Методика обучения учащихся исследованию функций с помощью производной (стр. 5 из 6)

Рис.6

На каждом из этих рисунков допущены грубые математические ошибки и происходят они из-за того, что учащиеся используют из таблицы лишь сведения о том, где функция возрастает и где убывает, и совершенно не берут во внимание существование производной функции в критических точках. В таблице 1 отмечено, что в точках,

производная функции существует, а это означает, что в точках с этими абсциссами можно провести касательную. Тот факт, что производная функции в этих точках равна нулю, означает, что в точках с этими абсциссами касательные к кривой должны быть параллельны оси Ox. Анализ рисунков 3,4,5,6 показывает, что указанное выше требование нарушено, а именно, на рисунке 3 нельзя провести касательную к кривой с абсциссой

; на рисунках 4 и 5 – в точках с абсциссами

; на рисунке 6 – в точках с абсциссами

Правильный график функции

показан на рисунке 7.

б) При исследовании функции на монотонность учащиеся очень часто не учитывают точек, в которых функция неопределенна. Приведем пример такой ошибки.

Исследовать функцию

на монотонность.

Часто учащиеся поступают так:

; находят точки, в которых производная равна нулю:

; затем, множество всех действительных чисел разбивают точкой

на два промежутка

находят знаки производной на каждом промежутке и делают затем ошибочный вывод о монотонности функции на каждом из этих двух промежутков.

Поступать же надо было так. Множество всех действительных чисел следовало бы разбить на промежутки точками, в которых функция не определена и точками в которых производная равна либо нулю, либо равна бесконечности, либо не существует. В данном случае мы получим три промежутка:

. Знак производной функции на каждом из них отмечен на рисунке 8.

По поводу записи ответа отметим следующее: если функция

в) Ряд ошибок связан с решением текстовых задач на экстремум. Проанализируем эти ошибки.

Очень часто учащиеся в процессе решения задач на экстремум при исследовании полученной функции на наибольшее (наименьшее) значение делают такой вывод: «Функция на промежутке имеет один максимум, тогда максимальное значение и будет наибольшим». Такое утверждение содержит ошибки, разберем суть этих ошибок.