湖北省巴东一中高中数学 3.1.3导数的几何意义教案 新人教版选修11

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高中数学 3.1.3 导数的几何意义教案 新人教A版选修11

高中数学 3.1.3 导数的几何意义教案 新人教A版选修11

3.1.3 导数的几何意义(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能理解导数的几何意义,初步体会“以直代曲”的辩证思想;掌握求曲线上一点出的切线的斜率的方法.2.过程与方法培养学生的观察、动手动脑、归纳总结的能力;培养学生合作学习、创新能力.3.情感、态度与价值观经过FLASH动画演示割线“逼近”成切线过程,让学生感受函数图象的切线“形成”过程,获得函数图象的切线的意义;增强学生问题应用意识教育,让学生获得学习数学的兴趣与信心.●重点、难点重点:导数的几何意义,求曲线上过一点处的切线方程.难点:“以直代曲”的数学思想方法;以及切线定义的理解——在每处“附近”变化率与瞬时变化率的近似关系的理解.(教师用书独具)●教学建议为了更好的完成本节课的教学目标,帮助学生理解本节课内容,突出重点,突破难点,宜设计了如下的教法和学法:(1)教学设计:探讨教学法,即教师通过问题→诱导→演示→讨论→探索结果→归纳总结.(2)学法设计:自主思考,参与探究、合作交流、形成共识.(3)教学手段:以“多媒体辅助教学手段”为辅,以“问题的探讨,学生发言、演板,老师黑板板书”为主.●教学流程创设问题情境,引出问题:导数是否有一定的几何意义呢?⇒引导学生结合切、割线知识,用“逼近”思想探究出导数的几何意义.⇒通过引导学生回答所提问题进一步理解导数的几何意义.⇒通过例1及其变式训练,使学生对导数的几何意义加深理解,为应用埋下伏笔.⇒通过例2及其变式训练,使学生掌握求曲线的切线方程的方法.⇒在深入理解导数几何意义的基础上完成例3及其变式训练,学会其几何意义的综合应用.⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识.⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正.(对应学生用书第49页)1.我们知道,导数f′(x0)表示函数f(x)在x0处的瞬时变化率,反映了函数f(x)在x =x0附近的变化情况,那么,导数f′(x0)是否有一定的几何意义呢?【提示】f′(x0)有几何意义.2.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?【提示】 点P n 趋近于点P 时,割线PP n 趋近于过点P 的切线PT . 3.第2题图中割线PP n 的斜率k n =f x n -f x 0x n -x 0,当点P n 无限趋近于点P 时,此斜率与切线PT 的斜率有何大小关系?【提示】 k n 无限趋近于切线PT 的斜率.1.设点P (x 0,f (x 0)),P n (x n ,f (x n ))是曲线y =f (x )上不同的点,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 (x 0,f (x 0))时,割线PP n 趋近于确定的位置,这个确定位置的直线PT 称为过点P 的切线,且PT 的斜率k =li m x n →x 0f x n -f x 0x n -x 0=f ′(x 0).2.函数y =f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处切线的斜率,在点P 的切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0).导函数的概念000是一个确定的数;当x 变化时,f ′(x )是x 的一个函数,称为f (x )的导函数,即f ′(x )=y ′=lim Δx →0 f x +Δx -f xΔx.【问题导思】导函数f (x )与函数在x =x 0处的导数f ′(x 0)相同吗?它们有什么区别与联系? 【提示】 不相同.(1)两者的区别:由导数的定义知,f ′(x 0)是一个具体的值,f ′(x )是由于f(x)在某区间I上每一点都存在导数而定义在I上的一个新函数,所以两者的区别是:前者是数值,后者是函数.(2)两者的联系:在x=x0处的导数f′(x0)是导函数f′(x)在x=x0处的函数值,因此求函数在某一点处的导数.(对应学生用书第49页)若函数y=f(x)的导函数在区间[a,b]上是增函数,则函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象可能是( )【思路探究】(1)导数的几何意义是什么?(2)y=f(x)的导函数在区间[a,b]上是增函数,说明y=f(x)图象的切线有什么特点?【自主解答】因为函数y=f(x)的导函数y=f′(x)在[a,b]上是增函数,由导数的几何意义可知,在区间[a,b]上各点处的切线斜率是逐渐增大的,只有A选项符合.【答案】 A1.f′(x0)即为过曲线y=f(x)上点P(x0,f(x0))切线的斜率.2.若曲线y=f(x)在(a,b)上任一点处的导数值都大于零,可以判断曲线y=f(x)在(a,b)上图象呈上升趋势,则函数y=f(x)在(a,b)上单调递增.而若y=f(x)在(a,b)上任一点处的导数都小于零,则函数y=f(x)的图象在(a,b)上呈下降趋势,y=f(x)在(a,b)单调递减.当函数y=f(x)在(a,b)上的导数值都等于零时,函数y=f(x)的图象应为垂直于y轴的直线的一部分.已知y=f(x)的图象如图3-1-1所示,则f′(x A)与f′(x B)的大小关系是( )图3-1-1A.f′(x A)>f′(x B)B.f′(x A)=f′(x B)C.f′(x A)<f′(x B)D.f′(x A)与f′(x B)大小不能确定【解析】由y=f(x)的图象可知,k A>k B,根据导数的几何意义有:f′(x A)>f′(x B).【答案】 A(1)求曲线y=x2+x+1在点(1,3)处的切线方程.(2)求过点(-1,0)与曲线y=x2+x+1相切的直线方程.【思路探究】(1)所给点是切点吗?(2)若是切点,该如何求切线方程?若不是切点该怎么办?【自主解答】(1)y′=limΔx→0x+Δx2+x+Δx+1-x2+x+1Δx=2x+1,∵(1,3)在曲线上,∴切线斜率k=y′|x=1=2×1+1=3.∴所求切线方程为y-3=3(x-1),即3x-y=0.(2)y′=2x+1,∵点(-1,0)不在曲线上,设切点坐标为(x0,y0),则切线斜率为k=2x0+1=y0x0+1.∵y0=x20+x0+1,∴x0=0或x0=-2.当x0=0时,切线斜率k=1,过(-1,0)的切线方程为y-0=x+1,即x-y+1=0,当x0=-2时,切线斜率k=-3,过(-1,0)的切线方程为y-0=-3(x+1),即3x+y +3=0,故所求切线方程为x-y+1=0或3x+y+3=0.1.如果所给点P (x 0,y 0)就是切点,一般叙述为“在点P 处的切线”,此时只要求函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0),即得切线的斜率k =f ′(x 0),再根据点斜式得出切线方程.2.如果所给点P 不是切点,应先设出切点M (x 0,y 0),再求切线方程.要特别注意“过点P 的切线”这一叙述,点P 不一定是切点,也不一定在曲线上.求曲线y =1x 在点A (12,2)处的切线的斜率,并写出切线方程.【解】 ∵Δy =f (12+Δx )-f (12)=21+2Δx -2=-4Δx1+2Δx ,∴Δy Δx =-41+2Δx, ∴切线的斜率k =y ′|x =12=lim Δx →0 -41+2Δx =-4.∴切线方程为y -2=-4(x -12),即4x +y -4=0.导数几何意义的综合应用抛物线y =x 2在点P 处的切线与直线4x -y +2=0平行,求P 点的坐标及切线方程.【思路探究】 设切点Px 0,y 0→求导数y ′=f ′x →由k =4,求x 0→确定切点P x 0,y 0→求切线方程【自主解答】 设P 点坐标为(x 0,y 0), y ′=lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 x +Δx 2-x2Δx =lim Δx →0 2x ·Δx +Δx 2Δx=lim Δx →0 (2x +Δx )=2x . ∴y ′|x =x 0=2x 0,又由切线与直线4x -y +2=0平行, ∴2x 0=4,∴x 0=2,∵P (2,y 0)在抛物线y =x 2上,∴y 0=4, ∴点P 的坐标为(2,4),∴切线方程为y -4=4(x -2),即4x -y -4=0.1.导数的几何意义是曲线的切线的斜率,已知切点可以求斜率,反过来,已知斜率也可以求切点.2.导数几何意义的综合应用题的解题关键是对函数进行求导,注意灵活利用题目提供的诸如斜率的线性关系、斜率的最值、斜率的范围等关系求解相应问题.已知曲线C:y=x3.求:(1)曲线C上横坐标为1的点处的切线方程;(2)(1)中的切线与曲线C是否还有其他的公共点?【解】(1)将x=1代入曲线C的方程,得y=1,∴切点为P(1,1).∵y′=limΔx→0ΔyΔx=limΔx→0x+Δx3-x3Δx=lim Δx →0 3x 2Δx +3x Δx 2+Δx3Δx=lim Δx →0[3x 2+3x Δx +(Δx )2]=3x 2, ∴y ′|x =1=3.∴过P 点的切线方程为y -1=3(x -1), 即3x -y -2=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -2=0,y =x 3,可得(x -1)2(x +2)=0,解得x 1=1,x 2=-2.从而求得公共点为P (1,1)或P (-2,-8).说明切线与曲线C 的公共点除了切点外,还有另外的点(-2,-8).(对应学生用书第51页)错把所给点当作切点致误已知曲线y=2x2-7,求曲线过点P(3,9)的切线方程.【错解】f′(3)=limΔx→0Δy Δx=limΔx→0[23+Δx2-7]-2×32-7Δx=limΔx→0(12+2Δx)=12.故切线斜率为12.由直线的点斜式方程,得切线方程为y-9=12(x-3),即12x-y-27=0.【错因分析】点P不是切点,故切线斜率不是在x=3处的导数.【防范措施】求曲线的切线方程时,一定要判断所给点是否为切点,否则极易出错.【正解】f′(x0)=limΔx→0Δy Δx=limΔx→0[2x0+Δx2-7]-2×x20-7Δx=limΔx→0(4x0+2Δx)=4x0.由于2×32-7=11≠9,故点P(3,9)不在曲线上.设所求切线的切点为A(x0,y0),则切线的斜率k=4x0,故所求的切线方程为y-y0=4x0(x-x0).将P(3,9)及y0=2x20-7代入上式,得9-(2x20-7)=4x0(3-x0).解得x0=2,或x0=4.所以切点为(2,1)或(4,25).从而所求切线方程为8x-y-15=0,或16x-y-39=0.1.函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处切线的斜率.也就是说,曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率是f′(x0),相应地,切线的方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).2.导数f′(x),是针对某一区间内任意点x而言的,函数f(x)在区间(a,b)内每一点都可导,是指对于区间(a,b)内的每一个确定的值x0,都对应着一个确定的导数f′(x0),根据函数的定义,在区间(a,b)内就构成了一个新的函数,就是函数f(x)的导函数f′(x).(对应学生用书第51页)1.设f ′(x 0)=0,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线( ) A .不存在 B .与x 轴平行或重合 C .与x 轴垂直 D .与x 轴斜交【答案】 B2.如果曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线方程为x +2y -3=0,那么( ) A .f ′(x 0)>0 B .f ′(x 0)<0 C .f ′(x 0)=0D .f ′(x 0)不存在【解析】 由x +2y -3=0知斜率k =-12,∴f ′(x 0)=-12<0.【答案】 B3.抛物线y =2x 2在点P (1,2)处的切线l 的斜率为____. 【解析】 k =f ′(1)=4 【答案】 44.已知函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程为y =12x +2.求f (1)与f ′(1)的值.【解】 由题意f (1)=12×1+2=52.由导数的几何意义得f ′(1)=k =12.(对应学生用书第105页)一、选择题1.(2013·临沂高二检测)设函数f (x )满足lim Δx →0f 1-f 1-ΔxΔx=-1,则曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率是( )A .2B .-1 C.12 D .-2【解析】 ∵lim Δx →0f 1-f 1-ΔxΔx=f ′(1)=k =-1,∴y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率是-1. 【答案】 B2.过点(-1,0)作抛物线y =x 2+x +1的切线,则其中一条切线为( ) A .2x +y +3=0 B .3x -y +5=0 C .2x +y +1=0D .x -y +1=0【解析】 ∵点(-1,0)不在抛物线y =x 2+x +1上,故点(-1,0)不是切点,但此点在切线上,应满足切线方程,经验证,只有D 符合.【答案】 D3.函数y=f(x)的导函数f′(x)的图象如图3-1-2所示,则在y=f(x)的图象上A,B的对应点附近,有( )图3-1-2A.A处下降,B处上升B.A处上升,B处下降C.A处下降,B处下降D.A处上升,B处上升【解析】∵所给图象的导函数的图象,且A点处y<0,B点处y>0,故原函数图象上A处下降,B处上升.【答案】 A4.(2013·鹤壁高二检测)如图3-1-3所示,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=-x+8,则f(5)+f′(5)=( )图3-1-3A.12B .1C .2【解析】 由图象知f (5)=-5+8=3. 由导数几何意义知f ′(5)=-1. ∴f (5)+f ′(5)=3-1=2. 【答案】 C5.(2013·黄冈高二检测)已知曲线y =4x在点P (1,4)处的切线与直线l 平行且距离为17,则直线l 的方程为( ) A .4x -y +9=0B .4x -y +9=0或4x -y +25=0C .4x +y +9=0或4x +y -25=0D .以上均不对【解析】 y ′=lim Δx →0 ΔyΔx=-4,∴k =-4,∴切线方程为y -4=-4(x -1),即4x +y -8=0,设l :4x +y +c =0,由题意17=|c +8|42+12,∴c =9或-25,应选C.【答案】 C 二、填空题6.已知y =ax 2+b 在点(1,3)处的切线斜率为2,则ba=________. 【解析】 由题意lim Δx →0a 1+Δx2+b -a -bΔx=lim Δx →0(a Δx +2a )=2a =2,∴a =1,又3=a ×12+b ,∴b =2,∴b a=2.【答案】 27.(2013·杭州高二检测)曲线f (x )=3x +x 2在点(1,f (1))处的切线方程为__________. 【解析】 k =lim Δx →0 31+Δx +1+Δx2-3-12Δx=5.∵f (1)=4.由点斜式得y -4=5(x -1),即y =5x -1. 【答案】 y =5x -18.y =f (x ),y =g (x ),y =α(x )的图象如图3-1-4所示:图3-1-4而下图是其对应导数的图象:则y=f(x)对应________;y=g(x)对应________;y=α(x)对应________.【解析】由导数的几何意义,y=f(x)上任一点处的切线斜率均小于零且保持不变,则y=f(x)对应B.y=g(x)上任一点处的切线斜率均小于零,且在起始部分斜率值趋近负无限,故y=g(x)对应C.y=α(x)图象上任一点处的切线斜率都大于零,且先小后大,故y=α(x)对应A.【答案】 B C A三、解答题9.已知函数f(x)=x2+2.(1)求f′(x);(2)求f(x)在x=2处的导数.【解】(1)∵Δy=f(x+Δx)-f(x)=(x +Δx )2+2-(x 2+2)=(Δx )2+2x ·Δx , ∴Δy Δx =2x +Δx . ∴f ′(x )=lim Δx →0 Δy Δx =2x .(2)f ′(2)=f ′(x )|x =2=2×2=4.10.已知曲线y =13x 3上一点P (2,83),求:(1)点P 处的切线的斜率;(2)点P 处的切线方程.【解】 (1)由y =13x 3,得y ′=lim Δx →0 ΔyΔx=lim Δx →0 13x +Δx 3-13x 3Δx=13lim Δx →0 3x 2Δx +3x Δx 2+Δx 3Δx=13lim Δx →0[3x 2+3x Δx +(Δx )2]=x 2,y ′|x =2=22=4.所以点p 处的切线的斜率等于4.(2)在点p 处的切线方程为y -83=4(x -2),即12x -3y -16=0.11.已知f (x )=x 2,g (x )=x 3.(1)求f ′(x ),g ′(x ),并判断f ′(x )和g ′(x )的奇偶性;(2)若对于所有的实数x ,f ′(x )-2<ag ′(x )恒成立,试求实数a 的取值范围.【解】 (1)由导数的定义知,f ′(x )=lim Δx →0 x +Δx 2-x 2Δx =2x ;g ′(x )=lim Δx →0 x +Δx 3-x 3Δx =lim Δx →0[3x 2+3x ·Δx +(Δx )2]=3x 2.f ′(x )和g ′(x )的定义域为R ,故定义域关于原点对称,∵f ′(-x )=-2x =-f ′(x ),∴f ′(x )为奇函数.∵g ′(-x )=3(-x )2=3x 2=g ′(x ),∴g ′(x )为偶函数. (2)由f ′(x )-2<ag ′(x ),得3ax 2-2x +2>0对任意实数x 恒成立, ①当a =0时,转化为-2x +2>0恒成立,即x <1,不合题意; ②当a ≠0时,由3ax 2-2x +2>0对所有实数x 都成立得,⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=-22-4×2×3a <0,解得a >16.综上,a 的取值范围是(16,+∞).(教师用书独具)在曲线y =x 2上过哪一点的切线,(1)平行于直线y =4x -5;(2)垂直于直线2x -6y +5=0;(3)与x 轴成135°的倾斜角.【解】 f ′(x )=lim Δx →0 f x +Δx -f x Δx =lim Δx →0 x +Δx 2-x 2Δx =2x ,设P (x 0,y 0)是满足条件的点.(1)因为切线与直线y =4x -5平行,所以2x 0=4,x 0=2,y 0=4,即P (2,4).(2)因为切线与直线2x -6y +5=0垂直,所以2x 0·13=-1,得x 0=-32,y 0=94,即P (-32,94). (3)因为切线与x 轴成135°的倾斜角,所以其斜率为-1. 即2x 0=-1,得x 0=-12,y 0=14,即P (-12,14).直线l :y =x +a (a ≠0)和曲线C :y =x 3-x 2+1相切.(1)求a 的值;(2)求切点的坐标.【解】 设直线l 与曲线C 相切于P (x 0,y 0)点. f ′(x )=lim Δx →0 f x +Δx -f xΔx=lim Δx →0 x +Δx 3-x +Δx 2+1-x 3-x 2+1Δx =3x 2-2x .由题意知,k =1,即3x 20-2x 0=1,解得x 0=-13或x 0=1.于是切点的坐标为(-13,2327)或(1,1). 当切点为(-13,2327)时,2327=-13+a ,a =3227.当切点为(1,1)时,1=1+a ,a =0(舍去). 所以a 的值为3227,切点坐标为(-13,2327).。

高中数学_3.1.3 导数的几何意义教学设计学情分析教材分析课后反思

高中数学_3.1.3 导数的几何意义教学设计学情分析教材分析课后反思

3.1.3导数的几何意义高二数学人教B版教材(选修1-1)一、教材分析本节课选自人教B版选修1-1第三章3.1.3导数的几何意义。

教材通过数形结合的方法,演示了割线斜率到切线斜率的变化过程,用形象直观的逼近方法定义了切线,引出了导数的几何意义,适合学生的认知规律,在学生学习中有着明确的学习方法指引,通过本节课的学习,学生们进一步认识了“逼近思想”在数学中的应用。

例题设计难度适中,既有简单求解切线斜率、切点的题目,又有求切线方程题型。

例题设计了“在一点处”型和“过一点”型的切线方程,可以培养学生思维全面严谨、分类讨论的能力。

二、教学目标知识与技能:理解导数的几何意义、熟练掌握求切点及函数“在一点处”型、“过一点”型的切线斜率的求法。

过程与方法:让学生体会割线斜率到切线斜率的过程,熟练掌握数形结合、分类讨论等数学思想方法。

情感态度与价值观:能够从生活中抽象出数学问题,在学习中养成积极探究,合作分享的学习态度。

通过认真训练,达到举一反三、融会贯通的目的。

三、重点、难点导数几何意义的理解与应用,“过一点”型的切线斜率的求解过程。

突出重点方法:“抓三线、突重点”,即(一)知识技能线:实例引入→抽象为数学问题→动态演示→形成概念;(二)过程与方法线:具体到抽象、数形结合、分类讨论的应用;(三)能力线:观察能力→数学思想解决问题能力→灵活运用能力及严谨态度.教学难点:导数的几何意义,从学生认知水平来看,学生的探究能力和用数学语言交流的能力还有待提高。

从知识本身特点来看,导数的几何意义是在平均变化率、瞬时速度与导数的基础上结合切线斜率再生成的一个知识点。

特别是在求“在一点处”型、“过一点”型的切线斜率,这是学生的难点,刚开始接触,好多学生可能不理解。

突破难点手段:“抓两点,破难点”,即一抓学生情感和思维的兴奋点,激发他们的兴趣,鼓励学生大胆猜想、积极探索,及时地给以鼓励,使他们知难而进;二抓知识选择的切入点,从学生原有的认知水平和所需的知识特点入手,教师在学生主体下给予适当的提示和指导。

2019-2020学年高中数学 3.1.3导数的几何意义教案 新人教版选修1-1.doc

2019-2020学年高中数学 3.1.3导数的几何意义教案 新人教版选修1-1.doc

2019-2020学年高中数学 3.1.3导数的几何意义教案新人教版选修1-1
【学情分析】:
上一节课已经学习了导数定义,以及运用导数的定义来求导数。

【教学目标】:
1.了解曲线的切线的概念
2.掌握用割线的极限位置上的直线来定义切线的方法.
3.并会求一曲线在具体一点处的切线的斜率与切线方程
【教学重点】:
理解曲线在一点处的切线的定义,以及曲线在一点处的切线的斜率的定义.光滑曲线的切线斜率是了解导数概念的实际背景.导数的几何意义及“数形结合,以直代曲”的思想方法.
【教学难点】:
发现、理解及应用导数的几何意义,会求一条具体的曲线在某一点处的切线斜率.
【教学过程设计】:
t0.2 0.4 0.6 0.8
药物浓度的
瞬时变化率
(说明:要求学生动脑(审题),动手(画切线),动口(说出如何估计切线斜率),进一步体会利用导数的几何意义解释实际问题,渗透“数形结合”、“以直代曲”的思想方法。


(以上几题可以让学生在课堂上完成)
6. 求下列曲线在指定点处的切线斜率.
1。

3.1.3导数的几何意义教学设计

3.1.3导数的几何意义教学设计

(1) 新课的引入:通过课件的展示,提出问题,激发学生的求知欲。
(2) 探索导数的几何意义:数形结合,让学生在观察,思考,发现中学习。
(3) 例题处理:始终从问题出发,引导学生在探索中获得答案。
(4) 随堂演练:深化对导数几何意义的理解与应用,巩固新知。
2
课堂教学过程结构设计(教学流程图)
开始
课件
复习回顾
课件
引导探究、获得 新知
课件
知识应用、巩固 理解
课件
思考总结,做好 笔记
思考变式 1
课件 完成例 2,例 3 学生板演变式 2,3
复习检测
讨论探究 完成例 1
教师评价
学生小结
教师补充
教学 环节
教学内容
结束
教师引领
学生活动 设计意图、依据
(1)
复 习 回 顾
<1>复习基本初等函数 的导数公式
(1) C ' ____ (C 为常 数); (2) (xn)' ________ , n ∈ N+;
2、学情分析 通过对函数平均变化率和导数定义的学习,学生对有关导数的问题已经有了初
步的认识,但是由于导数定义的抽象性,学生理解起来仍具有一定的困难。选修 1-1
是文科学生学习的内容,学生的学习能力在年级里属中等程度。虽然学生学习兴趣
较高,但独立探索,解决问题的能力稍差,数学语言的表达及数形结合的能力、对
知识灵活运用的能力仍有不足.根据上述教材结构与内容分析,立足学生的认知水
平,制定如下教学目标和重点、难点。
二、
1、知识与技能:

理解导数的几何意义,掌握应用导数几何意义求解曲线切线方程的方法。

导数的几何意义教案(后附教学反思

导数的几何意义教案(后附教学反思

导数的几何意义教案(后附教学反思)一、教学目标1. 让学生理解导数的定义,掌握导数的几何意义。

2. 能够运用导数求解曲线的切线斜率。

3. 培养学生的逻辑思维能力和空间想象能力。

二、教学内容1. 导数的定义2. 导数的几何意义3. 导数与切线斜率的关系4. 求解曲线的切线斜率5. 应用实例三、教学重点与难点1. 重点:导数的定义,导数的几何意义,求解曲线的切线斜率。

2. 难点:导数的几何意义的理解,求解曲线的切线斜率的应用。

四、教学方法1. 采用讲解法、问答法、案例分析法、互动讨论法等。

2. 通过图形演示、实例分析,引导学生直观理解导数的几何意义。

3. 以学生为主体,鼓励学生主动探究、积极参与,培养学生的动手能力和思考能力。

五、教学过程1. 导入:回顾初中阶段学习的函数图像,引导学生思考如何描述曲线的变化率。

2. 讲解导数的定义:引入极限的概念,讲解导数的定义,强调导数表示的是函数在某一点的瞬时变化率。

3. 导数的几何意义:通过图形演示,解释导数表示的是曲线在某一点的切线斜率。

引导学生直观理解导数的几何意义。

4. 导数与切线斜率的关系:讲解导数与切线斜率的关系,引导学生掌握求解曲线的切线斜率的方法。

5. 应用实例:分析实际问题,运用导数求解曲线的切线斜率,巩固所学知识。

6. 课堂练习:布置练习题,让学生巩固导数的几何意义及求解切线斜率的方法。

7. 总结:对本节课的内容进行总结,强调导数的几何意义及求解切线斜率的方法。

8. 布置作业:布置课后作业,巩固所学知识。

教学反思:1. 讲解导数的定义时,要注重极限思想的理解,引导学生明白导数表示的是函数在某一点的瞬时变化率。

2. 通过图形演示,让学生直观地理解导数的几何意义,强化空间想象能力。

3. 结合实际问题,让学生学会运用导数求解曲线的切线斜率,提高学生的应用能力。

4. 课堂练习环节,要注意引导学生主动思考,培养学生的解决问题能力。

5. 教学过程中,关注学生的学习反馈,及时调整教学方法和节奏,确保学生能够扎实掌握所学知识。

人教版高中数学优质教案4:3.1.3 导数的几何意义 教学设计

人教版高中数学优质教案4:3.1.3 导数的几何意义 教学设计

3.1.3导数的几何意义教学目标:通过导数的图形变换理解导数的几何意义就是曲线在该点的切线的斜率,知道导数的概念并会运用概念求导数.教学重难点:函数切线的概念,切线的斜率,导数的几何意义 教学过程:情景导入:如图,曲线C 是函数y =f (x )的图象,P (x 0,y 0)是曲线C 上的任意一点,Q (x 0+Δx ,y 0+Δy )为P 邻近一点,PQ 为C 的割线,PM //x 轴,QM //y 轴,β为PQ 的倾斜角.yx∆∆请问:是割线PQ 的什么?合作探究:探究任务:导数的几何意义问题1:当点(,())(1,2,3,4)n n n P x f x n =,沿着曲线()f x 趋近于点00(,())P x f x 时,割线的变化趋是什么?新知:当割线P n P 无限地趋近于某一极限位置PT 我们就把极限位置上的直线PT ,叫做曲线C 在点P 处的切线 割线的斜率是:n k =当点n P 无限趋近于点P 时,n k 无限趋近于切线PT 的斜率. 因此,函数()f x 在0x x =处的导数就是切线PT 的斜率k ,即0000()()lim ()x f x x f x k f x x∆→+∆-'==∆新知:函数()y f x =在0x 处的导数的几何意义是曲线()y f x =在00(,())P x f x 处切线的斜率. 即k =000()()()lim x f x x f x f x x∆→+∆-'=∆精讲精练:例1:(1)求曲线1)(2+==x x f y 在点)2,1(P 处的切线方程. (2)求函数23x y =在点(1,3)处的导数.解: (1)222100[(1)1](11)2|lim lim 2x x x x x x y x x =∆→∆→+∆+-+∆+∆'===∆∆所以,所求切线的斜率为2因此,所求的切线方程为22(1)y x -=-即20x y -=(2)因为222211113313(1)|lim lim lim3(1)611x x x x x x y x x x =→→→-⋅-'===+=--所以,所求切线的斜率为6,因此,所求的切线方程为36(1)y x -=-即630x y --=例2 :如图,它表示跳水运动中高度随时间变化的函数2() 4.9 6.510h x x x =-++,根据图象,请描述、比较曲线()h t 在0t 、1t 、2t 附近的变化情况.解: 我们用曲线()h t 在0t 、1t 、2t 处的切线,刻画曲线()h t 在上述三个时刻附近的变化情况. (1) 当0t t =时,曲线()h t 在0t 处的切线0l 平行于x 轴,所以,在0t t =附近曲线比较平坦,几乎没有升降.(2)当1t t =时,曲线()h t 在1t 处的切线1l 的斜率1()0h t '<,所以,在1t t =附近曲线下降,即函数2() 4.9 6.510h x x x =-++在1t t =附近单调递减. (3)当2t t =时,曲线()h t 在2t 处的切线2l 的斜率2()0h t '<,所以,在2t t =附近曲线下降,即函数2() 4.9 6.510h x x x =-++在2t t =附近单调递减. 从图3.1-3可以看出,直线1l 的倾斜程度小于直线2l的倾斜程度, 这说明曲线在1t附近比在2t 附近下降的缓慢.例3:如图,它表示人体血管中药物浓度()c f t =(单位:/mg mL )随时间t (单位:min )变化的图象.根据图象,估计0.2,0.4,0.6,0.8t =时,血管中药物浓度的瞬时变化率(精确到0.1).解: 血管中某一时刻药物浓度的瞬时变化率,就是药物浓度()f t 在此时刻的导数,从图象上看,它表示曲线()f t 在此点处的切线的斜率. 如图,画出曲线上某点处的切线,利用网格估计这条切线的斜率, 可以得到此时刻药物浓度瞬时变化率的近似值.作0.8t =处的切线,并在切线上去两点,如(0.7,0.91),(1.0,0.48),则它的斜率为0.480.911.41.00.7k -=≈--,所以(0.8) 1.4f '≈-下表给出了药物浓度瞬时变化率的估计值:有效训练练1:求曲线y =+2x 在x =1处切线的斜率,并求该切线的切线方程. 解:函数的导数f ′(x )=﹣+2,在x =1处切线的切线斜率k =f ′(1)=﹣1+2=1, f (1)=1+2=3,即切点坐标为(1,3), 则对应的切线方程为y ﹣3=x ﹣1, 即y =x +2.练2:求函数y =(2x ﹣1)2在x =3处的导数. 解:函数y =(2x ﹣1)2=4x 2﹣4x +1, y ′=8x ﹣4. y ′=8×3﹣4=20.故[答案]为:20. 反思总结函数()y f x =在0x 处的导数的几何意义是曲线()y f x =在00(,())P x f x 处切线的斜率. 即k =000()()()lim x f x x f x f x x∆→+∆-'=∆板书设计 作业布置。

高中数学 第三章 导数及其应用 3.1.3 导数的几何意义教学案 新人教B版选修11

高中数学 第三章 导数及其应用 3.1.3 导数的几何意义教学案 新人教B版选修11

3.1.3 导数的几何意义[学习目标] 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.[知识链接]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,这是导数的实际意义,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?答:设函数y =f (x )的图象如图所示,AB 是过点A (x 0,f (x 0))与点B (x 0+Δx ,f (x 0+Δx ))的一条割线,此割线的斜率是Δy Δx =f x 0+Δx -f x 0Δx. 当点B 沿曲线趋近于点A 时,割线AB 绕点A 转动,它的极限位置为直线AD ,这条直线AD 叫做此曲线在点A 处的切线.于是,当Δx →0时,割线AB 的斜率无限趋近于过点A 的切线AD 的斜率k ,即k =f ′(x 0)=lim Δx →0f x 0+Δx -f x 0Δx. [预习导引]导数的几何意义函数y =f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率.也就是说,曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f ′(x 0).相应地,切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0).要点一 已知过曲线上一点求切线方程例1 若曲线y =x 3+3ax 在某点处的切线方程为y =3x +1,求a 的值.解 ∵y =x 3+3ax .∴y ′=lim Δx →0x +Δx 3+3a x +Δx -x 3-3ax Δx=lim Δx →03x 2Δx +3x Δx2+Δx 3+3a Δx Δx =lim Δx →0[3x 2+3x Δx +(Δx )2+3a ]=3x 2+3a . 设曲线与直线相切的切点为P (x 0,y 0),结合已知条件,得⎩⎪⎨⎪⎧ 3x 20+3a =3,x 30+3ax 0=y 0=3x 0+1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1-322,x 0=-342∴a =1-322. 规律方法 一般地,设曲线C 是函数y =f (x )的图象,P (x 0,y 0)是曲线C 上的定点,由导数的几何意义知k =li m Δx →0Δy Δx =lim Δx →0f x 0+Δx -f x 0Δx,继而由点与斜率可得点斜式方程,化简得切线方程.跟踪演练1 求曲线y =1x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,12处的切线方程. 解 因为lim Δx →0f +Δx -f Δx=lim Δx →012+Δx -12Δx =lim Δx →0-1+Δx =-14.所以这条曲线在点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,12处的切线斜率为-14,由直线的点斜式方程可得切线方程为y -12=-14(x -2),即x +4y -4=0. 要点二 求过曲线外一点的切线方程例2 已知曲线y =2x 2-7,求:(1)曲线上哪一点的切线平行于直线4x -y -2=0?(2)曲线过点P (3,9)的切线方程.解 y ′=lim Δx →0Δy Δx =lim Δx →0x +Δx 2-7]-x 2-Δx=lim Δx →0(4x +2Δx )=4x . (1)设切点为(x 0,y 0),则4x 0=4,x 0=1,y 0=-5,∴切点坐标为(1,-5).(2)由于点P (3,9)不在曲线上.设所求切线的切点为A (x 0,y 0),则切线的斜率k =4x 0,故所求的切线方程为y -y 0=4x 0(x -x 0).将P (3,9)及y 0=2x 20-7代入上式,得9-(2x 20-7)=4x 0(3-x 0).解得x 0=2或x 0=4,所以切点为(2,1)或(4,25).从而所求切线方程为8x -y -15=0或16x -y -39=0.规律方法 若题中所给点(x 0,y 0)不在曲线上,首先应设出切点坐标,然后根据导数的几何意义列出等式,求出切点坐标,进而求出切线方程.跟踪演练2 求过点A (2,0)且与曲线y =1x相切的直线方程. 解 易知点(2,0)不在曲线上,故设切点为P (x 0,y 0),由y ′|x =x 0=lim Δx →01x 0+Δx -1x 0Δx =-1x 20得所求直线方程为y -y 0=-1x 20(x -x 0). 由点(2,0)在直线上,得x 20y 0=2-x 0,再由P (x 0,y 0)在曲线上,得x 0y 0=1,联立可解得x 0=1,y 0=1,所求直线方程为x +y -2=0.要点三 求切点坐标例3 在曲线y =x 2上过哪一点的切线,(1)平行于直线y =4x -5;(2)垂直于直线2x -6y +5=0;(3)倾斜角为135°. 解 f ′(x )=lim Δx →0f x +Δx -f x Δx =lim Δx →0x +Δx 2-x 2Δx=2x ,设P (x 0,y 0)是满足条件的点.(1)因为切线与直线y =4x -5平行,所以2x 0=4,x 0=2,y 0=4,即P (2,4)是满足条件的点.(2)因为切线与直线2x -6y +5=0垂直,所以2x 0·13=-1,得x 0=-32,y 0=94, 即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,94是满足条件的点. (3)因为切线的倾斜角为135°,所以其斜率为-1.即2x 0=-1,得x 0=-12,y 0=14,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,14是满足条件的点. 规律方法 解答此类题目时,所给直线的倾斜角或斜率是解题的关键,由这些信息得知函数在某点处的导数,进而可求此点的横坐标.解题时要注意解析几何知识的应用,如直线的倾斜角与斜率的关系,平行,垂直等.跟踪演练3 已知抛物线y =2x 2+1,求:(1)抛物线上哪一点的切线平行于直线4x -y -2=0?(2)抛物线上哪一点的切线垂直于直线x +8y -3=0?解 设点的坐标为(x 0,y 0),则Δy =2(x 0+Δx )2+1-2x 20-1=4x 0·Δx +2(Δx )2.∴Δy Δx=4x 0+2Δx . lim Δx →0Δy Δx =lim Δx →0(4x 0+2Δx )=4x 0, 即f ′(x 0)=4x 0.(1)∵抛物线的切线平行于直线4x -y -2=0,∴斜率为4,即f ′(x 0)=4x 0=4,得x 0=1,该切点为(1,3).(2)∵抛物线的切线与直线x +8y -3=0垂直,∴切线的斜率为8,即f ′(x 0)=4x 0=8,得x 0=2,该切点为(2,9).1.已知曲线y =f (x )=2x 2上一点A (2,8),则点A 处的切线斜率为( )A .4B .16C .8D .2答案 C解析 f ′(2)=lim Δx →0f +Δx -f Δx =lim Δx →0+Δx 2-8Δx =lim Δx →0(8+2Δx )=8,即斜率k =8.2.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( )A .a =1,b =1B .a =-1,b =1C .a =1,b =-1D .a =-1,b =-1答案 A解析 由题意,知k =y ′|x =0=lim Δx →0+Δx 2+a +Δx +b -b Δx=1,∴a =1. 又(0,b )在切线上,∴b =1,故选A.3.已知曲线y =12x 2-2上一点P ⎝⎛⎭⎪⎫1,-32,则过点P 的切线的倾斜角为( ) A .30°B.45°C.135°D.165°答案 B解析 ∵y =12x 2-2, ∴y ′=lim Δx →012x +Δx 2-2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2Δx=lim Δx →012Δx 2+x ·Δx Δx =lim Δx →0⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12Δx =x . ∴y ′|x =1=1.∴点P ⎝⎛⎭⎪⎫1,-32处切线的斜率为1,则切线的倾斜角为45°. 4.已知曲线y =f (x )=2x 2+4x 在点P 处的切线斜率为16.则P 点坐标为________. 答案 (3,30)解析 设点P (x 0,2x 20+4x 0),则f ′(x 0)=lim Δx →0f x 0+Δx -f x 0Δx=lim Δx →0Δx 2+4x 0·Δx +4Δx Δx=4x 0+4, 令4x 0+4=16得x 0=3,∴P(3,30).1.导数f ′(x 0)的几何意义是曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线的斜率,即k =lim Δx →0f x 0+Δx -f x 0Δx=f ′(x 0). 2.“函数f (x )在点x 0处的导数”是一个具体数值,不是变量,“导函数”是一个函数,二者有本质的区别,但又有密切关系,f ′(x 0)是其导函数y =f ′(x )在x =x 0处的一个函数值.3.利用导数求曲线的切线方程,要注意已知点是否在曲线上.如果已知点在曲线上,则以该点为切点的切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0);若已知点不在切线上,则设出切点(x 0,f (x 0)),表示出切线方程,然后求出切点.。

人教版高中数学优质教案:3.1.3 导数的几何意义 教学设计

人教版高中数学优质教案:3.1.3 导数的几何意义 教学设计

3.1.3 导数的几何意义【教学目标】 知识与技能目标:本节的中心任务是研究导数的几何意义及其应用,概念的形成分为三个层次:(1) 通过复习旧知“求导数的两个步骤”以及“平均变化率与割线斜率的关系”,解决了平均变化率的几何意义后,明确探究导数的几何意义可以依据导数概念的形成寻求解决问题的途径.(2) 借助两个类比的动画,从圆中割线和切线的变化联系,推广到一般曲线中用割线逼近的方法直观定义切线.(3) 依据割线与切线的变化联系,数形结合探究函数)(x f 在0x x =处的导数0()f x '的几何意义,使学生认识到导数0()f x '就是函数)(x f 的图象在0x x =处的切线的斜率.即:()()xx f x x f x f x ∆-∆+=→∆)(lim0000/=曲线在0x x =处切线的斜率在此基础上,通过例题和练习使学生学会利用导数的几何意义解释实际生活问题,加深对导数内涵的理解.在学习过程中感受逼近的思想方法,了解“以直代曲”的数学思想方法.过程与方法目标:(1) 学生通过观察感知、动手探究,培养学生的动手和感知发现的能力.(2) 学生通过对圆的切线和割线联系的认识,再类比探索一般曲线的情况,完善对切线的认知,感受逼近的思想,体会相切是种局部性质的本质,有助于数学思维能力的提高.(3) 结合分层的探究问题和分层练习,期望各种层次的学生都可以凭借自己的能力尽力走在教师的前面,独立解决问题和发现新知、应用新知.情感、态度、价值观:(1) 通过在探究过程中渗透逼近和以直代曲思想,使学生了解近似与精确间的辨证关系;通过有限来认识无限,体验数学中转化思想的意义和价值;(2) 在教学中向他们提供充分的从事数学活动的机会,如:探究活动,让学生自主探究新知,例题则采用练在讲之前,讲在关键处.在活动中激发学生的学习潜能,促进他们真正理解和掌握基本的数学知识技能、数学思想方法,获得广泛的数学活动经验,提高综合能力,学会学习,进一步在意志力、自信心、理性精神等情感与态度方面得到良好的发展.【教学重点与难点】重点:理解和掌握切线的新定义、导数的几何意义及应用于解决实际问题,体会数形结合、以直代曲的思想方法.难点:发现、理解及应用导数的几何意义.【学法指导】通过设计环环相扣的思考问题,引导学生主动地参与探究活动,体验学习的乐趣,教师在这个过程中不打断学生的思路,学生可以根据学案超前完成活动,期望有能力的学生走在老师的前面,同时,学生也可以根据需要寻求老师和同学的帮助,以更好地在课堂上完成学习任务.使学生充分经历“探索感知——讨论归纳——发现新知——应用新知解释现象”这一完整的探究活动,以获得理智和情感体验,让学生感受到数学知识的产生是水到渠成的.学生自主探索、动手实践、合作交流的学习方式,体现在整个教学过程中.【数学知识线索】【教学流程】【教学过程】生:平均变化率表示的是割线nPP的斜率.师:这就是平均变化率.....(.y x∆∆).的几何意义.....,那么瞬时变化率(limxyx∆→∆∆)在图中又表示什么呢?今天我们就来探究导数的几何意义.教师引导学生观察割线与切线是否有某种内在联系呢?生:先感知后发现,当0x ∆→,随着点B 沿着圆逼近点A ,割线AB 无限趋近于点A 处的切线.◆把割线逼近切线的结论从圆推广到一般曲线,可得:多媒体显示【动画2】:动态演示教材上点00(,())n P x x f x x +∆+∆沿着曲线()f x 趋近于点00(,())P x f x 时,割线n PP 的变化趋势图.师:类比【动画1】,当点00(,())n P x x f x x +∆+∆沿着曲线()f x 趋近于点00(,())P x f x 时,即0x ∆→,研究割线n PP 的变化趋势.学生观察【动画2】,类比得出一般曲线的切线定义:当点00(,())n P x x f x x +∆+∆沿着曲线()f x 逼近点00(,())P x f x 时,即0x ∆→,割线n PP 趋近于确定的位置,这个确定位置上的直线PT 称为点P 处的切线.突破研究的难点:0x ∆→,割线n PP →点P 处的切线 那么:0x ∆→,割线的斜率→?与导数0()f x '又有何关系呢?学生自选A 或B 组题目进行下面的探究活动.2.数形结合,探究导数的几何意义结合【动画2】的变化过程,学生思考下面的问题,探究导数的几何意义.分层自选(A)、(B)中的一组.【探究一(A)】1.已知曲线上两点0000(,()),(,())n x x P x f x P x f x +∆+∆: (1)根据切线定义可知:0x ∆→,割线n PP 趋近于切线PT .那么割线n PP 的斜率n k 与切线PT 的斜率k 又有何关系?纳和总结并深入体会知识间的联系.三、探索小结、重点讲评1.获得导数的几何意义◆学生快速探究活动后,展示研究成果,教师重点讲评: 割线n PP 的斜率是0000()()()n f x x f x k x x x +∆-=+∆-,当点n P 沿着曲线无限接近点P 时,n k 无限趋近于切线PT 的斜率k ,即0000()()lim ()x f x x f x k f x x∆→+∆-'==∆切线PT 的斜率k 即为函数在0x x =处的导数. 导数的几何意义:00000()()()lim x f x x f x f x x x k x∆→+∆-'===∆曲线在处的切线的斜率师:由导数的几何意义,我们可以解决哪些问题? 生:已知某点处的导数或者切线的斜率可以求另外一个量. 问:切线y kx b =+中,如果0k >,则切线有怎样的变化趋势?如果0k <呢?反之,由切线的变化趋势,能否确定斜率的情况?生:0k >,则切线呈上升趋势;0k <,则切线呈下降趋势.由切线的变化趋势可以得出切线的斜率情况,也即该点处的导数情况.2.了解以直代曲思想把点P 附近函数的图象放大,引导学生理解以直代曲思想是指某点附近一个很小的研究区域内,曲线与切线的变化趋势基本一致,故可由曲线上某点处的切线近似代替这一点附近的曲线.借助实物投影仪,展示学习成果,学生经历了完整的探究过程后,教师的讲评就可以有针对性和详略,学生也可以结合自己探究的体会更好地建构知识.突破导数的几何意义这个学习重点.复习一次函数的增减性,为后面利用导数研究函数的增减性埋下伏笔.通过将曲线一点PPP四、知识应用、巩固理解1.导数几何意义的应用例题:如图,它表示跳水运动中高度随时间变化的函数105.69.4)(2++-=ttth的图象.(1)(2)t O5.00.1h【探究二(A)】1.用图形体现3.3)1(/-=h ,6.1)5.0(/=h 的几何意义.2.导数值的正负,反应该点附近的曲线有何变化趋势? 3.请描述、比较曲线)(t h 在210,,t t t 附近增(减)以及增(减)快慢的情况.在43,t t 附近呢?分析:附近:瞬时..,增减:变化率...,即研究函数在该点处的瞬时变化率,也就是导数.可借助切线的变化趋势得到导数的情况.生:作出曲线在这些点处的切线,在0t 处切线平行于x 轴,即0()0h t '=,说明在0t 时刻附近变化率为0,函数几乎没有增减;在12,t t 作出切线,切线呈下降趋势,即12()0,()0h t h t ''<<,函数在点附近单调递减.曲线在2t 附近比在1t 附近下降得更快,则是因为12|()||()|h t h t ''<.【探究二(B)】htO3t4t 0t1t 2t【探究二(B)】1.运用导数的几何意义,描述)(t h 在210,,t t t 附近增(减)以及增(减)快慢的情况.在43,t t 附近呢?2. 如何用导数研究函数的增减?小结:附近:瞬时..,增减:变化率...,即研究函数在该点处的瞬时变化率,也就是导数.导数的正负即对应函数的增减.作出该点处的切线,可由切线的升降趋势,得切线斜率的正负即导数的正负,就可以判断函数的增减性,体会导数是研究函数增减、变化快慢的有效工具.同时,结合以直代曲的思想,在某点附近的切线的变化情况与曲线的变化情况一样,也可以判断函数的增减性.都反应了导数是研究函数增减、变化快慢的有效工具.例题变式1:函数32y x =+上有一点00(,)x y ,求该点处的导数0()f x ',并由此解释函数的增减情况.0000000()()()lim3()2(32)lim 3x x f x f x x f x x x x x x∆→∆→'=+∆-∆+∆+-+==∆Q 解:函数在定义域上任意点处的瞬时变化率都是3,函数在定义域内单调递增.(此时任意点处的切线就是直线本身,斜率就是变化率)例题变式2:下图是函数()y f x =的图象,请回答下面的问题:【探究三(A)】1.请指出函数的单调区间,并用导数的几何意义说明. 生:单调区间有:[52),[2,1),[1,3),[3,5]---,作出区间内一系列的曲线的切线,发现切线呈现一致的上升或下降的趋势,即切线的斜率一致为正或负,所以导数值在单调区间内恒正或恒负,对应函数单调递增或递减. 【探究三(B)】1.请指出函数的单调区间,并用导数的几何意义说明. [答案]同上2.根据上题的结论,研究某点处的导数值、切线的斜率和函数的单调性之间有何关系?生:从数的角度:导数正负对应函数的增减,。

高中数学 第三章 导数及其应用 3.1 导数 3.1.3 导数的几何意义学案 新人教B版选修11

高中数学 第三章 导数及其应用 3.1 导数 3.1.3 导数的几何意义学案 新人教B版选修11

3.1.3 导数的几何意义1.了解导数概念的实际背景. 2.知道瞬时变化率就是导数.3.通过函数图象直观地理解导数的几何意义.1.瞬时变化率设函数y =f (x )在x 0附近有定义,当自变量在x =x 0附近改变Δx 时,函数值相应地改变Δy =f (x 0+Δx )-f (x 0),如果当Δx ________时,平均变化率fx 0+Δx -fx 0Δx趋近于一个______,则常数l 称为函数f (x )在______的瞬时变化率.用趋近于符号“→”记作当Δx →0时,f x 0+Δx -f x 0Δx→l.这时,还可以说,当Δx →0时,函数平均变化率的极限等于函数在x 0的__________.记作“lim Δx →0f x 0+Δx -f x 0Δx=l”.(1)运动的瞬时速度就是路程函数y =s (t )的瞬时变化率. (2)运动的瞬时加速度就是速度函数y =v (t )的瞬时变化率.【做一做1-1】函数f (x )=x 2在x =1处的瞬时变化率为__________.【做一做1-2】一质点作直线运动,其位移s 与时间t 的关系是s =3t -t 2,则质点的初速度为__________.2.某点处的导数函数在x 0的瞬时变化率,通常就定义为f (x )在x =x 0处的导数,并记作f ′(x 0)或y ′|x =x 0.于是可写作________________=f ′(x 0).【做一做2】函数f (x )=x 2在x =1处的导数为__________. 3.导函数如果f (x )在开区间(a ,b )内每一点x 处导数都存在,则称f (x )在区间(a ,b )内可导.这样,对开区间(a ,b )内__________,都对应一个确定的导数f ′(x ),于是在区间(a ,b )内f ′(x )构成一个新的函数,我们把这个函数称为函数y =f (x )的________.记为f ′(x )(或y x ′、y ′).导函数通常简称为导数.如不特别指明求某一点的导数,求导数指的就是求导函数.函数f (x )在x 0处可导,是指当Δx 趋近于0时,ΔyΔx 趋近于某个常数(极限存在),如果ΔyΔx不趋近于某个常数(极限不存在),就说函数在点x 0处不可导,也说无导数. 【做一做3】函数f (x )=x 2的导函数(导数)为__________. 4.导数的几何意义函数y =f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的__________.也就是说,曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率为f ′(x 0),相应的切线方程为y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0).如果函数在x 0处的导数不存在,则说明斜率不存在,此时切线方程为x =x 0.【做一做4】函数y =x 2在点(2,4)处的切线的斜率为__________.1.如何求函数y =f (x )在点x 0处的导数? 剖析:(1)求函数的改变量Δy ; (2)求平均变化率ΔyΔx ;(3)取极限得导数f ′(x 0)=lim Δx →0ΔyΔx. 2.“函数在一点处的导数”“导函数”“导数”三者之间有何区别与联系? 剖析:(1)函数在一点处的导数f ′(x 0)是一个常数,不是变量.(2)函数的导数是针对某一区间内任意点x 而言的.函数f (x )在区间(a ,b )内每一点都可导,是指对于区间(a ,b )内每一个确定的值x 0,都对应着一个确定的导数f ′(x 0).根据函数的定义,在开区间(a ,b )内就构成了一个新的函数,就是函数f (x )的导函数f ′(x ).(3)函数y =f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)就是导函数f ′(x )在点x =x 0处的函数值,即f ′(x 0)=f ′(x )|x =x 0.3.“Δx →0”的意义.剖析:Δx 与0的距离要多近有多近,即|Δx -0|可以小于给定的任意小的正数,但始终有Δx ≠0.题型一 导数的定义【例1】已知函数y =f (x )在点x 0处可导,试求下列各极限的值. (1)lim Δx →0f x 0-Δx -f x 0Δx;(2)lim h →0f x 0+h -f x 0-h2h.分析:利用函数y =f (x )在点x 0处可导的条件,可将给定的极限式变形成导数定义的结构形式来解决问题.导数定义中增量Δx 的形式是多种多样的,但不论Δx 选择哪种形式,Δy 也应与之相对应.反思:解决此类问题应将给定的极限形式恒等变形转化为导数定义的结构形式即可解决.题型二 求导数 【例2】已知函数y =x ,求y ′,y ′|x =1.分析:按求导数的步骤求解即可,但要注意变形的技巧. 反思:函数的导数与在点x 0处的导数不是同一概念,在点x 0处的导数是函数的导数在x =x 0处的函数值.分子有理化是解决本题的一种重要的变形技巧,要认真体会.题型三 利用导数求曲线的切线方程【例3】求曲线y =1x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫13,3处的切线的斜率,并写出切线方程.分析:利用导数的几何意义求斜率,然后用点斜式写出直线方程.反思:(1)求函数在某点处的切线方程的一般步骤:①求出函数y =f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0);②根据点斜式得切线方程y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0).注意(x 0,y 0)为曲线上的点并且是切点.(2)函数f (x )在点x 0处有导数,则在该点处函数f (x )的曲线必有切线,且导数值是该切线的斜率;反之不成立.例如f (x )=x 在点x =0处有切线,但它不可导.题型四 易错题型【例4】试求过点P (3,5)且与曲线y =x 2相切的直线的方程.错解:∵函数y =x 2的导数为y ′=2x , ∴y ′|x =3=2×3=6.∴切线方程为y -5=6(x -3),即y =6x -13.错因分析:没有注意到点P 不在曲线上,点P 不是切点,本题把点P 当成了切点,从而导致错误.反思:求曲线上在点P 处的切线与过点P 的切线有区别,在点P 处的切线,点P 必为切点;求过点P 的切线,点P 未必是切点,点P 也不一定在已知曲线上.应注意概念区别,其求解方法上也有所不同,要认真体会.若点P 在曲线上,要分点P 是切点和不是切点两种情况解决.1设函数f (x )可导,则lim Δx →0f1+Δx -f 12Δx等于( )A .f ′(1)B .2f ′(1)C .12f ′(1) D.f ′(2)2设函数f (x )可导,lim m →0f x 0+m -f x 0-mm等于( )A .2f ′(x 0)B .f ′(x 0)C .12f ′(x 0) D .f ′(m)3函数f (x )=1x在x =1处的导数是__________.4函数y =x 2在点P (x 0,y 0)处的切线的斜率为2,则x 0等于__________.5试求过点P (0,-1)且与曲线y =x 2+3相切的直线方程. 答案:基础知识·梳理1.趋近于0 常数l 点x 0 瞬时变化率l 【做一做1-1】2 Δy Δx=f1+Δx -f 1Δx =1+Δx 2-12Δx=Δx +2,当Δx →0时,Δx +2→2,故所求瞬时变化率为2.【做一做1-2】3 质点的初速度即为s =3t -t 2在t =0处的瞬时变化率.Δs =s (0+Δt )-s (0)=3(Δt )-(Δt )2,则ΔsΔt=3-Δt , 当Δt →0时,3-Δt →3,故质点的初速度为3.2.lim Δx →0f x 0+Δx -f x 0Δx【做一做2】2 由做一做1-1及导数定义知所求导数为2. 3.每个值x 导函数【做一做3】2x 求函数f (x )=x 2的导数就是求其在其定义域内任一点x 处的导数. Δy Δx =f x +Δx -f x Δx =x +Δx 2-x 2Δx =2x +Δx , 当Δx →0时,2x +Δx →2x ,故函数f (x )=x 2的导数为2x ,即f ′(x )=2x . 上述过程用极限符号表示为:f ′(x )=lim Δx →0f x +Δx -f xΔx=lim Δx →0x +Δx 2-x 2Δx=lim Δx →0(2x +Δx )=2x . 4.切线的斜率【做一做4】4 函数y =x 2在点(2,4)处的切线的斜率就是函数y =x 2在x =2处的导数. 因此其斜率k =lim Δx →02+Δx 2-22Δx=lim Δx →0(Δx +4)=4. 典型例题·领悟【例1】解:(1)原式=lim Δx →0f x 0-Δx -f x 0--Δx=-lim Δx →0f x 0-Δx -f x 0-Δx(Δx →0时,-Δx →0)=-f ′(x 0). (2)原式=lim h →0f x 0+h -f x 0+f x 0-f x 0-h2h=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤lim h →0f x 0+h -f x 0h +lim h →0 f x 0-f x 0-h h=12[f ′(x 0)+f ′(x 0)]=f ′(x 0). 【例2】解:∵Δy =Δx +x -x , ∴Δy Δx =Δx +x -x Δx=ΔxΔx +x +x Δx=1Δx +x +x.∴y ′=lim Δx →0Δy Δx =lim Δx →01Δx +x +x =12x. ∴y ′|x =1=12.【例3】解:∵y ′=lim Δx →0Δy Δx =lim Δx →01x +Δx -1x Δx =lim Δx →0-1x 2+x Δx =-1x 2, ∴曲线在点⎝ ⎛⎭⎪⎫13,3处的切线的斜率为k =y ′|x =13=-9.∴切线方程为y -3=-9⎝ ⎛⎭⎪⎫x -13, 即9x +y -6=0.【例4】正解:函数y =x 2的导数为y ′=2x .设所求切线的切点为A (x 0,y 0),则y 0=x 20,切线斜率为y ′|x =x 0=2x 0. ∵切线过点P (3,5)和A (x 0,y 0)两点,∴其斜率为y 0-5x 0-3=x 20-5x 0-3,∴2x 0=x 20-5x 0-3,解得x 0=1或x 0=5,从而切点A 的坐标为(1,1)或(5,25).当切点为(1,1)时,切线的斜率为2x 0=2; 当切点为(5,25)时,切线的斜率为2x 0=10.∴所求切线有两条,方程分别为y -1=2(x -1)或y -5=10(x -25), 即y =2x -1或y =10x -245. 随堂练习·巩固1.C 原式=12lim Δx →0f 1+Δx -f 1Δx =12f ′(1).2.A 原式=lim m →0f x 0+m -f x 0+f x 0-f x 0-mm=lim m →0f x 0+m -f x 0m +lim m →0f x 0-f x 0-mm=f ′(x 0)+f ′(x 0)=2f ′(x 0).3.-1 Δy =11+Δx -11=-Δx 1+Δx ,Δy Δx =-11+Δx,f ′(1)=lim Δx →0⎝ ⎛⎭⎪⎫-11+Δx =-lim Δx →011+Δx =-1. 4.1 由导数的几何意义可知函数y =x 2在点P (x 0,y 0)处的切线的斜率就是该点处的导数.由做一做3知:y ′=2x ,由题意得,00|22x x y x '===,解得x 0=1.5.分析:点P 不在曲线上,可设切点为A (x 0,y 0).切线的斜率k =f ′(x 0),又k =y 0--1x 0-0=y 0+1x 0,利用二者相等列出方程即可解决.解:函数y =x 2+3的导数为y ′=2x .设切点为A (x 0,y 0),则y 0=x 20+3, 切线斜率为y ′|x =x 0=2x 0.∵切线过点P (0,-1)和A (x 0,y 0)两点,∴其斜率为y 0+1x 0=x 20+4x 0.∴2x 0=x 20+4x 0,解得x 0=2或x 0=-2.从而切点A 的坐标为(2,7)或(-2,7).当切点为(2,7)时,切线的斜率为2x 0=4;当切点为(-2,7)时,切线的斜率为2x 0=-4.∴所求切线方程为y -7=4(x -2)或y -7=-4(x +2),即y =4x -1或y =-4x -1.。

《导数的几何意义》教案新人教A版选修

《导数的几何意义》教案新人教A版选修

数学:1.1.3《导数的几何意义(2)》教案(新人教A版选修2-2)1.1.3导数的几何意义(2)教学目标:理解导数概念.掌握函数在一点处的导数定义及求法.掌握函数的导数的求法.教学重点:导数的概念及其求法.及几何意义。

教学难点:对导数概念的理解.教学过程:复习引入1.函数的导数值函数y=f(x),如果自变量x在x0处有增量Dx,则函数y相应地有增量 Dy=f(x0+Dx)-f(x0).比值就叫做函数y=f(x)在x0到x0+Dx之间的平均变化率,即如果当Δx→0时,有极限,我们就说函数y=f(x)在点x0处可导,并把这个极限叫做f(x)在x0处的导数(或变化率) 记作f '(x0) 或,即 f '(x0)==2.函数 y=f(x) 的导函数如果函数在开区间(a, b)内每点处都有导数,对于每一个x0∈(a,b),都对应着一个确定的导数f ¢(x0).从而构成一个新的函数f ¢(x).称这个函数为函数y=f(x)在开区间内的导函数.简称导数.也可记作y¢.3.导数的几何意义函数y=f(x) 在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点P(x0, f(x0))处的切线的斜率.也就是说,曲线y=f(x)在点P(x0, f(x0))处的切线的斜率是f '(x0).切线方程为 y-y0=f '(x0) (x0-x0).练习:1.当自变量从x0变到x1时,函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数( A )A.在区间[x0,x1]上的平均变化率B.在x0处的变化率C.在x1处的导数D.在区间[x0,x1]上的导数2.下列说法正确的是( C )A.若f ′ (x0)不存在,则曲线y = f (x)在点(x0, f (x0))处就没有切线B.若曲线y = f (x)在点(x0, f (x0))处有切线,则f ′ (x0)必存在C.若f ′ (x0)不存在,则曲线y = f (x)在点(x0, f (x0))处的切线斜率不存在D.若曲线y = f (x)在点(x0, f (x0))处的切线斜率不存在,则曲线在该点处就没有切线3.已知曲线求⑴ 点P处的切线的斜率;⑵ 点P处的切线的方程.解:⑴∴点P处的切线的斜率等于4.⑵在点P处的切线的方程是即新课讲授:例1.教材例2。

湖北省巴东一中 选修2-2教案 1.3 导数的几何意义

湖北省巴东一中 选修2-2教案 1.3 导数的几何意义

3.1.3 导数的几何意义【学情分析】上一节课已经学习了导数定义,以及运用导数的定义来求导数。

【教学目标】1.了解曲线的切线的概念2.掌握用割线的极限位置上的直线来定义切线的方法.3.并会求一曲线在具体一点处的切线的斜率与切线方程【教学重点】理解曲线在一点处的切线的定义,以及曲线在一点处的切线的斜率的定义.光滑曲线的切线斜率是了解导数概念的实际背景.导数的几何意义及“数形结合,以直代曲”的思想方法.【教学难点】发现、理解及应用导数的几何意义,会求一条具体的曲线在某一点处的切线斜率.【教学过程设计】率我们发现,当点n P 沿着曲线无限接近点P 即Δx→0时,割线n PP 趋近于确定的位置,这个确定位置的直线PT 称为曲线在点P 处的切线.问题:⑴割线n PP 的斜率n k 与切线PT 的斜率k 有什么关系? ⑵切线PT 的斜率k 为多少? 容易知道,割线n PP 的斜率是00()()n n n f x f x k x x -=-,当点n P 沿着曲线无限接近点P时,n k 无限趋近于切线PT 的斜率k ,即0000()()lim()x f x x f x k f x x∆→+∆-'==∆说明:(1)设切线的倾斜角为α,那么当Δx→0时,割线PQ 的斜率,称为曲线在点P 处的切线的斜率.这个概念: ①提供了求曲线上某点切线的斜率的一种方法; ②切线斜率的本质—函数在0x x =处的导数.(2)曲线在某点处的切线:1)与该点的位置有关;2)要根据割线是否有极限位置来判断与求解.如有极限,则在此点有切线,且切线是唯一的;如不存在,则在此点处无切线;3)曲线的切线,并不一定与曲线只有一个交点,可以有多个,甚至可以无穷多个.图3.1-2(2)因为222211113313(1)|limlim lim3(1)611x x x x x x y x x x =→→→-⋅-'===+=-- 所以,所求切线的斜率为6,因此,所求的切线方程为36(1)y x -=-即630x y --=例2、求曲线f(x)=31x 3-x 2+5在x=1处的切线的倾斜角. 分析:要求切线的倾斜角,也要先求切线的斜率,再根据斜率k=tana ,求出倾斜角a.解:∵tana=xf x f x x f x x f x x ∆-∆+=∆-∆+→∆→∆)1()1(lim )()(lim000032011(1)(1)5(15)33lim x x x x∆→+∆-+∆+--+=∆ 301()3lim x x xx∆→∆-∆=∆201lim[()1]13x x ∆→=∆-=- ∵a ∈[0,π),∴a=43π. ∴切线的倾斜角为43π. 例3.(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2() 4.9 6.510h x x x =-++,根据图像,请描述、比较曲线()h t 在0t 、1t 、2t 附近的变化情况.解:我们用曲线()h t 在0t 、1t 、2t 处的切线,刻画曲线()h t 在上述三个时刻附近的变化情况.(1)当0t t =时,曲线()h t 在0t 处的切线0l 平行于x 轴,所以,在0t t =附近曲线比较平坦,几乎没有升降.(2)当1t t =时,曲线()h t 在1t 处的切线1l 的斜率1()0h t '<,所以,在1t t =附近解导数的概念曲线下降,即函数2() 4.9 6.510h x x x =-++在1t t =附近单调递减.(3)当2t t =时,曲线()h t 在2t 处的切线2l 的斜率2()0h t '<,所以,在2t t =附近曲线下降,即函数2() 4.9 6.510h x x x =-++在2t t =附近单调递减.从图3.1-3可以看出,直线1l 的倾斜程度小于直线2l 的倾斜程度,这说明曲线在1t 附近比在2t 附近下降的缓慢.例4.(课本例3)如图3.1-4,它表示人体血管中药物浓度()c f t =(单位:/mg mL )随时间t (单位:min )变化的图象.根据图像,估计0.2,0.4,0.6,0.8t =时,血管中药物浓度的瞬时变化率(精确到0.1).解:血管中某一时刻药物浓度的瞬时变化率,就是药物浓度()f t 在此时刻的导数,从图像上看,它表示曲线()f t 在此点处的切线的斜率.如图3.1-4,画出曲线上某点处的切线,利用网格估计这条切线的斜率,可以得到此时刻药物浓度瞬时变化率的近似值.作0.8t =处的切线,并在切线上去两点,如(0.7,0.91),(1.0,0.48),则它的斜率为:0.480.911.41.00.7k -=≈--所以 (0.8) 1.4f '≈-下表给出了药物浓度瞬时变化率的估计值:t0.2 0.4 0.6 0.8(说明:要求学生动脑(审题),动手(画切线),动口(讨论、描述运动员的运动状态),体会利用导数的几何意义解释实际问题,渗透“数形结合”、“以直代曲”的思想方法。

高中数学 312《导数的几何意义》同步课件 新人教A版选修11

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即切线与曲线C的公共点除了切点外,还有另外的公共 点.
[点评] 求曲线的切线要注意“过点P的切线”与“在P点 处的切线”的差异:过点P的切线中,点P不一定是切点, 点P也不一定在曲线上;而在点P处的切线,点P必为切 点.
已知曲线y=2x3上一点A(1,2),则点A处的切线斜率等于
()
A.2
B.4
C.6+6Δx2
y′=Δlixm→0
ΔΔyx=Δlixm→0
4(x+Δx)2-4x2 Δx
=Δlixm→0
8x·Δx+4(Δx)2 Δx
=Δlixm→0 (8x+4Δx)=8x,
由8y0x=0=44x20
,得x0=12 y0=1

故所求的点为 P12,1.
[点评] 求最值问题的基本思路:(1)目标函数法:通过设变 量构造目标函数,利用函数求最值;(2)数形结合法:根据问 题的几何意义,利用图形的特殊位置求最值.
D.6
[答案] D
[解析] ∵y=2x3,
∴y′=Δlixm→0
ΔΔyx=Δlixm→0
2(x+Δx)3-2x3 Δx
=2Δlixm→0
Δx3+3xΔx2+3x2Δx Δx
=2Δlixm→0 (Δx2+3xΔx+3x2)=6x2.
∴y′|x=1=6.∴点 A(1,2)处切线的斜率为 6.
[例3] 抛物线y=x2在点P处的切线与直线2x-y+4=0平行, 求P点的坐标及切线方程.
[点评] 一般地,设曲线 C 是函数 y=f(x)的图象,P(x0, y0)是曲线上的定点,点 Q(x0+Δx,y0+Δf)是曲线上与点 P 邻近的点,则有 y0=f(x0),y0+Δf=f(x0+Δx),割线 PQ 的 斜率 k=ΔΔxf=f(x0+ΔΔxx)-f(x0).

高中数学 3.1 第2课时 导数的几何意义课件 新人教A版选修11

高中数学 3.1 第2课时 导数的几何意义课件 新人教A版选修11

2Δx·x+Δx2 Δx
=lim (2x+Δx)=2x, Δx→0
又点 A(2,4)在曲线 y=x2 上,
∴f′(2)=4,
∴所求切线的斜率 k=4,
故所求切线的方程为 y-4=4(x-2),
即 4x-y-4=0.
第二十五页,共40页。
(2)∵点 B(3,5)不在曲线 y=x2 上, ∴设切点坐标为(x0,x20), 由(1)知 f′(x0)=2x0, ∴切线的斜率 k=2x0, 切线方程为 y-x20=2x0(x-x0),
难点(nádiǎn):对导数几何意义的理解.
第七页,共40页。
导数的几何意义(yìyì)新知导学
1.曲线的切线:过曲线 y=f(x)上一点 P 作曲线的割线 PQ, 当 Q 点沿着曲线无限趋近于 P 时,若割线 PQ 趋近于某一确定 的直线 PT,则这一确定的直线 PT 称为曲线 y=f(x)在点 P 的 ____切__线__(q_i_ē.xiàn)
曲线y=-x2上的点到直线(zhíxiàn)x-y+3=0的距离的最 小值为________.
[答案]
11 2 8
[解析] 设与直线 x-y+3=0 平行的直线与曲线 y=-x2
切于点 P(x0,y0),则由
y′= lim Δx→0
ΔΔyx=Δlixm→0
-x0+Δx2+x20 Δx
= lim Δx→0
[答案(dáàn)] y=2x-1 [解析] 设 P(x0,x20),则 k=y′=2x0=2,故 x0=1,∴P(1,1), k=2,∴切线方程为 y-1=2(x-1),即 y=2x-1.
第十六页,共40页。
典例探究学案
第十七页,共40页。
求切线(qiēxiàn)方程 已知曲线 C:f(x)=x3. (1)求曲线 C 上横坐标为 1 的点处的切线的方程; (2)求过点(1,1)与曲线 C 相切的直线方程.
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§3.1.3 导数的几何意义
【学情分析】:
上一节课已经学习了导数定义,以及运用导数的定义来求导数。

【教学目标】:
1.了解曲线的切线的概念
2.掌握用割线的极限位置上的直线来定义切线的方法.
3.并会求一曲线在具体一点处的切线的斜率与切线方程
【教学重点】:
理解曲线在一点处的切线的定义,以及曲线在一点处的切线的斜率的定义.光滑曲线的切线斜率是了解导数概念的实际背景.导数的几何意义及“数形结合,以直代曲”的思想方法.
【教学难点】:
发现、理解及应用导数的几何意义,会求一条具体的曲线在某一点处的切线斜率.
【教学过程设计】:
教学环节教学活动设计意图
(1)复习引入
圆与圆锥曲线的切线定义:与曲线只有一个公共点并且位于曲线一
边的直线叫切线
曲线的切线
如图,设曲线c是函数()
y f x
=的图象,点
00
(,)
P x y是曲线 c 上
一点作割线PQ当点Q 沿着曲线c无限地趋近于点P,割线PQ无限地趋
近于某一极限位置PT我们就把极限位置上的直线PT,叫做曲线c在点P
处的切线为课题
引入作
铺垫. 如图,设曲线c是函数()
y f x
=的图象,点
00
(,)
P x y是曲线 c 上一点
作割线PQ当点Q 沿着曲线c无限地趋近于点P,割线PQ无限地趋近于
某一极限位置PT我们就把极限位置上的直线PT,叫做曲线c在点P 处
的切线
y=f(x)
β
∆x
∆y
Q
M
P
x
O
y
切线
x
O
y
补充题目:
1.导数)(0/
x f 的本质是什么?请写数学表达式。

导数的本质是函数)(x f 在 处的
即: 2.函数)(x f 平均变化率
x
x f x x f ∆-∆+)
()(00的几何意义是什么,请在函数图像中画出来。

y
)(0x f
O 0x x
3.导数)(0/x f 的几何意义是什么?导数)(0/
x f 的几何意义是
4.在函数105.69.4)(2
++-=t t t h 的图像上,(1)用图形来体现导数3.3)1(/
-=h ,
6.1)5.0(/=h 的几何意义,并用数学语言表述出来。

(2)请描述、比较曲线)(t h 在210,,t t t .
附近增(减)以及增(减)快慢的情况。

在43,t t 附近呢?
)(x f 1)平均变化率x x f x x f ∆-∆+)()(00的几何意义:
2)当0→∆x 时,观察图形变化。

h
t
O
3t
4t 0t 1t 2t
(说明:要求学生动脑(审题),动手(画切线),动口(讨论、描述运动员的运动状态),体会利用导数的几何意义解释实际问题,渗透“数形结合”、“以直代曲”的思想方法。

)5.如图表示人体血管中的药物浓度)
(t
f
c=(单位:mL
mg/)随时间t(单位:min)变化的函数图像,根据图像,估计8.0
,6.0
,4.0
,2.0
=
t(min)时,血管中药物浓度的瞬时变化率,把数据用表格的形式列出。

(精确到0.1)
t0.2 0.4 0.6 0.8
药物浓度的
瞬时变化率
(说明:要求学生动脑(审题),动手(画切线),动口(说出如何估计切线斜率),进一步体会利用导数的几何意义解释实际问题,渗透“数形结合”、“以直代曲”的思想方法。


(以上几题可以让学生在课堂上完成)
6. 求下列曲线在指定点处的切线斜率.
(1)y=-3x+2, x=2处(2)y=
1
1
+
x
,x=0处.
答案:(1)k=-12,(2)k=-1
7.已知曲线y=2x2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.
解:(1)k=
x
x
x
f
x
f
x
x∆

-

+
=

-

+




2
2
1
2
)
1(2
lim
)1(
)
1(
lim
4
)
2
4(
lim
)
(2
4
lim
2
=

+
=


+

=




x
x
x
x
x
x
∴点A处的切线的斜率为4.
(2)点A处的切线方程是y-2=4(x-1)即y=4x-2
8.求曲线y=x2+1在点P(-2,5)处的切线方程.
解:k=
x
x
x
f
x
f
x
x∆
-
-
-
+

+
-
=

-
-

+
-




1
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2
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+

-
=




x
x
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x
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