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第三十九章:數(shù)學課

命中注定你不一樣

數(shù)學課,對文科班的同學們來說,像是一座難以輕松跨越的知識堡壘。

沈夢夕坐在教室里,眼神專注地望著黑板,手中的筆不停地記錄著老師講解的重點內容。她的眉頭微微皺起,似乎在努力理解那些復雜的數(shù)學公式和抽象的概念。盡管數(shù)學并非她的強項,但她心中有著一股不服輸?shù)膭艃海胍谶@片知識領域中開辟出屬于自己的道路。當老師提出一個稍有難度的問題時,沈夢夕會微微歪著頭,眼神中透露出思考的神色,她仔細回憶著剛剛學過的知識點,嘗試著在腦海中構建解題思路,嘴唇不自覺地輕輕抿著,仿佛這樣能幫助她集中精力。

喬娜寶則有些坐立不安,她的目光時不時地飄向窗外,思緒似乎已經(jīng)飄到了即將到來的校園活動上。當老師在黑板上寫下一道例題時,喬娜寶才回過神來,她趕緊湊近沈夢夕,悄聲問道:“夢夕,這題你會做嗎?我怎么感覺一點頭緒都沒有?!?得到回應后,她便匆匆拿起筆,在本子上隨意寫了幾個數(shù)字,又很快劃掉,眼神中滿是迷茫與焦急,手中的筆也被她轉得飛快。

王哈哈在一旁正抓耳撓腮,他夸張地嘆了口氣,對旁邊的李雪吟說:“這數(shù)學簡直是我的克星啊,我這腦袋就像裝了一團漿糊,怎么都理不清?!?他的坐姿松松垮垮,身體斜靠在課桌上,眼睛無精打采地看著黑板,像是在看天書一般。老師講解時,他試圖跟上節(jié)奏,可眼神中的困惑卻越來越濃,最后只能無奈地放棄,趴在桌子上,有氣無力地擺弄著手中的橡皮。

老師微微弓著背,開始在黑板上寫下求導公式的基本形式:(X")’ =nX"。粉筆與黑板摩擦發(fā)出輕微的“沙沙”聲,每一筆都堅定有力,白色的字跡在墨綠色的黑板背景下顯得格外醒目。老師一邊寫,一邊用清晰而洪亮的聲音說道:“同學們,求導的本質是研究函數(shù)在某一點處的變化率。就拿這個最基本的冪函數(shù)求導公式來說,X"的導數(shù),我們可以想象成是函數(shù)圖像在每一點處切線的斜率?!崩蠋熯呎f邊在黑板上簡單地畫了一個冪函數(shù)的圖像,用線條示意出切線的概念。

接著,老師又在公式旁邊舉例:“比如f(x)=x,那么根據(jù)這個公式,∫'(x) = 3x2。這意味著什么呢?這表示在函數(shù)f(x)=x3的圖像上,任意一點r處的切線斜率就是3r2。當r=1時,切線斜率為3x12=3;當 r=2時,切線斜率為3x22 =12?!袄蠋煹闹v解生動形象,仿佛將那些抽象的數(shù)學概念變成了一個個可見可觸的實體。

為了讓同學們更好地理解,老師又在黑板上寫下了一個復合函數(shù)求導的例子:f(x) = (2x +1)’。老師先將其展開為f(工)=4x2 +4x+1,然后分別對每一項求導,說道:“按照前面的求導公式,(4x2)’=8r,

(4x)'=4,常數(shù)項1的導數(shù)為0,所以f'(x) =8x+4。但是,我們還有一種更簡便的方法,就是利用復合函數(shù)求導法則。設u =2x+1,那么f(z)=u2,根據(jù)復合函數(shù)求導法則,f'(x)=f'(u)· u'。先對u2關于u求導得2u,再對u =2r+1關于r求導得2,兩者相乘,同樣得到f'(x)= 2(2x+1)x2=8x +4."老師一邊講解,一邊用不同顏色的粉筆標注出每一個步驟,讓整個解題過程清晰明了。

此時,教室里安靜極了,同學們都全神貫注地盯著黑板,生怕錯過任何一個細節(jié)。老師的額頭上微微沁出了汗珠,但他絲毫沒有停下來的意思,繼續(xù)說道:“求導在解決很多數(shù)學問題中都有著至關重要的作用,比如判斷函數(shù)的單調性、求函數(shù)的極值和最值等等。我們再來看剛才那道關于函數(shù)單調性的題目,通過求導,我們就能輕松地判斷出函數(shù)在不同區(qū)間的增減情況,從而找到解題的關鍵。”

李雪吟則比較沉穩(wěn),她推了推眼鏡,坐姿端正,脊背挺得筆直,全神貫注地聆聽老師的每一句話。她的目光緊緊跟隨著老師手中的粉筆,在黑板上的公式和圖形間穿梭。當老師舉例講解時,她會微微點頭,手中的筆迅速地在筆記本上記錄著關鍵步驟和自己的理解感悟,偶爾還會停下來,眼神專注地思考片刻,確認無誤后才繼續(xù)記錄,筆記本上的字跡工整而有條理。

這時,老師在黑板上寫下一道關于函數(shù)求導與單調性判斷的綜合題后,清了清嗓子開始提問:“同學們,那我們先來思考一下,這道題第一步應該先做什么呢?” 老師的目光在教室里掃視了一圈。

李雪吟率先舉手,老師微笑著點頭示意她回答。李雪吟站起來,聲音清脆而自信:“老師,第一步應該先對給定的函數(shù)進行求導,求出其導函數(shù),這樣才能為后續(xù)判斷單調性做準備?!?老師滿意地點點頭:“非常正確,李雪吟同學對知識點掌握得很扎實。那求導之后呢?”

王哈哈看到李雪吟回答得如此輕松,也想表現(xiàn)一下,他急忙舉起手,老師有些意外但還是讓他回答。王哈哈站起來,結結巴巴地說:“老…… 老師,求導之后,就看那個導函數(shù)是大于零還是小于零,大于零就是增函數(shù),小于零就是減函數(shù)。” 老師微微皺了皺眉:“王哈哈同學,你只說出了大概思路,但具體怎么判斷導函數(shù)的正負呢?這才是關鍵所在?!?王哈哈的臉一下子紅了,尷尬地撓撓頭,坐下后又開始埋頭苦思。

老師接著問:“那有沒有同學能詳細說說如何確定導函數(shù)的正負區(qū)間呢?” 沈夢夕猶豫了一下,緩緩舉起手。老師鼓勵道:“沈夢夕同學,你來說說看。” 沈夢夕站起來,輕聲說道:“老師,我們需要先令導函數(shù)等于零,求出其零點,然后根據(jù)這些零點將定義域分成幾個區(qū)間,再在每個區(qū)間內選取一個測試點代入導函數(shù),根據(jù)測試點的函數(shù)值正負來確定該區(qū)間內導函數(shù)的正負,從而確定原函數(shù)的單調性?!?老師贊許地看著她:“很好,沈夢夕同學理解得很到位。這就是解決這類問題的完整步驟,大家都明白了嗎?” 同學們紛紛點頭。

在這堂數(shù)學課上,同學們雖然遇到了諸多困難,但他們相互幫助、相互學習,在不斷的探討和嘗試中,逐漸攻克著一個又一個數(shù)學難題。沈夢夕也在這個過程中,對數(shù)學的畏懼感慢慢減少,她知道,只要堅持努力,即使是自己不擅長的學科,也能取得進步。而同學們之間的友誼,也在這一次次的互動交流中,變得更加深厚,成為了他們在高二學習生活中珍貴的財富。

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