,但模式还是比较固定的,都是利用下一阶导数的正负来研究上一阶导数的增减,从而求导函数的零点是个关键点.所以当导函数零点不可求时就成了一道拦路虎,但也不是无法逾越,可以通过猜想验根,虚拟设根,多次求导,局部求导,泰勒展式几个策略来应对解决.
关键词:导函数零点;虚拟设根;多次求导;局部求导;泰勒展式
导数是研究函数强有力的工具,可以研究函数的单调性,极值,最值.通过导数值的正、负来区分原函数的增、减性,进而来求极值,最值或是其它问题.可见求出导函数的零点是解决问题的关键,然而事与愿违,有些时候,导函数的零点不易求,更甚是有的导函数的零点是不可求的,如果此“点”得不到解决,那后继的问题将戛然而止,导数的作用也就暗然失色,那怎么办呢?本文就这个问题通过具体的例子谈谈我个人的看法.
1 观察猜想,代入验根
当导数零点不可求时,可猜想在特殊值处取得,如x=0,x=1……是经常被拿来猜想验证的.
通常情况下,当导数零点不可求时,首先想到的应该是猜想可能的几个特殊值去试验.在含ex的复合函数中,一般取x=lnk(k>0)去验;在含lnk的复合函数中,一般取x=ek去验.
2 虚拟设根,谋求代换
在近几年的高考全国卷中,导数问题都出现了求函數在给定区间上的零点,这就需要通过其导函数来分析,然而经常会遇到导函数具有零点但求解很烦琐,更甚是根本无法求出导函数的零点.此时我们可类比解析几何中“设而不求”思想,可以把导数的零点只设不求,如设x=x0,则有f'(x0)=0,此时我们就可以得到一个关于x0的代换式,然后寻求一种整体的代换,再结合已有的条件,从而使问题得以解决.
以上所述的几个策略,是解决导函数零点不可求的有效途径,成功逾越了障碍,有效摆脱了解题过程中的一些困境,时常给人一种“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的心灵愉悦.
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