高中数学 专题1.1.3 导数的几何意义教案 新人教A版选修2-2(2021年整理)
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导数的几何意义
【教学目标】
1.了解导函数的概念;了解导数与割线斜率之间的关系.
2.理解曲线的切线的概念;理解导数的几何意义.
3.会求曲线上某点处的切线方程,初步体会以直代曲的意义.
【教法指导】
本节学习重点:曲线的切线的概念、切线的斜率、导数的几何意义.
本节学习难点:导数的几何意义.
【教学过程】
☆复习引入☆
如果一个函数是路程关于时间的函数,那么函数在某点处的导数就是瞬时速度,这是函数的实际意义,那么从函数的图象上来考察函数在某点处的导数,它具有怎样的几何意义呢?这就是本节我们要研究的主要内容.
☆探索新知☆
思考1:如图,当点P n(x n,f(x n))(n=1,2,3,4)沿着曲线f(x)趋近于点P(x0,f(x0))时,割线PP n的变化趋势是什么?
思考2:曲线的切线是不是一定和曲线只有一个交点?
答:不一定.曲线的切线和曲线不一定只有一个交点,和曲线只有一个交点的直线和曲线也不一定相切.如图,曲线的切线是通过逼近将割线趋于确定位置的直线.其图象特征是:切点附近的曲线均在切线的同侧,如l 2.
思考3:曲线f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线与曲线过某点(x 0,y 0)的切线有何不同? 答:曲线f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线,点(x 0,f (x 0))一定是切点,只要求出k =f ′(x 0),利用点斜式写出切线即可;而曲线f (x )过某点(x 0,y 0)的切线,给出的点(x 0,y 0)不一定在曲线上,既使在曲线上也不一定是切点.
【小结】曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率k =f ′(x 0),欲求斜率,先找切点P (x 0,f (x 0)).
思考4:如何求曲线f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线方程?
答:先确定切点P (x 0,f (x 0)) ,再求出切线的斜率k =f ′(x 0),最后由点斜式可写出切线方程. 2、例题剖析
例1:(1)求曲线y =f (x )=x 2+1在点P (1,2)处的切线方程.
(2)求函数y =3x 2在点处的切线方程。
解:(1),
所以,所求切线的斜率为2,因此,所求的切线方程为即 (2)因为
所以,所求切线的斜率为6,因此,所求的切线方程为即 例2.(课本例2)如图3.1—3,它表示跳水运动中高度随时间变化的函数
,根据图像,请描述、比较曲线在、、附近的变
化情况.
(1,3)222
1
00[(1)1](11)2|l i m l i m 2x x x x xx y x x =∆→∆→+∆+-+∆+∆
'===∆∆22(1)y
x -=-20x y -=2222
1
1113313(1)
|l i m l i m l i m 3(1)611x x x x x x y x x x =→→→-⋅-'===+=--36(1)y
x -=-630x y --=2
()4.96.510h x x x =-++()h t 0
t 1t 2
t
(2)当时,曲线在处的切线的斜率,所以,在附近曲线下
降,即函数在附近单调递减. (1) 当
时,曲线在处的切线的斜率,所以,在附近曲线下
降,即函数
在附近单调递减. 从图3。
1-3可以看出,直线的倾斜程度小于直线的倾斜程度,这说明曲线在
附近比在附近下降的缓慢.
例3.(课本例3)如图3.1—4,它表示人体血管中药物浓度(单位:)随时间(单位:)变化的图象.根据图像,估计时,血管中药物浓度的瞬时变化率(精确到).
作处的切线,并在切线上去两点,如,,则它的斜率为:
1t t =()
h t 1t 1l 1()0h t '<1t t =2
()4.96.510h
x x x =-++1t t =2t t =()h t 2t 2
l 2()0
h t '<2t t =2
()4.96.510h x x x =-++2t t =1l 2
l 1
t 2
t ()
c f t =/m
g m L t
min 0.2,0.4,0.6,0.8t
=
0.1
0.8
t =(
0.7,0.91)(
1.0,0.48)0.480.911.4
1.00.7k -=≈--
所以
下表给出了药物浓度瞬时变化率的估计值:
0。
2
☆课堂提高☆
1.已知曲线y=f(x)=2x2上一点A(2,8),则点A处的切线斜率为()
A.4 B.16 C.8 D.2
【答案】C
【解析】f′(2)=错误!错误!
=错误!错误!=错误!(8+2Δx)=8,即k=8。
2.若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则()
A.a=1,b=1 B.a=-1,b=1
C.a=1,b=-1 D.a=-1,b=-1
【答案】A
【解析】由题意,知k=y′|x=0=错误!错误!=1,
∴a=1。
又(0,b)在切线上,∴b=1,故选A。
3.已知曲线y=f(x)=2x2+4x在点P处的切线斜率为16.则P点坐标为________.【答案】(3,30)
(0.8)1.4
f'≈-。