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培养学生数学学科素养

2021-03-11伍寒

天府数学 2021年11期
关键词:极值数形结合素养

伍寒

摘 要:数学学科素养的培养通常以知识和能力为抓手,通过数学思维和运算能力来解决问题,各知识板块在解题策略上,有共性的基础上也各有特点,求导是解决高中数学函数问题最重要的工具,而函数的极值能反应函数重要局部特性,我们常常借助数形结合思想,解决函数极值问题,从而达到培养他们直观想象、数学运算等解决问题的能力。

关键词:培养;素养;数形结合;极值

数学学科素养起源于思维品质,立足于基础知识,依附于关键能力。这意味着,数学学科素养的培养应该立足课堂,以知识和能力为抓手,通过数学思维和运算能力来解决问题,也是提升素养最重要的途径。函数的极值是高等数学中微分理论一个重要组成部分,能反应函数重要局部特性。求导是解决高中数学函数问题最重要的工具,而求函数极值在高中数学主要运用在求函数值域、证明函数不等式、方程解的個数、参数范围等问题。常常转化为函数的单调性或最值,涉及单调性、极值、最值都涉及导函数的零点问题,如果导函数的零点不可求,我们称为隐极值点问题,我们常常借助数形结合思想,直观想象、数学抽象、数学运算等解决问题。

一、利用隐极值点,解决函数范围问题

利用研究导函数零点,解决函数极值点问题,并借助零点存在性定理判断极值点的范围;也可以将导函数零点问题转化为函数图像交点问题,利用树形结合来解决。通过学生认真审题,独立思考与分析最终找到解决问题的方法,从而培养学生踏实的科学态度、坚强的意志、持之以恒的探究精神。

二、利用函数隐极值点,解决不等式的恒成立问题

利用导数研究不等式恒成立问题,首先要构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围,也可分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题。

本文主要以函数隐极值点问题为例,学生通过一次求导到二次求导,利用数形结合思想、结合零点存在定理等解决函数单调性、函数值范围和含参恒成立等问题。从而培养学生认真审题,独立思考与分析的能力和踏实的科学态度、坚强的意志、持之以恒的探究精神。同时在解题过程中,也展示了学生的数学思维和运算能力,让学生体会从数量与数量关系到变量与变量的关系,在分析问题和解题过程中不断建立数学学科素养。

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