1、导数的创新应用有好多数学问题,利用函数导数求解,可以使得有些数学问题得到简化下面选解几例一、求数列的 n 项和 例 1 已知 x0,x 1,求数列 1,2x,3x 2, nx 1n,的前 n 项和分析:根据题特点,可构造等式 1 + x + x + x 3+ + x =1,求导即可解:当 x0,x 1 时,1 + x + x 2+ x 3+ + x n=n1,两边都是关于 x 的函数,求导得:1+ 2x + 3x 2+ + nx 1n= )(1xn= 21)(xn评注:这样的问题可以通过错位相加(减) 求和,但运用导数运算更加简明二、求组合数的和例 2 求和:C 1n+ 2C 2+ 3C 3n
2、+ + nC n分析:根据题特点,可构造等式(1 + x) = 1 + C nx + C 2x + C 3nx + + C nx ,求导即可解:由二项展开式,得:两边求导,得:n(1 + x) 1n= C + 2C 2nx + 3C 3x 2+ + nC nx 1 令上式 x = 1,得:C 1+ 2C n+ 3C + + nC n= n2 评注:利用组合数的性质或构造概率模型都可以求解,但运算量都比求导麻烦 三、证明不等式例 3 证明: 321sin(0)xxR,分析:构造函数,求导,再用单调性即可解决证明:构造 32()1fxx,则 2()31fx该二次式的判别式 40,()0fx,是 R
3、上的增函数, ()1f ,而 sin1x ,32sinxx评注:本题并没有千篇一律的将不等式右边也纳入到所构造函数中,而是具体问题具体分析,考虑三角函数的有界性,用 (0)1f架桥铺路,使问题得解.四、方程根的问题例 4 求证方程 xlgx1 在区间(2,3)有且仅有一个实根.分析:可构造函数,利用导数法解决解:设 yf(x)xlgx1,ylgxlgelgex ,当 x(2,3)时,y0,f(x) 在(2,3)上为增函数,又 f(2)2lg21lg0.40,f(3)3lg3 1lg2.70,在(2,3)内 xlgx10 有且仅有一个实根.评注:本题是通过构造函数 f(x)xlgx 1,利用导数判断函数 f(x)在区间(2, 3)上的单调性及函数 f(x)在两个端点的值的符号进行求解的.一般地,如果函数在区间(a,b)上具有单调性,那么,当 f(a)f(b)0 时,方程 f(x)0 在区间(a, b)有唯一解;当 f(a)f(b)0 时,方程 f(x)0 在区间 (a,b)无实数解