3.2.1实际问题中导数的意义教学过程:一、主要知识点:1.基本方法:(1)函数的导数与函数的单调性的关系:设函数y=f(x)在某个区间内有导数,如果在这个区间内>0,那么函数y=f(x)为这个区间内的增函数;如果在这个区间内<0,那么函数y=f(x)为这个区间内的减函数.(2)用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f(x)的导数f′(x).②令f′(x)>0解不等式,得x的范围就是递增区间.③令f′(x)<0解不等式,得x的范围,就是递减区间.(3)判别f(x0)是极大、极小值的方法:若满足,且在的两侧的导数异号,则是的极值点,是极值,并且如果在两侧满足“左正右负”,则是的极大值点,是极大值;如果在两侧满足“左负右正”,则是的极小值点,是极小值.(4)求函数f(x)的极值的步骤:①确定函数的定义区间,求导数f′(x).②求方程f'(x)=0的根.③用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格.检查f'(x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值.(5)利用导数求函数的最值步骤:(1)求在内的极值;(2)将的各极值与、比较得出函数在上的最值.2、基本思想:学习的目的,就是要会实际应用,本讲主要是培养学生运用导数知识解决实际问题的意识,思想方法以及能力.解决实际应用问题关键在于建立数学模型和目标函数.把“问题情景”译为数学语言,找出问题的主要关系,并把问题的主要关系近似化,形式化,抽象成数学问题,再化为常规问题,选择合适的数学方法求解.根据题设条件作出图形,分析各已知条件之间的关系,借助图形的特征,合理选择这些条件间的联系方式,适当选定变化区间,构造相应的函数关系,是这部分的主要技巧.二、典型例题例1、在边长为60cm的正方形铁片的四角上切去相等的正方形,再把它的边沿虚线折起,做成一个无盖的方底箱子,箱底的边长是多少时,箱子的容积最大?最大容积是多少?思路一:设箱底边长为xcm,则箱高cm,得箱子容积V是箱底边长x的函数:,从求得的结果发现,箱子的高恰好是原正方形边长的,这个结论是否具有一般性?专心爱心用心1变式:从一块边长为a的正方形铁皮的各角截去相等的方块,把各边折起来,做成一个无盖的箱子,箱子的高是这个正方形边长的几分之几时,箱子容积最大?提示:答案:.评注:这是一道实际生活中的优化问题,建立的目标函数是三次函数,用过去的知识求其最值往往没有一般方法,即使能求出,也要涉及到较高的技能技巧.而运用导数知识,求三次目标函数的最值就变得非常简单,对于实际生活中的优化问题,如果其目标函数为高次多项式函数,简单的分式函数,简单的无理函数,简单的指数,对数函数,或它们的复合函数,均可用导数法求其最值.可见,导数的引入,大大拓宽了中学数学知识在实际优化问题中的应用空间.例2、(2006年福建卷)统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量为y(升),关于行驶速度(千米/小时)的函数解析式可以表示为:已知甲、乙两地相距100千米.(I)当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升?(II)当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升?解:(I)当时,汽车从甲地到乙地行驶了小时,要耗油(升).答:当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油17.5升.(II)当速度为千米/小时时,汽车从甲地到乙地行驶了小时,设耗油量为升,依题意得专心爱心用心2令得当时,是减函数;当时,是增函数.当时,取到极小值因为在上只有一个极值,所以它是最小值.答:当汽车以80千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为11.25升.例3、求抛物线上与点距离最近的点.解:设为抛物线上一点,则.与同时取到极值.令.由得是唯一的驻点.当或时,是的最小值点,此时.即抛物线上与点距离最近的点是(2,2).例4、烟囱向其周围地区散落烟尘而污染环境.已知落在地面某处的烟尘浓度与该处至烟囱距离的平方成反比,而与该烟囱喷出的烟尘...