曲线上一点处的切线
求曲线在某点处的切线方程
求曲线在某点处的切线方程
通常是先设切点,根据切点参数写出切线方程,再将切点的坐标代入,求出切点参数,最后写出切线方程。
先把曲线方程整理成y=f(x)的形式,然后对x求导函数,切点横坐标
x0对应的导函数值就是切线的斜率k,然后写出点斜式方程:y-y0=k(x-x0)即可。
举例;
比如说y=x^2,用导数主仆(2,3)点的切线方程
设切点(m,n),其中n=m^2
由y'=2x,得切线斜率k=2m
切线方程:y-n=2m(x-m), y-m^2=2mx-2m^2,y=2mx-m^2
因为切线过点(2,3),所以3=2m*2-m^2,m^2-4m+3=0
m=1或m=3
切线存有两条:m=1时,y=2x-1;m=3时,y=6x-9
求曲线方程的步骤如下:
(1)创建适度的坐标系,用有序实数对(x,y)则表示曲线上任一一点m的座标;
(2)写出适合条件的p(m)的集合p={m|p(m)};
(3)用座标则表示条件p(m),列举方程f(x,y)=0;
(4)化方程f(x,y)=0为最简形式;
(5)检验(审查)所获得的曲线方程与否确保单纯性和完善性。
这五个步骤可简称为:建系、设点、列式、化简、验证。
按照经典的定义,从(a,b)至r3中的已连续态射就是一条曲线,这相等于就是说道:
1)r3中的曲线是一个一维空间的连续像,因此是一维的。
2)r3中的曲线可以通过直线搞各种歪曲获得。
3)说参数的某个值,就是说曲线上的一个点,但是反过来不一定,因为我们可以考
虑自交的曲线。
切空间与切线性质
切空间与切线性质切空间和切线性质是微分几何中重要的概念,它们在研究曲面和曲线的性质时起着关键作用。
本文将介绍切空间和切线性质的定义及其在几何学中的应用。
一、切线的定义切线是曲线上一点处的切向量所张成的直线。
切向量是指过曲线上一点且与曲线相切的向量。
以曲线上的点P为例,其切线表示为L,切向量表示为v。
切向量的方向与切线的方向相同。
二、切空间的定义切空间是切向量所组成的向量空间。
以曲面上的一点P为例,切空间表示为T(P)。
切空间的维数与曲面的维数相同。
对于二维曲面而言,切空间是二维的。
三、切线性质1. 切线的垂直性:切线与曲面的法线垂直。
法线是与曲面上一点处的切平面相切的线段。
切线和法线的夹角为90度。
2. 切线的切向性:切线与曲面相切于一点,切线上的点都位于曲面上。
切线上的每个点P都有相应的切向量v,指示切线的方向。
3. 切线与曲面的切点关系:切线经过曲面上的一点,且仅经过该点。
给定曲面上的一点P,切线与曲面在该点处相切,但在其他点处不相切。
4. 切线与曲率的关系:切线的方向与曲面曲率的方向相同。
曲率表示曲面在某一点处的弯曲程度,切线方向与曲率方向一致。
四、切空间的应用1. 空间曲线的切线:对于三维空间中的曲线,切空间由曲线上每一点的切向量所组成。
切线可以帮助我们理解空间曲线在不同点处的变化情况。
2. 曲面上点的切空间:切空间提供了曲面上每一点处的切向量,从而帮助我们研究曲面的性质,如曲率、切线方向等。
3. 切空间的局部性质:切空间是曲线和曲面上点的局部特性。
通过分析切空间的性质,我们可以揭示曲线和曲面在局部区域上的行为。
五、总结切空间和切线性质是微分几何中的重要概念。
切线是曲线上一点处切向量所张成的直线,切空间是切向量所组成的向量空间。
切线与曲面的法线垂直,切向量指示切线的方向。
切线经过曲面上的一点,且仅经过该点。
切线的方向与曲面曲率的方向一致。
切空间的应用范围广泛,可用于研究空间曲线和曲面上点的性质,揭示其局部特性。
高一数学复习考点知识讲解课件41---曲线上一点处的切线
高一数学复习考点知识讲解课件5.1.2瞬时变化率——导数第1课时曲线上一点处的切线考点知识1.了解以直代曲的数学思想,体会利用无限逼近的思想把曲线上两点的割线逼近为某点的切线的过程.2.会求函数在某点处的切线方程.导语“天圆地方”是我国先哲们认识世界的思维方式,几千年的社会实践证明了它的正确性,尤其体现在古代中国的建筑和钱币上,而反映到我们数学上,则是以直代曲,无限逼近的数学思想,比如我国古代刘徽在运用“割圆术”求圆的周长时,在圆内作正多边形,用正多边形的周长无限逼近圆的周长,这是最早出现的“以直代曲”的例子,今天让我们一起来探究如何通过利用直线或直线段来近似代替曲线或曲线段,并以此来研究曲线的某些性质.一、以直代曲问题1如图,我们把一条曲线上的任意一点P附近的图象不断放大,观察有何现象出现?提示当不断放大时,曲线在点P附近的图象逼近一条确定的直线,即在很小的范围内,曲线可以看作直线,这就是以直代曲的思想.例1刘徽是我国魏晋时期杰出的数学家,他采用了以直代曲、无限趋近、内夹外逼的思想,创立了割圆术,如图是半径为1尺的圆内接正六边形,若用该正六边形的面积近似代替圆的面积,则该圆的面积的近似值为_________.答案33 2解析S正六边形=6×34=332.反思感悟以直代曲思想用来研究函数的局部性质,重在体会“无限逼近”,“量变到质变”,“近似与精确”的思想.跟踪训练1已知函数f(x)的部分图象如图所示.若把曲线AB近似地看成线段,则图中阴影部分的面积近似为________.答案3 2解析若把曲线AB近似看成线段,则阴影部分的面积近似为直角三角形的面积S=1 2×1×3=3 2.二、曲线的割线和切线问题2如图,过P 作割线PQ ,当点Q 逐渐向P 靠近时,有何现象出现?提示割线PQ 在点P 附近越来越逼近该曲线,当点Q 无限逼近点P 时,直线PQ 最终就成为在点P 处最逼近曲线的直线l ,此时称这条直线l 为曲线在点P 处的切线. 知识梳理名称割线切线斜率设曲线C 上一点P (x ,f (x )),另一点Q (x +Δx ,f (x +Δx )),则割线PQ 的斜率为k PQ =f (x +Δx )-f (x )Δx当点Q 沿曲线C 向点P 运动,并无限靠近点P 时,割线PQ 逼近点P 的切线l ,从而割线的斜率逼近切线l 的斜率,即当Δx 无限趋近于0时,f (x +Δx )-f (x )Δx 无限趋近于点P (x ,f (x ))处的切线的斜率例2已知曲线y =x 2-1上两点A (2,3),B (2+Δx,3+Δy ),当Δx =1时,割线AB 的斜率是______;当Δx =0.1时,割线AB 的斜率是______. 答案54.1解析当Δx =1时,割线AB 的斜率k 1=Δy Δx =(2+Δx )2-1-22+1Δx =(2+1)2-221=5;当Δx =0.1时,割线AB 的斜率k 2=Δy Δx =(2+0.1)2-1-22+10.1=4.1.反思感悟一条直线与一条曲线有两个公共点,我们就说这条直线是这条曲线的割线,当这两个点不断靠近,并重合为一个点时,这条直线就变成了这条曲线的切线. 跟踪训练2过曲线y =2x 上两点(0,1),(1,2)的割线的斜率为______,过两点(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2的割线的斜率为________. 答案122-2解析由平均变化率的计算公式及几何意义,可得过两点(0,1),(1,2)的割线的斜率为k =2-11-0=1.同理,过两点(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2的割线的斜率为k =2-112-0=22-2.三、切线的斜率例3已知曲线y =13x 3+43.求曲线在点P (2,4)处的切线方程. 解∵点P (2,4)在曲线y =13x 3+43上, Δy Δx =13(2+Δx )3+43-13×23-43Δx =4·Δx +2(Δx )2+13(Δx )3Δx=4+2·Δx +13(Δx )2,当Δx无限趋近于0,ΔyΔx无限趋近于4,∴在点P(2,4)处的切线的斜率为4,∴曲线在点P(2,4)处的切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.反思感悟根据曲线上一点处的切线的定义,要求曲线在某点处的切线方程,只需求出切线的斜率,即在该点处,Δx无限趋近于0时,ΔyΔx无限趋近的常数.跟踪训练3(1)已知曲线y=f(x)=2x2+4x在点P处的切线的斜率为16,则点P坐标为________.答案(3,30)解析设点P坐标为(x0,y0),则f(x0+Δx)-f(x0)(x0+Δx)-x0=2(Δx)2+4x0Δx+4ΔxΔx=4x0+4+2Δx.当Δx无限趋近于0时,4x0+4+2Δx无限趋近于4x0+4,因此4x0+4=16,即x0=3,所以y0=2×32+4×3=18+12=30.即点P坐标为(3,30).(2)已知曲线y=f(x)=3x2-x,求曲线在点A(1,2)处的切线的斜率及切线方程.解设A(1,2),B(1+Δx,f(1+Δx)),则k AB=3(1+Δx)2-(1+Δx)-2Δx=5+3Δx,当Δx无限趋近于0时,5+3Δx无限趋近于5,所以曲线y=3x2-x在点A(1,2)处的切线斜率是5.切线方程为y-2=5(x-1),即5x-y-3=0.1.知识清单:(1)以直代曲.(2)曲线的割线和切线.(3)求曲线在一点处的切线.2.方法归纳:局部以直代曲、无限逼近的思想.3.常见误区:不能正确理解用割线无限逼近切线的思想.1.函数y=f(x)=1x在x=1处的切线斜率为()A.-2B.-1C.1D.2 答案B解析因为Δy =f (1+Δx )-f (1)=11+Δx -11=-Δx1+Δx ,所以ΔyΔx =-11+Δx, 所以当Δx 趋近于0时,ΔyΔx 趋近于-1. 故函数f (x )在x =1处的切线斜率为-1.2.抛物线y =x 2在点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14处的切线的倾斜角是()A .30°B .45°C .60°D .90° 答案B解析∵点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14在抛物线y =x 2上,Δy Δx =⎝⎛⎭⎪⎫12+Δx 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫122Δx=1+Δx , 当Δx 无限趋近于0时,ΔyΔx 无限趋近于1,∴在点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14处的切线的斜率为1,故倾斜角为45°.3.已知曲线y =x 3在点(2,8)处的切线斜率为12a ,则实数a 的值是() A .-1B .1C .-2D .2 答案B解析Δy Δx =f (x +Δx )-f (x )Δx =(x +Δx )3-x 3Δx=3x 2+3Δx ·x +(Δx )2,因为当Δx 无限趋近于0时,ΔyΔx 无限趋近于3x 2, 所以曲线在点(2,8)处切线的斜率k =12, 所以12a =12,即a =1.4.已知曲线y =1x -1上两点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-12,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+Δx ,-12+Δy ,当Δx =1时,割线AB的斜率为________. 答案-16解析由函数的解析式有Δy =⎝ ⎛⎭⎪⎫12+Δx -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=12+Δx -12=-Δx 2(2+Δx ),则Δy Δx =-Δx2(2+Δx )Δx =-12(2+Δx ).当Δx =1时,割线AB 的斜率为k =-12(2+Δx )=-12(2+1)=-16.课时对点练1.已知函数f (x )的图象如图所示,A (x 0,y 0)在曲线上,x 0∈[2,2+Δx ]且Δx 无限趋近于0,则在A 点处的切线斜率近似为()A .f (2)B .f (2+Δx ) C.f (2+Δx )-f (2)Δx D .f (x 0)答案C解析由两点割线的斜率,当Δx 无限趋近于0时,函数f (x )在A 点处的切线斜率近似为f (2+Δx )-f (2)Δx.2.已知抛物线y =14x 2,抛物线上有一点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,14,Q 是抛物线上点P 附近的一点,则点Q 的坐标为()A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1+Δx ,14()Δx 2B.⎝ ⎛⎭⎪⎫Δx ,14()Δx 2 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1+Δx ,14()Δx +12D.⎝ ⎛⎭⎪⎫Δx ,14()1+Δx 2 答案C解析当x =1+Δx 时,y =14(1+Δx )2.3.已知函数f (x )=x 2+4上两点A ,B ,x A =1,x B =1.3,则割线AB 的斜率为() A .2B .2.3C .2.09D .2.1 答案B解析f (1)=5,f (1.3)=5.69.∴k AB =f (1.3)-f (1)1.3-1=5.69-50.3=2.3.4.近两年为抑制房价过快上涨,政府出台了一系列以“限购、限外、限贷限价”为主题的房地产调控政策.各地房产部门为尽快实现稳定房价,提出多种方案,其中之一就是在规定的时间T 内完成房产供应量任务Q .已知房产供应量Q 与时间t 的函数关系如图所示,则在以下四种房产供应方案中,供应效率(单位时间的供应量)逐步提高的是()答案B解析单位时间的供应量逐步提高时,供应量的增长速度越来越快,图象上切线的斜率随着自变量的增加会越来越大,则曲线是上升的,且越来越陡,故函数的图象应是一直下凹的.5.已知点P ()-1,1为曲线上的一点,PQ 为曲线的割线,当Δx 无限趋近于0时,若k PQ 无限趋近于-2,则在点P 处的切线方程为() A .y =-2x +1B .y =-2x -1 C .y =-2x +3D .y =-2x -2 答案B解析根据题意可知,在点P 处切线的斜率为-2,所以在点P 处的切线方程为y -1=-2(x +1),整理可得y =-2x -1.6.曲线y =-1x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2处的切线方程是() A .y =x -2B .y =x -12C .y =4x -4D .y =4x -2答案C解析因为Δy =-1x +Δx +1x =Δx x (x +Δx ), 所以Δy Δx =1x (x +Δx ), 当Δx 无限接近于0时,Δy Δx 无限接近于1x 2,所以函数在点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2处的切线斜率是k =4, 所以切线方程为y +2=4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,即y =4x -4. 7.当h 无限趋近于0时,(4+h )2-42h 无限趋近于______,4+h -4h无限趋近于________.答案814解析(4+h )2-42h=8h +h 2h =8+h , 当h 无限趋近于0时,8+h 无限趋近于8.4+h -4h =4+h -4h (4+h +4)=14+h +4, 当h 无限趋近于0时,14+h +4无限趋近于14.8.过曲线y =x 2上两点A ()2,4和B ()2+Δx ,4+Δy 作割线,当Δx =0.1时,割线AB 的斜率为______.答案4.1解析k AB =Δy Δx =()Δx +22-22Δx =()Δx 2+4Δx Δx=Δx +4, 所以当Δx =0.1时,AB 的斜率为4.1.9.求函数f (x )=-x 2+x 的图象在点A (2,f (2))处切线的方程.解设点B (2+Δx ,f (2+Δx )),则割线AB 的斜率为Δy Δx =f (2+Δx )-f (2)Δx=-(2+Δx )2+(2+Δx )-(-4+2)Δx=-4Δx +Δx -(Δx )2Δx=-3-Δx , 当Δx 无限接近于0时,函数f (x )=-x 2+x 的图象在点A (2,f (2))处切线的斜率为k =-3,又f (2)=-22+2=-2,所以切线的方程为y -(-2)=-3(x -2),即3x +y -4=0.10.求曲线y =x 在点(1,1)处的切线方程. 解∵点(1,1)在曲线y =x 上,Δy Δx =1+Δx -1Δx =11+Δx +1,当Δx 无限趋近于0时,Δy Δx 无限趋近于12,∴在点(1,1)处切线的斜率为12,∴在点(1,1)处的切线方程为y -1=12(x -1),即x -2y +1=0.11.已知函数f (x )=x 2图象上四点A (1,f (1)),B (2,f (2)),C (3,f (3)),D (4,f (4)),割线AB ,BC ,CD 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则()A .k 1<k 2<k 3B .k 2<k 1<k 3C .k 3<k 2<k 1D .k 1<k 3<k 2答案A解析k 1=f (2)-f (1)2-1=4-1=3,k 2=f (3)-f (2)3-2=9-4=5,k 3=f (4)-f (3)4-3=16-9=7, ∴k 1<k 2<k 3.12.若曲线y =ax 2在x =a 处的切线与直线2x -y -1=0平行,则a 等于()A .-1B .1C .-1或1D .-12或1答案A解析根据题意得Δy Δx =a (a +Δx )2-a ·a 2Δx =2a 2+a ·Δx ,当Δx 无限接近于0时, 2a 2=2,∴a =±1,当a =1时,y =x 2,切点是(1,1),切线的斜率k =2,故切线方程是y -1=2(x -1),即2x -y -1=0和直线2x -y -1=0重合,故a =-1.13.曲线y =x 2-3x 的一条切线的斜率为1,则切点坐标为()A .(2,2)B .(2,-2)C .(-2,2)D .(-2,-2)答案B解析设切点坐标为(x 0,y 0),Δy Δx =(x 0+Δx )2-3(x 0+Δx )-(x 20-3x 0)Δx =(Δx )2+2x 0Δx -3Δx Δx=Δx +2x 0-3, 当Δx 无限趋近于0时,Δy Δx 无限趋近于2x 0-3,即k =2x 0-3=1,解得x0=2,y0=x20-3x0=4-6=-2.故切点坐标为(2,-2).14.曲线y=x3+3x2+6x-10的切线中,斜率最小的切线方程为________________.答案3x-y-11=0解析设切点为P(x0,y0),在点P处的切线斜率为k,Δy Δx=(x0+Δx)3+3(x0+Δx)2+6(x0+Δx)-10-(x30+3x20+6x0-10)Δx=3x20+6x0+6+(Δx)2+(3x0+3)Δx,当Δx无限趋近于0时,ΔyΔx无限趋近于3x20+6x0+6=3(x0+1)2+3.所以k=3(x0+1)2+3.当x0=-1时,k有最小值3,此时点P的坐标为(-1,-14),其切线方程为3x-y-11=0.15.若函数y=ax2+1的图象与直线y=x相切,则a=________.答案1 4解析根据题意,Δy Δx =a(x+Δx)2+1-ax2-1Δx=2a·x·Δx+a·(Δx)2Δx=2ax+a·Δx,当Δx无限趋近于0时,ΔyΔx无限趋近于2ax,设切点为(x0,y0),则2ax0=1,且y0=ax20+1,y0=x0,解得a=14.16.已知直线l1为曲线y=x2+x-2在点(1,0)处的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1⊥l2.(1)求直线l2的方程;(2)求直线l1,l2与x轴所围成的三角形的面积.解(1)ΔyΔx=(x+Δx)2+(x+Δx)-2-(x2+x-2)Δx=2x+1+Δx,当Δx无限趋近于0时,ΔyΔx无限趋近于2x+1,∴直线l1的斜率k1=3,∴直线l1的方程为y=3(x-1),即y=3x-3.设直线l2与曲线y=x2+x-2相切于点P(x0,x20+x0-2),则直线l2的方程为y-(x20+x0-2)=(2x0+1)(x-x0).∵l1⊥l2,∴3(2x0+1)=-1,解得x0=-2 3.∴直线l2的方程为y=-13x-229,即3x+9y+22=0.(2)解方程组⎩⎨⎧ y =3x -3,y =-13x -229,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =16,y =-52.又∵直线l 1,l 2与x 轴的交点坐标分别为(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫-223,0, ∴所求三角形的面积为S =12×⎪⎪⎪⎪⎪⎪-52×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+223=12512.。
判定切线的方法
判定切线的方法在微积分中,切线是一个非常重要的概念,它在解析几何和微分学中都有着广泛的应用。
切线的概念是指曲线上某一点附近的近似直线,它的斜率可以用来描述曲线在该点处的变化率。
因此,切线的判定方法对于理解曲线的性质和求解相关问题非常重要。
一、函数的导数。
函数的导数是切线斜率的一个重要工具。
如果一个函数在某一点可导,那么在这一点处的导数就是该点处切线的斜率。
因此,我们可以通过求函数在特定点处的导数来判定切线的斜率,从而得到切线的方程。
二、切线的斜率公式。
对于曲线上一点的切线斜率,我们可以使用导数的定义来求解。
设曲线上点P的坐标为(x0,y0),则切线的斜率可以表示为:k = f'(x0)。
其中f'(x0)表示函数在点x0处的导数。
通过这个公式,我们可以直接求出切线在特定点的斜率,从而得到切线的方程。
三、切线的方程。
有了切线的斜率,我们就可以得到切线的方程。
以点P(x0,y0)为例,切线的方程可以表示为:y y0 = k(x x0)。
其中k为切线的斜率,(x0,y0)为切线上的一点。
通过这个方程,我们可以得到切线的具体方程,进而对曲线进行更深入的研究。
四、切线的判定方法。
在实际问题中,我们需要根据具体的曲线和点的情况来判定切线。
一般来说,我们可以通过以下步骤来判定切线:1. 求解函数在特定点处的导数,得到切线的斜率;2. 根据切线的斜率和切点的坐标,得到切线的方程;3. 通过切线的方程来描述曲线在该点附近的近似直线。
通过以上的方法,我们可以比较准确地判定曲线在特定点处的切线,从而对曲线的性质和变化进行更深入的研究。
五、举例说明。
举一个简单的例子来说明切线的判定方法。
考虑函数f(x) = x^2,在点(1,1)处判定切线。
首先求解函数在点(1,1)处的导数,得到f'(1) = 2。
然后根据切线的斜率和切点的坐标,得到切线的方程为y 1 = 2(x 1)。
通过这个方程,我们可以得到曲线在点(1,1)处的切线方程,进而对曲线在该点的性质进行研究。
曲线切线求法
曲线切线求法1. 引言在数学中,曲线切线是指曲线上一点处的切线,它是曲线在该点处的局部近似。
求解曲线切线是解析几何中常见的问题之一,对于理解曲线的性质和研究其变化趋势具有重要意义。
本文将介绍常见的曲线切线求法,包括直角坐标系下的求法和参数方程下的求法。
2. 直角坐标系下的曲线切线求法2.1 曲线方程与斜率首先,我们需要确定曲线的方程,并计算出该点处的斜率。
以一元函数为例,在直角坐标系下,函数可以表示为y=f(x),其中f(x)为给定函数。
对于给定点P(x0,y0),我们可以通过计算导数f’(x)来得到该点处的斜率k。
2.2 切点坐标确定接下来,我们需要确定切点坐标。
由于切点在曲线上,所以它满足曲线方程y=f(x)。
将x0代入方程中可以得到相应的y值。
2.3 构建切线方程已知切点坐标和斜率,我们可以使用直线的点斜式来构建切线方程。
切线方程可以表示为y-y0=k(x-x0),其中(x0,y0)为切点坐标,k为斜率。
2.4 示例假设我们要求解曲线y=x2在点P(2,4)处的切线。
首先,我们计算出函数f(x)=x2的导数f’(x)=2x。
然后,将x=2代入函数得到y=4。
接下来,我们使用切线方程的点斜式构建切线方程y-4=4(x-2)。
3. 参数方程下的曲线切线求法3.1 曲线参数化对于参数方程表示的曲线,我们需要将其参数化,以便计算切线。
假设曲线由参数方程x=f(t),y=g(t)给出。
3.2 切点坐标确定与直角坐标系下类似,我们需要确定切点坐标。
将给定参数t代入参数方程中得到相应的x和y值。
3.3 斜率计算在参数化后的表达中,我们可以通过计算导数dy/dx来得到斜率k。
3.4 构建切线方程已知切点坐标和斜率,我们可以使用直线的点斜式来构建切线方程。
与直角坐标系下类似,切线方程可以表示为y-y0=k(x-x0),其中(x0,y0)为切点坐标,k为斜率。
3.5 示例假设我们要求解参数方程x=cos(t),y=sin(t)表示的单位圆在点P(√3/2, 1/2)处的切线。
曲线上一点处的切线-PPT课件
求曲线在某点处的切线方程的
1、先利用切线斜率的定义求出 切线的斜率;
2、然后利用点斜式求切线方程.
课堂练习
拓展研究
3.1.2 瞬时 变化率
1、平均变化率 一般的,函数 的平均变化率为
在区间上
例1、已知函数 分别计算在区间[-3,1],[0,5]上 及 由本例得到什么结论? 的平均变化率。 一次函数y=kx+b在区间[m,n 平均变化率就等于k.
练习: P58-59:1,2
如何求曲线上一点的切线 ? y=f(x) 割 线 y Q (1)概念:曲线的割线和切线
T 切线
P o
结论:当Q点无限逼近P点时
x
(2)如何求割线的斜率?
y
Q o P x
y=f(x)
y=f(x)
Q (3)如何求切线的斜率 ? y
割 线
T
切线
o
P
x
例1:已知 求曲线y=f(x)在x=2 处的切线的斜率.
利用割线求切线
,
练习:P59,4
例2:求曲线y=f(x)=x2+1在点P(1,2) 处的切线方程.
平面曲线在一点处的切线
平面曲线在一点处的切线
平面曲线在一点处的切线是指该曲线在该点处的切线。
曲线在该点处的切线是经过该点的曲线上的两个非常接近的点所形成的直线,它描述了曲线在该点处的局部特性。
在数学上,可以通过对曲线在该点处进行导数计算来得到切线的斜率,从而得出切线的方程式。
切线可以帮助理解曲线的局部性质,例如曲线的方向变化、凸凹性质等。
在实际应用中,切线可以用于测量曲线在一点处的斜率、方向以及相关的物理量。
求曲线在某点的切线方程公式
求曲线在某点的切线方程公式曲线在某点的切线方程公式,我们可以通过求解曲线在该点的导数来得到。
设曲线的方程为y=f(x),求曲线在点(a,f(a))处的切线方程。
首先,我们需要求解曲线在该点的导数。
导数表示曲线在某一点处的斜率,也就是切线的斜率。
通过求取函数f(x)的导函数,我们可以得到导数的表达式。
记导函数为f'(x),则切线的斜率为f'(a)。
接下来,我们使用点斜式来确定切线方程。
点斜式由一个点和斜率确定,我们已经得到了切线的斜率f'(a),因此切线方程为:
y - f(a) = f'(a)(x - a)
这就是曲线在点(a,f(a))处的切线方程公式。
请注意,该公式中的f(x)和f'(x)代表了曲线的具体方程和导函数的形式,具体的求解步骤需要根据具体的曲线方程进行。
求空间曲线在一点处的切线方程和法平面方程
求空间曲线在一点处的切线方程和法平面方程求空间曲线在一点处的切线方程和法平面方程空间曲线是三维空间中的一条曲线,它可以由参数方程或者一般方程表示。
在某一点处,我们可以求出该点处的切线方程和法平面方程。
我们来看一下切线方程的求解。
对于空间曲线来说,切线方程可以通过求曲线在该点处的切向量来获得。
切向量是曲线上一点的切线方向的向量表示。
设空间曲线的参数方程为:x = f(t)y = g(t)z = h(t)其中,x、y、z分别是曲线上一点的坐标,而f(t)、g(t)、h(t)是曲线的参数方程。
现在我们要求曲线在某一点P(t0)处的切向量。
我们可以求出曲线在点P(t0)处的切线方向的向量表示:r'(t0) = (f'(t0), g'(t0), h'(t0))其中,f'(t0)、g'(t0)、h'(t0)分别是f(t)、g(t)、h(t)对t求导后在t0处的值。
然后,我们可以得到曲线在点P(t0)处的切线方程的向量表示:r(t) = (x, y, z) = (f(t), g(t), h(t))切线方程的向量表示为:r(t) = r(t0) + (t - t0) * r'(t0)切线方程的参数方程为:x = f(t0) + (t - t0) * f'(t0)y = g(t0) + (t - t0) * g'(t0)z = h(t0) + (t - t0) * h'(t0)这就是空间曲线在一点处的切线方程。
接下来,我们来看一下法平面方程的求解。
对于空间曲线来说,法平面是垂直于曲线切线的平面。
设曲线在点P(t0)处的切线方程为:x = f(t0) + (t - t0) * f'(t0)y = g(t0) + (t - t0) * g'(t0)z = h(t0) + (t - t0) * h'(t0)其中,f(t0)、g(t0)、h(t0)是曲线在点P(t0)处的坐标,f'(t0)、g'(t0)、h'(t0)是曲线在点P(t0)处的切向量。
切线的直角坐标方程
切线的直角坐标方程切线是解析几何中的重要概念之一,它与曲线的性质及方程有着密切的关系。
本文将介绍切线的直角坐标方程,并探讨其在几何问题中的应用。
切线是曲线上某一点处与曲线相切的直线。
要了解切线的直角坐标方程,首先需要了解什么是切线方程。
切线方程可以用直线的一般方程表示,即y = kx + b,其中k为切线的斜率,b为切线与y轴的交点纵坐标。
为了求得切线的直角坐标方程,我们需要知道切线上的一点和切线的斜率。
假设有一个曲线,我们想要求解曲线上的一点处的切线方程。
首先,我们需要确定曲线上的一点,通常我们以该点的坐标表示,假定为(x0, y0)。
接下来,我们需要计算切线的斜率。
常用的方法是利用曲线的导函数来计算切线的斜率。
导函数的定义是曲线在一点处的切线的斜率,也可以看作是切线斜率的极限。
通过计算得到切线的斜率,我们可以将其代入切线方程中,再结合切点的坐标(x0, y0),就可以得到切线的直角坐标方程。
这个方程描述了切线在直角坐标系中的表达形式,可以帮助我们更好地理解切线与曲线的关系。
切线的直角坐标方程在几何问题中有着广泛的应用。
首先,它可以用于求解曲线上某一点处的切线方程,从而帮助我们研究曲线的性质和特点。
其次,切线的直角坐标方程可以用于求解曲线与直线的交点,从而寻找曲线和直线的几何关系。
此外,切线也可以用于求解曲线的最值问题,通过切线与曲线的交点,可以确定曲线上的极大值和极小值。
需要注意的是,切线的斜率可能不存在(如曲线在某一点处垂直于x轴),或者切线方程可能不存在(如曲线在某一点处水平),这在求解切线方程时需要注意。
此外,对于圆形曲线,切线与半径垂直,因此圆的切线方程可以通过点斜式直接获得。
总结起来,切线的直角坐标方程是一个重要的数学工具,它可以帮助我们求解曲线上某一点处的切线方程,研究曲线的性质,并解决一些几何问题。
熟练掌握切线的直角坐标方程,对于解析几何的学习和应用有着重要的意义,希望读者通过本文的介绍,能够对切线方程有更加全面和深入的理解。
曲线的割线方程公式
曲线的割线方程公式
曲线的割线方程公式可以通过求曲线上一点处的切线斜率,然后利用点斜式或斜截式等形式得到。
下面是两种常见的割线方程公式:
1. 点斜式割线方程:设曲线方程为 y = f(x),在曲线上选取一点 (x_0, y_0),其切线斜率为 m,那么割线方程可以表示为:
y - y_0 = m(x - x_0)
2. 斜截式割线方程:设曲线方程为 y = f(x),在曲线上选取一点 (x_0, y_0),其切线斜率为 m,那么割线方程可以表示为:
y = m(x - x_0) + y_0
这两个公式都是利用切线的性质来求解割线的方程,其中切线斜率可以通过求导得到。
请注意,这些公式仅在曲线上选取的点处成立,对于其他点,割线方程需要重新计算。
切线的直角坐标方程是什么
切线的直角坐标方程是什么
切线是曲线在某一点处与曲线相切的直线。
切线具有许多重要的应用,例如在
微积分中常用于求曲线的切点和切线方程。
在直角坐标系中,切线的方程可以通过求解切线经过的点和切线的斜率来确定。
接下来我们将介绍切线的直角坐标方程是什么以及如何求解。
假设曲线的方程为y=f(x),其中f(x)是一个关于x的函数。
设曲线上一点
P(x0,y0)处的切线的斜率为k,则切线的方程可以用点斜式表示为:
y−y0=k(x−x0)
进一步整理可得:
y=kx−kx0+y0
这就是切线的直角坐标方程。
在求解切线方程时,需要首先确定曲线上某一点
P(x0,y0),然后求出该点处的切线斜率k,最后代入上述公式即可得到切线的方程。
对于曲线y=f(x),如果要求该曲线上某一点处的切线方程,可以首先求出曲
线在该点处的导数(斜率)。
设曲线y=f(x)在点x=x0处的斜率为k0,则切线的
直角坐标方程为:
y=k0(x−x0)+f(x0)
通过这种方法可以方便地求解曲线在任意点处的切线方程。
切线的直角坐标方
程不仅能够帮助我们理解曲线与直线的切点位置关系,还能在求解函数的导数和曲线切线斜率时发挥重要作用。
总结一下,切线的直角坐标方程可通过点斜式表示,需要确定曲线上某一点及
该点的切线斜率。
这在微积分中有着重要的应用,对于理解曲线的切线和斜率概念具有重要意义。
希望以上内容能够帮助您更好地理解切线的直角坐标方程。
曲线上一点处的切线
曲线上一点处的切线曲线上一点处的切线执教者:执教者:金志春常熟市梅李中学1.什么叫做平均变化率什么叫做平均变化率一般地,函数在区间[x 一般地,函数f(x)在区间1,x2]上的平均变化率在区间上的平均变化率曲线y=f(x) 上两点曲线几何意义:几何意义:连线的斜率。
连线的斜率。
平均变化率近似地刻画了曲线在某个区间上的平均变化率近似地刻画了曲线在某个区间上的近似地刻画了曲线在某个区间上变化趋势如何精确地刻画曲线上某一点处的变化趋势呢?如何精确地刻画曲线上某一点处的变化趋势呢?精确地刻画曲线上某一点处的变化趋势呢 .P如何精确地刻画曲线上某一点处的变化趋势呢?如何精确地刻画曲线上某一点处的变化趋势呢?.P .P放大.P .P放大.P1)观察“点P附近的曲线”,随着图形放大,你看)观察“ 附近的曲线”随着图形放大,附近的曲线到了怎样的现象?到了怎样的现象?曲线有点像直线2)这种现象下,这么一条特殊位置的曲线从其趋势)这种现象下,看几乎成了直线这种思维方式就叫做“逼近思想”。
这种思维方式就叫做“逼近思想”P放大P放大PP放大P放大P从上面的图形来看:1).曲线在点P附近看上去几乎成了直线l 附近看上去几乎成了直线l 附近看上去几乎成了直线2).继续放大,曲线在点附近将逼近一条确定的直线,继续放大,曲线在点P附近将逼近一条确定的直线附近将逼近一条确定的直线l, 这条直线是过点P的所有直线中最逼近曲线的一条直线这条直线是过点的所有直线中最逼近曲线的一条直线3).点P附近可以用这条直线l代替曲线附近可以用这条直线l 4).用直线l的斜率来刻画曲线经过p点时的变化趋势用直线l的斜率来刻画曲线经过p探究怎样找到经过曲线上一点P处最逼近曲线的直线l 探究怎样找到经过曲线上一点P处最逼近曲线的直线l 1)在点P附近能做出比PQ更加逼近曲线的直线l吗?在点P附近能做出比PQ更加逼近曲线的直线更加逼近曲线的直线l 2)在点P附近还能做出更加逼近曲线的直线l吗?在点P附近还能做出更加逼近曲线的直线ly=f(x) y Q 割线切线l P o x●切线定义定义如图,为曲线C上不同于的一点,称为曲线的割线如图,设Q为曲线上不同于的一点,直线称为曲线的割线为曲线上不同于P的一点直线PQ称为曲线的割线. 随着点Q沿曲线向点运动,直线PQ在点附近逼近曲线C, 在点P附近逼近曲线当点随着点沿曲线C向点运动,直线在点附近逼近曲线,沿曲线向点P运动当点Q 无限逼近点P时直线PQ最终就成为经过点处最逼近曲线的直线l, 最终就成为经过点P处最逼近曲线的直线无限逼近点时,直线最终就成为经过点处最逼近曲线的直线,割线逼近切线. 这条直线l也称为曲线在点P处的切线这种方法叫割线逼近切线也称为曲线在点处的切线. 这条直线也称为曲线在点处的切线. 这种方法叫割线逼近切线yQP O x利用直尺,利用直尺,用割线逼近切线的方法作出下列曲线在P点处的切线下列曲线在点处的切线P P ●P为已知曲线上的一点,如何求出点P处的已知曲线C上的一点如何求出点P 已知曲线上的一点,切线方程?切线方程?试求f 在点(2,4)处的切线斜率. 试求(x)=x2在点处的切线斜率分析:设P( , Q(xQ, f (xQ )), 24 ),yQPQ 则割线的斜率为kPQ f (xQ ) 4 xQ 4 = = = xQ + 2 xQ 2 xQ 22 4P当Q沿曲线逼近点时,P PQ P处的切线,割线逼近点处的切线,; 从而割线斜率逼近切线斜率OP点横坐标时,当Q点横坐标无限趋近于点横坐标时,2 k 4 2 x 即xQ无限趋近于时,PQ 无限趋近于常数;f 2 ) 在点( 4 从而曲线(x) = x2在点(, 处的4 切线斜率为 .试求f 在点(2,4)处的切线斜率处的切线斜率. 试求(x)=x2在点处的切线斜率解:设P( , Q(xQ, xQ ), 24 ),2解:设P(2,4), Q(2 + x, (2 + x)2 ), 则割线PQ的斜率则线的率割PQ 斜为kPQ = xQ 42xQ 2= xQ + 2当xQ无限趋近于2时,kPQ无限趋近于常数4, 从而曲线f(x) = x2 在点( , 24 )处的切线斜率为 . 40 当x无限趋近于时,k PQ 无限趋近于常数,4 f(x) 从而曲线= x2(2 + x)2 4 kPQ = x 2 4 x + x = = 4 + x x在点( 4 2 ) 4 在点(, 处的切线斜率为.练习:试求(x)=x2+1在x=1处的切线斜率试求f 处的切线斜率. 在处的切线斜率找到定点P 找到定点P的坐标设出动点Q 设出动点Q的坐标练习:试求f 处的切线斜率. 练习:试求(x)=x2+1在x=1处的切线斜率在处的切线斜率解:由题意,设P(1,2), Q(1+ x, (1+ x)2 +1), 则割线PQ的斜率求出割线斜率[(1+ x)2 +1] 2 kPQ = x 2 2 x + x = x = 2 + x当x无限趋近于0时,kPQ无限趋近于常数2, 从而曲线f(x) = x2 +1 在点x =1 处的切线斜率为 . 2无限趋近于0 当△x无限趋近于0时,割线逼近切线,割线斜率逼近切线斜率y Q割线y=f(x) P(x0,f(x0)) Q(x0+△x,f(x0+ △x))△x0时,点Q位于点P的右侧x0时位于点P x0时位于点P △x0时,点Q位于点P的左侧y = f(x) P x O x0切线f (x0+ x) f (x0) (即y) M x0+ x x求曲线y=f(x)上一点P(x0,f(x0))处切线斜率的一般步骤:f (x0 + x) f (x0 ) 2.求出割线求出割线PQ的斜率kPQ = ,并化简并化简. 求出割线的斜率并化简x3. 令x 趋向于若上式中的割线斜率“逼近”一个常数,趋向于0,若上式中的割线斜率逼近”一个常数,若上式中的割线斜率“ 则其即为所求切线斜率1.设曲线上另一点设曲线上另一点Q(x0 + x,f(x0 + x)) 设曲线上另一点变式1.已知函数求曲线y=f(x)在x=-1处的切线变式已知函数f(x)=x2,求曲线已知函数求曲线在处的切线斜率和切线方程变式2.已知函数变式已知函数f(x)=x-1,求曲线求曲线y=f(x)在x=-1处的切在处的切已知函数求曲线线斜率和切线方程练习:已知练习:已知f(x)= 斜率是什么?斜率是什么?,求曲线求曲线y=f(x)在x=0.5处的切线求曲线在处的切线练习.已知函数求曲线y=f(x)在x=0.5处练习已知函数f(x)=(1-x2)0.5,求曲线已知函数求曲线在处的切线斜率和切线方程小结1、曲线上一点P处的切线是过点P的所有直线中最、曲线上一点P处的切线是过点P 接近P点附近曲线的直线,则P 接近P点附近曲线的直线,则P点处的变化趋势可以由该点处的切线反映。
曲线上某一点处的切线方程
曲线上某一点处的切线方程
在数学中,求曲线上某一点处的切线方程是一个十分复杂的问题,为了完成这一任务,就需要知道该曲线的函数表达式,然后用微积分的求导来求出曲线上某一点处的切线方程。
首先,我们应该搞清楚曲线上某一点处的切线。
简单地说,它是一条穿过曲线上该点的直线,它与曲线除该点处外,没有其他交点。
从图像上看,切线是一条非常短的线段,从曲线上某一点处一直伸展出去,它跟这个曲线所表示的函数之间有着密切的关系。
接下来,我们需要找出曲线上某一点处的切线的方程式。
可以使用微积分中的求导技术,结合曲线表达式求得曲线在某一点处的导数值,从而求得函数上某一点处的切线方程。
上述操作其实是一个比较技术化的过程,但在实际应用中,我们可以借助当下技术步入正轨,利用互联网技术和大数据分析,结合科学计算,精准把握曲线上某一点处的切线方程,为科学家提供更多的参考价值,为现代信息化的发展增添新的力量。
斜率切线知识点
斜率切线知识点斜率和切线是数学中的重要概念,特别在微积分中经常被使用。
在本文中,我们将逐步解释斜率和切线的概念以及它们在数学中的应用。
1.斜率的概念斜率是描述函数曲线的变化率的一个重要指标。
通常用字母m表示斜率。
对于一条直线来说,斜率表示该直线上任意两点之间的纵坐标变化量与横坐标变化量之比。
对于一条曲线来说,斜率表示曲线上某一点处的切线斜率。
2.切线的概念切线是曲线上某一点处与该点处曲线相切的直线。
切线与曲线在该点处有相同的斜率。
切线可以帮助我们研究曲线在某一点的性质,比如判断曲线是否上升或下降,以及在该点处的曲率等。
3.斜率和切线的计算对于一条直线来说,我们可以通过两点坐标来计算斜率。
假设直线上两点的坐标分别为(x1, y1)和(x2, y2),则斜率可以通过以下公式计算:m = (y2 - y1) / (x2 - x1)。
对于一条曲线来说,我们可以通过求导来计算曲线在某一点处的切线斜率。
假设曲线的方程为y = f(x),则切线斜率可以通过求f(x)的导数f’(x)来计算。
在某一点处,切线的方程可以表示为y - f(x0) = f’(x0)(x - x0),其中(x0, f(x0))是曲线上的某一点。
4.斜率和切线的应用斜率和切线在数学中的应用非常广泛。
它们可以帮助我们研究曲线的性质,比如凸性、拐点等。
此外,斜率和切线还可以用于求解最值问题,比如确定曲线上某一点处的最大值或最小值。
在物理学中,斜率和切线可以帮助我们研究物体的运动。
例如,通过计算物体的速度-时间图像的斜率,我们可以确定物体的加速度。
同样,通过计算位移-时间图像的斜率,我们可以确定物体的速度。
在经济学中,斜率和切线可以用于分析供需曲线。
供需曲线的交点处表示市场的均衡价格和数量。
通过计算供需曲线在交点处的斜率,我们可以了解价格和数量的变化关系。
总结起来,斜率和切线是数学中重要的概念,在微积分和其他领域中有着广泛的应用。
通过理解斜率和切线的概念以及计算方法,我们可以更好地理解曲线的性质,并在实际问题中应用这些知识点进行分析和求解。
过切点和在切点的切线方程问题
过切点和在切点的切线方程问题1. 问题背景在微积分中,我们经常遇到求解曲线上某一点的切线方程的问题。
其中,过切点和在切点的切线方程问题是一个常见且重要的问题。
通过解决这个问题,我们可以更好地理解曲线在某一点的局部性质,并应用于实际问题中。
2. 问题描述给定一个函数f(x)和一个曲线C,我们需要求解曲线C上某一点(x0,y0)处的切线方程。
其中,过切点和在切点的切线方程问题分别对应着两种不同的情况。
2.1 过切点的情况当我们需要求解过某一点(x0,y0)且与曲线C相切的直线时,我们称之为过切点的情况。
2.1.1 确定斜率首先,我们需要确定直线的斜率。
对于曲线上任意一点(x,y)处的斜率k可以通过求解导数dydx来获得。
即:k=dy dx因此,在过切点且与曲线相切的直线上,斜率k应该等于曲线在切点(x0,y0)处的导数值。
即:k=dydx|(x0,y0)2.1.2 确定直线方程已知过切点(x0,y0)和斜率k,我们可以通过点斜式来确定直线方程。
点斜式表示为:y−y0=k(x−x0)将已知的切点坐标代入上式,即可得到过切点且与曲线相切的直线方程。
2.2 在切点的情况当我们需要求解曲线上某一点(x0,y0)处的切线方程时,我们称之为在切点的情况。
2.2.1 确定斜率与过切点的情况类似,在求解在切点的切线方程时,我们同样需要确定直线的斜率。
根据导数定义,曲线在某一点(x,y)处的导数值可以表示为:dy dx |(x,y)=limℎ→0f(x+ℎ)−f(x)ℎ因此,在求解在切点(x0,y0)处的切线方程时,我们需要计算导数dydx的值。
即:k=dydx|(x0,y0)2.2.2 确定直线方程在切点的情况下,我们同样可以通过点斜式来确定直线方程。
已知在切点(x0,y0)处的斜率k,直线方程可以表示为:y−y0=k(x−x0)将切点坐标代入上式,即可得到在切点的切线方程。
3. 问题求解为了更好地理解过切点和在切点的切线方程问题,我们来看一个具体的例子。
切线方程的一般表达式
切线方程的一般表达式在数学中,切线是与曲线相切的一条直线,其可用于求解曲线的斜率、曲率和函数的导数等。
切线方程是切线的数学表示式,其一般表达式为:y - y0 = f′(x0)(x - x0)。
其中,(x0, y0) 是曲线上的一点,f′(x0) 是这个点的导数。
这个一般表达式的意思是:切线上任意一点的 y 坐标减去这条曲线在 x0 处截距的 y 坐标,等于曲线在 x0 处的导数与这个点到 x0 的距离之积。
通过这个表达式就可以计算在曲线上任意一点的切线方程了。
下面我们就介绍一下具体的计算方法。
确定曲线上的一点首先要确定曲线上的一点,这个点的坐标可以通过已知的实数进行计算。
例如,对于函数 y = x²,在 x=2 处的切线方程,我们需要先确定曲线上的一点,这个点的坐标为 (2, 4)。
求解导数接下来,需要求出曲线在 x0 处的导数,即 f′(x0)。
以函数 y = x²为例,我们需要计算在 x=2 处的导数。
由于 y = x²的导数是 2x,所以在 x=2 处的导数为 4。
代入公式最后,将 x0、y0、f′(x0) 带入切线方程的一般表达式中,即可得到在曲线上任意一点处的切线方程。
以 y = x²在 x=2 处为例,这个点的坐标为 (2, 4),导数为 4,代入公式中得到:y - 4 = 4(x - 2)。
这个方程就是曲线 y = x²在 x=2 处的切线方程。
可以用来计算这个点处的切线斜率和切线方程。
切线方程的应用切线方程可以用于计算曲线各点处的切线,也可以用于求解曲线的一些特性。
例如,通过切线的斜率可以判断曲线在该点处是上升还是下降,以及曲线是否处于最高点或最低点。
此外,通过比较不同点处的切线斜率还可以计算出曲线的曲率,进一步了解曲线弯曲的程度。
在实际应用中,切线方程也常常用于寻找函数的极值点、求解导数为零的点等等。
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曲线上一点处的切线
复习
平均变化率
一般的,函数 f ( x)在区间上
[ x1 , x2 ]的平均变化率为
f ( x2 ) - f ( x1 ) , x2 - x1
平均变化率近似地刻画了曲线在某一区间上的变化趋势. 问题:如何精确地刻画曲线在某一点处的变化趋势呢?
如何求曲线上一点的切线?割线与切线.gsp (1)概念:曲线的割线和切线
问题情境2:
跳水运动员从10m高跳台腾空到入水的过程中, 不同时刻的速度是不同的。假设t 秒后运动员相对于 水面的高度为H(t)=-4.9t2+6.5t+10,试确定t=2s时运动 员的速度。 (1)计算运动员在2s到2.1s(t∈[2,2.1])内的平均速 度。
H ( 2.1) H ( 2) v 13.59( m / s ) 2.1 2
因此,切线方程为y-2=2(x-1),即y=2x.
课堂练习
1. 已知曲线y=2x 上一点A(1, 2), 求( 1 )点A处的切线的斜率。 (2)点A处的切线方程
2
拓展研究
2
已知曲线y=x +2x在某点处的切线斜率为2, 求此点的坐标
瞬时速度和瞬时加速度
问题情境1:
平均速度: 物体的运动位移与所用时间的比称为平均速度。 平均速度反映物体在某一段时间段内运动的快慢程度。那 么如何刻画物体在某一时刻运动的快慢程度?
(3)如何求切线的斜率?
割 线 逼 近 切 线 的 思 想
y
y=f(x)
Q
割 线
T
切线
o
P
x
k PQ
f ( x +D x) - f ( x) = , D x
(当D x无限趋近于0时, kPQ无限趋近于点P处切线的斜率),
求曲线上某点P处的切线方程的基本步骤:
1.求出割线PQ的斜率
2.求出D x趋近于0时, kPQ无限趋近于 常数A。即曲线在点P处切线的斜率为A, 3.利用点斜式求出切线的方程
平均速度 -13.59 -13.149 -13.1049 -13.10049 -13.100049 -13.1000049
v 13.1
该常数可作为运动员在2s时的瞬时速度。
构建数学:
(瞬时速度)
设物体作直线运动所经过的路程为s=s(t)。 以t 为起始时刻,物体在∆t时间内的平均速度为 0
t ) - s (t0 ) D s s (t0 +D v= = D t D t
t = t0
时轿车的加速度。
解:在t0到t0 +D t的时间内,轿车的平均加速度为 t ) - v (t0 ) D v v (t0 +D a= = D t D t 2 (t0 +D t ) 2 + 3 - (t0 + 3) = =2t0 +D t D t 当D t无限趋近于0时, a无限趋近于2t0 .既a=2t0 所以,当t=t0时轿车的瞬时加速度为2t0
一般地,如果当D t无限趋近于0时,运动物体速度v(t)的平均 v(t0 +D t ) - v(t0 ) 变化率 无限趋近于一个常数,那么这个常数 D t 称为物体在t=t0时的瞬时加速度, 也就是速度对于时间的瞬时变化率
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y=f(x) Q
直线PQ称为曲 y 线的割线
割 线 T 切线
P o
结论:当Q点无限逼近P点时,此时 直线PQ就是P点处的切线.
x
(2)如何求割线的斜率 ? y
y=f(x) Q
P
o
x
x+△x
x
f ( x +Dx) - f ( x) f ( x +Dx) - f ( x) kPQ = = , ( x +Dx) - x Dx
例1:已知
求曲线 f ( x) = x , ,
2
y=f(x)在x=2处的切线的斜率.
解 : 设P(2, 4), Q(2 +D x, (2 +D x) 2 ), 则 k PQ (2 +D x) 2 - 4 = = 4 +D x (2 +D x) - 2
当D x无限趋近于0时, k PQ 无限趋近于常数4 所以曲线在点P(2, 4)处的切线斜率为4
利 用 割 线逼近切线的方法 求 切 线的斜率
例2:求曲线y=f(x)=x2+1在点P(1,2) 处的切线方程.
解 : P(1, 2), Q(1 +D x, (1 +D x) 2 +1), 则 k PQ (1 +D x) 2 +1 - 2 = = 2 +D x (1 +D x) - 1
当D x无限趋近于0时, k PQ 无限趋近于常数2 所以点P(1, 2)处的切线斜率为2
(2)计算运动员在2s到2+⊿t s(t∈[2,2+⊿t])内的 平均速度。
时间区间 [2,2.1] [2,2.01] [2,2.001] [2,2.0001] [2,2.00001] [2,2.000001]
当△t→0时,
△t 0.1 0.01 0.001 0.0001 0.00001 0.000001
当D t无限的趋近于0时, v无限的趋近于一个常数v
常数就叫做物体在时刻处的瞬时速度, 既
f (t0 +D t ) - f (t0 ) 物体在t0的瞬时速度v = ,当D t D t 0时,
例1:设一辆轿车在公路上做加速直线运动,假设t s时的速度为 v(t ) = t 2 +3 (1)求t=3s时轿车的加速度; (2)求