5.1.2导数的概念及其几何意义教学课件高二下学期数学人教A版2019选择性必修第二册
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高二下学期数学人教A版选择性必修第二册5.1.2第二课时导数的几何意义课件
1.导数的概念
如果当Δx→0
时,平均变化率Δy无限趋近于一个确定的值,即Δy有极限,则称
Δx
Δx
y=
f (x)在 x = x0 处 _可_导__ , 并 把 这个 _确__定_的__值__ 叫 做 y= f (x) 在 x= x0 处 的 导数 ( 也 称 为
_瞬__时_变__化_率___),记作 f
′(x0)或__y_′|x_=__x_0 _,即 f ′(x0)=Δlixm→0
Δy
Δx =
lim
Δx→0
fx0+Δx-fx0 Δx
.
问题2:导数f ′(x0)表示函数y=f (x)在x=x0处
的瞬时变化率,反应函数y=f (x)在x=x0附近的 变化情况.那么导数的几何意义是什么?
二、 新课讲授
5.1.2导数的概念及其几何意义(第二课时)
学科版本:人教A版202X新课标 教材版本:人教A版(202X) 教材章节:选择性必修第二册5.1.2 学段学科:高中数学 年级学期:高二上学期
一、 新课引入
引导语:
问题1:根据平均变化率的概念回顾导数的概念.
二、 新课讲授
[新知初探]
知识点一 导数的几何意义
四、 知识点二
知识点二 导函数的概念 1.定义:当 x 变化时,y= f′(x) 就是 x 的函数,我们称
它为 y=f(x)的导函数(简称导数). lim fx+Δx-fx
2.记法:f′(x)或 y′,即 f′(x)=y′=_Δ_x→__0______Δ_x_____.
五、 例题练习,巩固新知
求曲线的切线方程 [例 1] 已知曲线 C:y=x2,求曲线 C 上的横坐标为 2 的 点处的切线方程.
已知曲线上一点 P(x0,f(x0)),求在该点处切线方程的三个 步骤
数学人教A版(2019)选择性必修第二册5.1.2导数的概念及其几何意义(共11张ppt)
1、平均变化率
对于函数y=f(x),设自变量x从x0变化到x0+∆x,相应地,函数值y 就从f(x0)变化到f(x0+∆x). 这时,x的变化量为∆x,y的变化量为∆y=f(x0+∆x)-f(x0).
我们把比值 y ,即 y f ( x0 x) f ( x0 )
x
x
x
叫做函数y=f(x) 从x0到x0+∆x的平均变化率.
5.1.2 导数的概念及其几何意义
• 5.1 导数的概念及其意义
复习引入
两类变化率问题:
(1)跳水运动员的速度 h(t)=-4.9t2+2.8t+11
平均速度 v h(t0 x) h(t0 )
x
瞬时速度
v(t0 )
lim
t 0
h( t 0
t ) t
h(t0 )
(2)抛物线的切线斜率 f(x)=x2
割线斜率 k f ( x0 x) f ( x0 )
x
切线斜率
k0
ห้องสมุดไป่ตู้
lim
x0
f (x0
x) x
f (x0 )
这两类问题来自不同的学科领域,但在解决问题时,都采用了由 “平均变化率”逼近“瞬时变化率”的思想方法;问题的答案也有一样的 表示形式.下面我们用上述思想方法研究更一般的问题.
探究新知
在第2s与第6s时,汽车的瞬时加速度分别为2m/s2与-6m/s2. 说明在第 2s附近,汽车的速度每秒大约增加2m/s;在第6s附近,汽车的速度每秒大 约减少6m/s.
课堂小结
回顾本节课的内容,思考: 1、什么是导数?导数是如何描述事物的运动变化情况的? 2、计算导数的步骤是什么? 3、本节课蕴含了什么思想方法?
1 x
5.1.2导数的概念及其几何意义 课件高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册
4
巩固练习.求函数 y=x-x在 x=2 处的导数.
解: (导数定义法):
4
4
Δy=(2+Δx)-
-2-2
2+Δx
2Δx
=Δx+
,
2+Δx
2Δx
Δx+
2+Δx
Δy
2
=
=1+
,
Δx
Δx
2+Δx
2
Δy
∴lim
=lim 1+2+Δx=2,
Δx→0 Δx
Δx→0
从而 y′|x=2=2.
= lim
.
→0
→0
巩固练习.若函数 f(x)=-3x-1,则 f′(x)=(
A.0 B.-3x
C.3 D.-3
)
-3x+Δx-1--3x-1
解析:k=li
m
=-3.
Δx
Δx→0
练习.如图,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)=________.
2
f (1 x) f (1)
则,k0 lim
x 0
(1 x) (1)
(1 x) (1)
lim
x 0
x
2
lim (x 2)
x 0
2
2
抛物线f ( x) x 在点(1,1)处的切线的斜率为 2
2
变式练习
求抛物线f ( x) x 1在点(0,1)处的切线方程.
=li m
Δx
Δx→0
=li m (4x0+2Δx+4)
Δx→0
求切点坐标可以按以下步骤进行
5.1.2导数的几何意义高二数学教材教学课件(人教A版2019选择性)
01 复习导入
复习导入
导数的概念
导数是平均变化率的极限,是瞬时变化率的数学表达.
复习导入 求某点处导数值的步骤
一差、二比、三极限
02 导数的几何意义
新知探究
新知探究
平均变化率的 几何意义
新知探究
问题2:观察右图,当点 P 沿着曲线y=f(x)趋近于点 f (x)
P0 时,割线 P0 P 的变化趋势是什么?
新知探究
问题:函数在点x =x0处的导数f ′(x0)、导函数 y = f ′(x)、导数之间有什么区别与联系呢?
l
(1)函数在一点x0处的导数 f ′(x0) ,就是在该点的函数的改变量与自变量的改变 量之比的极限,它是一个常数,不是变数。
(2)函数的导数,是指某一区间内任意点x而言的, 就是函数 f (x)的导函数 f ′(x),
A.f′(x1)>f′(x2) C.f′(x1)=f′(x2)
B.f′(x1)<f′(x2) D.不能确定
新知探究
解:如图,根据导数的几何意义,f′(x1)为曲线 f(x)在点 A 处切线的斜率,设该 斜率为 k1,f′(x2l)为曲线 f(x)在点 B 处切线的斜率,设该斜率为 k2,由图象可得
3 即 12x-3y-16=0.
新知探究
方法总结 求曲线上一点处的切线方程可按以下步骤进行:(1)求出该点的坐标.(2)求出 函数在该点处的导数,即曲线在该点处的切线的斜率.(3)利用点斜式写出切 线方程.
新知探究
新知探究
例 2.过点(1,-1)且与曲线 y=x3-2x 相切的直线方程为 ( A )
(D )
新知探究
(1)由导数的l 几何意义知导函数递增说明函数切线斜率随 x 增 大而变大,因此应选 A. (2)从导函数的图象可知两个函数在 x0 处斜率相同,可以排除 B、C.再者导函数的函数值反映的是原函数的斜率大小,可明 显看出 y=f(x)的导函数的值在减小,所以原函数的斜率慢慢 变小,排除 A.
高中数学选择性必修二(人教版)《5.1.2 导数的概念及其几何意义》课件
-2+1 Δx=-12,
故曲线在点(-2,-1)处的切线方程为 y+1=-12(x+2),整理得 x
+2y+4=0.
[方法技巧] 1.过曲线上一点求切线方程的 3 个步骤
2.过曲线外一点 P 求切线方程的 6 个步骤 (1)设切点(x0,f(x0)); (2)利用所设切点求斜率 k=f′(x0)=Δlitm→0 fx0+ΔΔxx-fx0; (3)用(x0,f(x0)),P(x1,y1)表示斜率; (4)根据斜率相等求得 x0,然后求得斜率 k; (5)根据点斜式写出切线方程; (6)将切线方程化为一般式.
[学透用活]
[典例 3] 求曲线 f(x)=2x在点(-2,-1)处的切线方程. [解] 由导数的几何意义,曲线在点(-2,-1)处的切线的斜率就等
于函数 f(x)=2x在点(-2,-1)处的导数.
而 f′(-2)=lim Δt→0
f-2+Δx-f-2 Δx
=lim Δt→0
-2+2ΔΔxx+1=Δlitm→0
知识点二 导数的几何意义
(一)教材梳理填空
导数的几何意义 函数 y=f(x)在 x=x0 处的导数就是切线 PT 的斜率 k,即 k=__Δlit_m→_0__—__ fx0+Δx-fx0
————Δx———=f′(x0).
(二)基本知能小试
1.判断正误
(1)导函数 f′(x)的定义域与函数 f(x)的定义域相同.
解析:设直线 l 与曲线 C 的切点为(x0,y0),
因为 y′=lim Δt →0
x+Δx3-x+Δx2+1-x3-x2+1 Δx
=3x2-2x,
则 y′| x=x0=3x20-2x0=1,
解得 x0=1 或 x0=-13.
人教版高二下期数学选择性必修第二册-5.1.2 导数的概念及其几何意义(第2课时)【课件】
要点 3 导函数
从求函数 y=f(x)在 x=x0 处导数的过程可以看出,当 x=x0 时,f′(x0)是一个 唯一确定的数.这样,当 x 变化时,y=f′(x)就是 x 的函数,我们称它为 y=f(x)
的___导__函_数____ (简称导数).y=f(x)的导函数记作__f′(_x_) ___或___y_′ __,即 f′(x)=y
要点 2 函数的单调性与导数的关系 若 f′(x0)=0,则函数在 x=x0 处切线的斜率 k=__0___; 若 f′(x0)>0,则函数在 x=x0 处切线的斜率 k__>__0,且函数在 x=x0 附近 _单__调_递__增_且 f′(x0)越大,说明函数图象变化得越快; 若 f′(x0)<0,则函数在 x=x0 处切线的斜率 k_<__0,且函数在 x=x0 附近 ___单_调__递_减____,且|f′(x0)|越大,说明函数图象变化得越快.
f(x+Δx)-f(x) Δx
=
lim
Δx→0
(x+ΔΔxx)2-x2=Δlixm→0 (2x+Δx)=2x.
设点 P(x0,y0)是满足条件的点.
(1)因为点 P 处的切线与直线 y=4x-5 平行,所以 2x0=4,解得 x0=2,所以
y0=4,即满足条件的点的坐标为 P(2,4).
(2)因为点 P 处的切线与直线 2x-6y+5=0 垂直,且直线 2x-6y+5=0 的斜 率为13,所以 2x0·13=-1,解得 x0=-32,所以 y0=94,即满足条件的点的坐标为 P-32,94.
如果函数 y=f(x)在区间(a,b)内的每一点处都有导数,我们就说这个函数在
区间(a,b)上是可导函数.
课时学案
题型一 已知点在曲线上的切线问题
导数的概念及其意义(课件)高二数学(人教A版2019选择性必修第二册)
=
=
−1
1 + ∆ − 1
= ∆ + 2
切线的斜率
− 1
1 + ∆ 2 − 1
=
=
= ∆ + 2
−1
1 + ∆ − 1
当∆无限趋近于0,即无论x从小于1的一边,还是从大于1
的一边无限趋近于1时,割线0 的斜率k都无限趋近于2
由 =
1+∆ −(1)
∆
= ∆ + 2
但 ∆可正、可负;
∆ = (2 ) − (1 )是函数值的改变量,可正、
可负,也可为0, 因此平均变化率可正、可负,也可为零
函数的平均变化率为0,并不一定说明函数f(x)没有变化
瞬时变化率
函数 f(x) 在 x = x0 处的 瞬时变化率
是函数 f(x) 从 x0 到 x0 + ∆x 的平均变化率
A.0
B.-1 C.3
D.-6
答案 D
解析
(0+Δ)-(0)
Δ
则切线斜率
=
(Δ)2 -6Δ-0
=Δx-6,
Δ
f(0+x)-f(0)
k= lim
x
Δ→0
= (Δx-6)=-6.
x→0
)
规律方法 求曲线上某点(x0,f(x0))处的割线或切线斜率的步骤
f(x 0 +x)-f(x 0 )
例2 将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要对原油进行冷却和加热.
已知在第 x h时,原油的温度(单位:℃)为
= = 2 − 7 + 15(0 ≤ ≤ 8) .
计算第 2 h 与第 6 h 时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义.
=
−1
1 + ∆ − 1
= ∆ + 2
切线的斜率
− 1
1 + ∆ 2 − 1
=
=
= ∆ + 2
−1
1 + ∆ − 1
当∆无限趋近于0,即无论x从小于1的一边,还是从大于1
的一边无限趋近于1时,割线0 的斜率k都无限趋近于2
由 =
1+∆ −(1)
∆
= ∆ + 2
但 ∆可正、可负;
∆ = (2 ) − (1 )是函数值的改变量,可正、
可负,也可为0, 因此平均变化率可正、可负,也可为零
函数的平均变化率为0,并不一定说明函数f(x)没有变化
瞬时变化率
函数 f(x) 在 x = x0 处的 瞬时变化率
是函数 f(x) 从 x0 到 x0 + ∆x 的平均变化率
A.0
B.-1 C.3
D.-6
答案 D
解析
(0+Δ)-(0)
Δ
则切线斜率
=
(Δ)2 -6Δ-0
=Δx-6,
Δ
f(0+x)-f(0)
k= lim
x
Δ→0
= (Δx-6)=-6.
x→0
)
规律方法 求曲线上某点(x0,f(x0))处的割线或切线斜率的步骤
f(x 0 +x)-f(x 0 )
例2 将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要对原油进行冷却和加热.
已知在第 x h时,原油的温度(单位:℃)为
= = 2 − 7 + 15(0 ≤ ≤ 8) .
计算第 2 h 与第 6 h 时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义.
人教版高中数学选择性必修第二册5.1.2导数的概念及其几何意义【教学课件】
1 . 曲 线 y = x2 - 2x + 3 在 点 A( - 1,6) 处 的 切 线 方 程 是
________________.
4x+y-2=0 解析:由导数的定义知 y′|x=-1
= lim Δx→0
-1+Δx2-2-1+Δx+3--12+2×-1-3 Δx
=-4,
∴所求切线方程为 y-6=-4(x+1),
(2)函数 y=f(x)在 x=x0 处的导数 f′(x0)就是切线 P0T 的斜率 k0,
即 k0=lim Δx→0
fx0+ΔΔxx-fx0=f′(x0).
3.导数的概念
当 x 变化时,y=f′(x)就是 x 的函数,我们称它为 y=f(x)的导函
数(简称导数).y=f(x)的导函数有时也记作 y′,即 f′(x)=y′=
得 f′(1)=lim Δx→0
1+ΔΔxx-1=Δlixm→0
1+1Δx+1=12,
∴f(x)在点(1,1)处的切线方程为 y-1=21(x-1).
即 x-2y+1=0.
探究题 2 抛物线 y=x2在点 P 处的切线与直线 4x-y+2=0 平行,
求点 P 的坐标及切线方程.
解:设点 P 的坐标为(x0,y0),
4.已知函数 f(x)=lg(x+1),则 f′(2)的几何意义是
函数 f(x)=lg(x+1)的图象在点(2,lg 3)处切线的斜率. 5.曲线 y=3x2-4x 在点(1,-1)处的切线方程为________.
y=2x-3
解析:k=f′(1)= lim Δx→0
31+Δx2-41+Δx-3×12-4×1 Δx
[(Δx)2-3Δx+3]=3,
所以切线的斜率为 3.
由点斜式可得切线方程为 y-1=3(x+1),即 3x-y+4=0.
5.1.2导数的概念及其几何意义课件-高中数学人教A版选择性必修第二册
s
v ;
t
(2)求平均速度
(3)求极限 lim
x 0
s
s(t t ) s (t )
lim
.
t
t
x 0
2由导数的定义可得求导数的一般步骤:
(1)求函数的增量Δy=f(x0+Δt)-f(x0)
y
x
讲
课
人
:
邢
启
强
(2)求平均变化率
(3)求极限 f ' ( x0 ) lim
x 0
y
x
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.
10
解:我们用曲线h(t)在t=t0, t1,t2处的切线斜率,刻画曲线h(t)
在上述三个时刻附近的变化情况.
(1)当t=t0时,曲线h(t)在t=t0处的切线l0平行于t轴,h'(t0)=0.
x
1
lim [3 x 2 3 xx ( x ) 2 ] x 2 .
3 x 0
y
4
1
y x3
3
3
P
2
1
-2 -1
O
-1
x
1
2
-2
y | x 2 2 2 4.
即点P处的切线的斜率等于4.
讲
课
人
:
邢
启
强
(2)在点P处的切线方程是y-8/3=4(x-2),即12x-3y-16=0.
根据导数的定义,
x
x
x
y
4 x x 2 7x
'
lim x 3 3,
v ;
t
(2)求平均速度
(3)求极限 lim
x 0
s
s(t t ) s (t )
lim
.
t
t
x 0
2由导数的定义可得求导数的一般步骤:
(1)求函数的增量Δy=f(x0+Δt)-f(x0)
y
x
讲
课
人
:
邢
启
强
(2)求平均变化率
(3)求极限 f ' ( x0 ) lim
x 0
y
x
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.
10
解:我们用曲线h(t)在t=t0, t1,t2处的切线斜率,刻画曲线h(t)
在上述三个时刻附近的变化情况.
(1)当t=t0时,曲线h(t)在t=t0处的切线l0平行于t轴,h'(t0)=0.
x
1
lim [3 x 2 3 xx ( x ) 2 ] x 2 .
3 x 0
y
4
1
y x3
3
3
P
2
1
-2 -1
O
-1
x
1
2
-2
y | x 2 2 2 4.
即点P处的切线的斜率等于4.
讲
课
人
:
邢
启
强
(2)在点P处的切线方程是y-8/3=4(x-2),即12x-3y-16=0.
根据导数的定义,
x
x
x
y
4 x x 2 7x
'
lim x 3 3,
5-1-2导数的概念及其几何意义 课件-高二下学期数学 人教A版(2019)选择性必修第二册
即当x 0时, kP0P kP0T
1. f / (x0 )的几何意义是 :
曲线y f (x)在点p(x0, f (x0 ))处的切线的斜率 .
判断f / xA , f / xB , f / xC 的符号? f / xB 0
f / xC 0
f / xA 0
5.y=f(x)的导函数
5.1.2导数的概念及 其几何意义
一.复习引入
二.讲授新课 1.平均变化率
注意:
(1)函数f (x)在x0处有定义. (2)x是x的变化量, x x0 x x0
(3)y f (x0 x) f (x0 ), 而不是y f (x0 ) f (x0 x)
步骤:
(1)计算x x0 x x0
x0
2x
A. 1
B. 2
C.1
D. 1
2
B 5.已知函数y
f
Байду номын сангаас
x在x
x0处可导,
则
lim
h0
f x0 h
h
f x0 h
A. f / x0
B.2 f / x0
C. 2 f / x0
D. 0
3.切线定义
4.导数的几何意义 思考2. 割线P0P 的斜率与切线P0T斜率 的有什么关系?
当点p无限趋近于点p0时, k p0 p无限趋近于 切线kP0T的斜率.
h/ 1 y / |t1 lim(4.9t 5) 5 t 0
f / 1 y / |x1 lim(x 2) 2
思考1:(1)函数y
f
x在x
x0
x0处的导数一定存在吗?
lim 2
x0 x
?
三.例题讲解 练习2
高中数学5-1-2导数的概念及其几何意义第1课时导数的概念课件新人教A版选择性必修第二册
【解题探究】利用导数的定义求解.
用导数定义求函数在某一点处的导数的步骤 (1)求函数的增量 Δy=f(x0+Δx)-f(x0); (2)求平均变化率ΔΔyx=f(x0+ΔΔxx)-f(x0); (3)求极限Δlxim→0ΔΔyx.
导数的定义的变形形式 Δlxi→m0f(x0--ΔxΔ)-x f(x0)=Δlxi→m0f(x0+nnΔΔxx)-f(x0)=Δlxi→m0f(x0+Δx)2-Δxf(x0-Δx) =f′(x0).
3.函数y=x2+x在x=1到x=1+Δx之间的平均变化率为 ( )
A.Δx+2
B.Δx+3
C.2Δx+(Δx)2
D.3Δx+(Δx)2
【答案】B 【解析】Δy=(1+Δx)2+(1+Δx)-12-1=(Δx)2+3Δx,所以ΔΔyx=
(Δx)2Δ+x 3Δx=Δx+3.
导数的概念(瞬时变化率)
函数 f(x)在区间[x0,x0+Δx]上的平均变化率为6x0Δx+Δx3(Δx)2=6x0+ 3Δx.
【解题探究】直接利用概念求解.
求平均变化率的策略 (1)求 Δy 时,要把 f(Δx+x)和 f(x)表示出来,再作差. (2)求平均变化率时,先计算自变量和函数值的改变量 Δx=x1-x0,Δy =f(x1)-f(x0),再利用公式ΔΔyx=f(xx1)1- -fx(0x0)求出平均变化率.
lim (6+3Δx)=6.
Δx→0
2.设f(x)=ax3+2,若f′(-1)=3,则a=________. 【答案】1 【解析】Δlxim→0a(-1+Δx)3+Δ2-x [a·(-1)3+2]=Δlxi→ m0(aΔx2-3aΔx+3a) =3a=3,∴a=1.
课堂互动
题型1 求函数的平均变化率
5.1 导数的概念及其意义(变化率问题、导数的概念)课件高二数学人教A版(2019)选择性必修第二册
Δ
=
( 2 )-( 1 )
.
2 - 1
【变式训练 2】 分别求函数 y=sin x 从 0
比较它们的大小.
π
π
π
到6 和从 3 到 2 的平均变化率,并
解:自变量 x 从 0
自变量 x
π
π
从3 变到 2 ,函数
3
∵2-√3<1,∴
π
>
∴自变量 x 从 0
自变量 x
π
变到 ,函数
6
)
A.Δx-3
C.-3
B.(Δx)2-3Δx
(0+x)2 -3(0+x)-02 +3×0
解析:f'(0)= lim
x
Δ→0
故选C.
答案:C
D.0
=
(Δ)2 -3Δ
Δ
x→0
= lim (Δx-3)=-3.
Δ→0
【思考辨析】
判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
Δ
∴
Δ
=
3(Δ)2 +(6+)Δ
=3Δx+6+a,
Δ
y
∴ lim
Δ→0 x
= (3Δx+6+a)=6+a.
∴f'(1)=6+a.
x→0
【易错辨析】
对导数的概念理解不清而致错
【典例】 已知
A.4
f(x 0 +2x)-f(x 0 )
f'(x0)=4,则 lim
的值为(
x
Δ→0
B.2
C.8
f(x 0 +2x)-f(x 0 )
=
( 2 )-( 1 )
.
2 - 1
【变式训练 2】 分别求函数 y=sin x 从 0
比较它们的大小.
π
π
π
到6 和从 3 到 2 的平均变化率,并
解:自变量 x 从 0
自变量 x
π
π
从3 变到 2 ,函数
3
∵2-√3<1,∴
π
>
∴自变量 x 从 0
自变量 x
π
变到 ,函数
6
)
A.Δx-3
C.-3
B.(Δx)2-3Δx
(0+x)2 -3(0+x)-02 +3×0
解析:f'(0)= lim
x
Δ→0
故选C.
答案:C
D.0
=
(Δ)2 -3Δ
Δ
x→0
= lim (Δx-3)=-3.
Δ→0
【思考辨析】
判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
Δ
∴
Δ
=
3(Δ)2 +(6+)Δ
=3Δx+6+a,
Δ
y
∴ lim
Δ→0 x
= (3Δx+6+a)=6+a.
∴f'(1)=6+a.
x→0
【易错辨析】
对导数的概念理解不清而致错
【典例】 已知
A.4
f(x 0 +2x)-f(x 0 )
f'(x0)=4,则 lim
的值为(
x
Δ→0
B.2
C.8
f(x 0 +2x)-f(x 0 )
人教版高中数学 选择性必修二 A版5.1.2《导数的概念及其几何意义》课件PPT
作业设计
课本P70.
习题5.1: 1、2、3、4、5、6、7.
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人教A版高中数学选择性必修二
5.1.2 导数的概念及其
几何意义
第五章 一元函数的导数及其应用
汇报人:XXX
人教A版高中数学选择性必修二
5.1.2 导数的概念及其
几何意义
第五章 一元函数的导数及其应用
汇报人:XXX
目 录
01
学习目标
02
新知讲解
03
课堂练习
04
课程小结
第一部分
学习目标
学习目标
1. 理解函数在0处的瞬时变化率即导数的概念并会求其值.
2.理解导数的几何意义,并会应用之求切线方程.
3.感受新概念的定义、运动变化的数学思想方法,从而
温馨提示:直接利用概念求平均变化率,先求出表达
式,再直接代入数据就可以得出相应的导
数的值.
跟踪练习
解析:当自变量从0变化到0+Δ时,函数的平均变化
Δ+0 − 0
△
率为 =
△
Δ
=
= 30 2 +30 △ + △
2
0 +△ 3 −0 3
Δ
当0=1,Δ → 0时,
1
∆
2
1
∆)=1−2
2
1
2
× 22 )
课堂互动
∴物体在时刻t=2处的瞬时速度是1−2 .
课堂互动
3.已知 =2-3,则 在 = 0处的切线的方程
(
3 + = 0
解析: ′(0)=
)
Δ
5.1.2导数的概念及其几何意义-高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册
的割线P0P的变化情况.
P•
y
1
• P0
O
1
2
x
观察 如图示,当点P(x, x2)沿着抛物线f(x)=x2趋近于点P0(1, 1)时,
割线P0P有什么变化趋势?
y
P•
4
我们发现,当点P无限趋近于点P0时,割线
P0P无限趋近于一个确定的位置,这个确定位
置的直线P0T称为抛物线f(x)=x2在点P0(1, 1)处
t
h
(
t
t
)
h
(
t
)
0
0
(2) 瞬时速度: v(t0 ) lim
t 0
t
瞬时速度的本质是平均速度的极限.
2.本节课学习到了哪些思想方法?
极限思想
5.1.1变化率(2)
问题2 抛物线的切线的斜率
我们知道,如果一条直线与一个圆只有
一个公共点,那么这条直线与这个圆相切.
对于一般的曲线C,如何确定它的切线呢?
5.1导数的概念及其几何意义
本节知识框架
平
均
速
度
瞬
时
速
度
割
线
斜
率
切
线
斜
率
导
数
的
概
念
及
其
意
义
温故知新
1. 约4课时;
2. 3课时正课1节习题课
3.变化率问题可以分两节,导数的概念及其几何意义可 一节;
4.导函数我们可以讲导函数运算前讲。
温故知新
知识目标
1.通过实例分析,经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程,
v
2 1
5.1.2导数的概念及其几何意义课件高二下学期数学人教A版选择性
作业布置
课本70页习题5.1 (4、5、7)
所以
表5.1-3给出了药物浓度的瞬时变化率的估计值.
课堂ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ习
1 根据导数的定义求下列函数的导数. (1)求函数 在x=1处的导数; (2)求函数 在 处的导数.
解:
(2)
∴
∴
∴
∴
合作探究
求函数 y=f(x) 在点 处的导数的三个步骤
课堂练习
2 已知函数 f(x)在 处导数的4,则
12
解:
注:
(2)在导数的概念中,增量的形式是多种多样的,但无论是哪种形式,分子中自变量的 增量与分母中的增量必须保持一致.
前者只有一条,而后者包括了前者.
新知讲解
导数的概念
③ 函数 f (x)的导函数
导数概念的理解 (1) 导数是一个局部概念,它只与函数 y=f(x) 在 处及其附近的函数值有 关,与无关. (2) 是一个常数,即当时,存在一个常数与 无限接近.
合作探究
例1 设 ,求 解:
合作探究
例2 将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要对原油进行冷却和加热. 已知在第 x h时,原油的温度(单位:)为 . 计算第 2 h 与第 6 h 时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义. 解:
解: 我们用曲线 h(t)在处的切线的斜率,刻画曲线 h(t)在上述三个时刻附近 的变化情况.
合作探究 (1) 当时,曲线 h(t)在 处的切线 平行于 t 轴,. 这时,在 这时,在 附近曲线比较平坦,几乎没有升降.
(2)当时,曲线 h(t)在 处的切线 的斜率. 这时,在 附近曲线下降,即函数 h(t)在附近单调递减.
根据导数的定义,
合作探究 所以
5.1.2 导数的概念及其几何意义 第2课时 课件高二数学人教A版(2019)选择性必修2
变化情况
kl1>kl2>0,|kl1|>|kl2| 倾斜程度:l1 > l2
曲线 f (x) 在 t1 附近比 在 t2 附近上升的快;
kl1<kl2<0,|kl1|>|kl2| 倾斜程度:l1 > l2
曲线 f (x) 在 t1 附近比 在 t2 附近下降的快;
kl1= kl2= 0 直线 l1,l1与 x 轴平行
f (x0 +
Δx) Δx
– f (x0),
和瞬时变化率
f
´(x0)
= lim ∆x→0
Δy Δx
= lim ∆x→0
f
(x0
+
Δx) Δx
–
f
(x0)
表示什么?
平均变化率
Δy Δx
=
f
(x0 +
Δx) Δx
–f
(x0)
表示
割线P0P 的斜率;
如图,在曲线 y = f (x) 上任取一点 P,
y
f (x0+ Δx)
故在t = t4附近曲线上升,即函数h(t)在t = t4附近也单调递增;
由图可以看出,直线 l3 的倾斜程度大于直线 l4 的倾斜
t4
程度,这说明曲线 h(t) 在 t3 附近比在 t4 附近上升的快.
O t3
t
学习目标
新课讲授
课堂总结
归纳小结
曲线 f (x) 在 x = x0 附近的导数符号、单调性及变化情况如下:
5.1.2 导数的概念及其几何意义 第2课时
学习目标
新课讲授
课堂总结
1. 理解导数的几何意义,会求曲线的切线问题; 2. 了解导函数的概念,能理解函数在某处的导数与导函数之间关系.
人教版高二下期数学选择性必修第二册-5.1.2 导数的概念及其几何意义(第1课时)【课件】
题型一 平均变化率
例 1 求函数 y=x2 在 x=1,2,3 附近的平均变化率,若Δx 都取13,哪一点 附近的平均变化率最大?
【解析】
在
x=1
附近的平均变化率为
k1
=
f(1+Δx)-f(1) Δx
=
(1+ΔΔxx)2-1=2+Δx;
在 x=2 附近的平均变化率为 k2=f(2+ΔΔx)x-f(2)=(2+ΔΔxx)2-22=4 +Δx;
5.1.2 导数的概念及其几何意义(第1课时) 导数的概念
要点 1 平均变化率 对于函数 y=f(x),设自变量 x 从 x0 变化到 x0+Δx,相应地,函数值 y 就从 f(x0)变化到 f(x0+Δx).这时,x 的变化量为Δx,y 的变化量为Δy=f(x0+Δx)- f(x0).我们把比值Δ Δyx,即Δ Δyx=_f_(__x0_+__Δ__xΔ_)_x-__f_(__x0_)__叫做函数 y=f(x)从 x0 到 x0 +Δx 的平均变化率.
要点 2 导数(瞬时变化率)
如果当Δx→0 时,平均变化率Δ Δyx无限趋近于一个确定的值,即Δ Δyx有极限,
则称 y=f(x)在 x=x0 处__可_导___,并把这个确定的值叫做 y=f(x)在___x=__x_0 __处的
__导__数___ (也称为瞬时变化率),记作__f_′(_x0_) ___或__y_′|_x=__x0_____,即 f′(x0)= lim
【解析】 ∵Δy=(1+Δx)-1+1Δx-1-11=Δx+1+ΔΔx x,
∴Δ Δyx=Δx+Δ1+xΔΔx x=1+1+1Δx,
∴ lim
Δx→0
Δ Δyx=Δlixm→0
1+1+1Δx=2.
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解:我们用曲线 h(t) 在 t t0 ,t1 ,t2 处的切线斜率,刻画曲线 h(t) 在上述三 个时刻附近的变化情况.
(1)当 t t0 时,曲线 h(t) 在 t t0 处的切线 l0 平行于 t 轴, h(t0 ) 0 .这时, 在 t t0 附近曲线比较平坦,几乎没有升降.
(2)当 t t1 时,曲线 h(t) 在 t t1 处的切线 l1 的斜率 h(t1) 0 .这时,在 t t1 附近曲线下降,即函数 h(t) 在 t t1 附近单调递减.
的斜率 k0
,即
k0
lim
Δx0
f
(x0
Δx) Δx
f
(x0 )
f
(x0 )
.这就是导
数的几何意义.
例 3 如图是高台跳水运动中运动员的重心相对于水面的高度随时间 变化的函数 h(t) 4.9t2 4.8t 11的图象.根据图象,请描述、比较曲线 h(t) 在 t t0 ,t1 ,t2 附近的变化情况.
Δt Δt 0
Δt 0
同理可得 v(6) 6 .
在第 2 s 与第 6 s 时,汽车的瞬时加速度分别是 2 m/s2 与 6 m/s2 .说明 在第 2 s 附近,汽车的速度每秒大约增加 2 m/s ;在第 6 s 附近,汽车的速 度每秒大约减少 6 m/s .
2. 导数的几何意义
思考:如图,观察函数 y f (x) 的图象,平均变化率 Δy f (x0 Δx) f (x0 )
Δy Δx
有极限,则称
y
f
(x)
在
x
x0
处可导,并把这个确定的值叫做
y f (x) 在 x x0 处的导数(也称为瞬时变化率),记作 f (x0 ) 或 y xx0 ,
即
f
(x0 )
Δy lim Δx0 Δx
lim
Δx0
f
(x0
Δx) Δx
f
(x0 )
.
例 1 设 f (x) 1 ,求 f (1) . x
Δx0
Δx
1. f x x2 在 x 1处的导数为( B )
A. 2x
B.2
C. 2 x
D.1
解析: lim
y
lim
f (1 x)
f (1)
1 2x (x)2 lim
1
lim(2 x) 2 .
x x0
x0
x
x0
x
x0
故选 B.
2. 曲线 y x2 3x 在点 A2,10 处的切线的斜率 k 是( D )
割线 P0 P 的斜率 k
f
(x) x
f (x0 x0
)
.记
Δx
x
x0
,当点
P
沿着曲线
y f (x) 无限趋近于点 P0 时,即当 Δx 0 时, k 无限趋近于函数
y f (x) 在 x x0 处的导数.因此,函数 y f (x) 在 x x0 处的导数 f (x0 )
就是切线
P0T
Δx
Δx
表示什么?瞬时变化率
f
(x0 )
lim Δy Δx0 Δx
lim
Δx0
f
(x0
Δx) Δx
f
(x0 )
表示什么?
容易发现,平均变化率 Δy Δx
f (x0
Δx) Δx
f (x0 )
表示割线 P0 P 的斜率.
如下图,在曲线 y f (x) 上任取一点 P(x ,f (x)) ,如果当点 P(x ,f (x)) 沿着曲线 y f (x) 无限趋近于点 P0 (x0 ,f (x0 )) 时,割线 P0 P 无限趋近于一个 确定的位置,这个确定位置的直线 P0T 称为曲线 y f (x) 在点 P0 处的切线.
解:在第 2 s 和第 6 s 时,汽车的瞬时加速度就是 v(2) 和 v(6) .
根据导数的定义,
Δy v(2 Δt) v(2) (2 Δt)2 6(2 Δt) 60 (22 6 2 60) Δt 2 ,
Δt
Δt
Δt
所以 v(2) lim Δy lim(Δt 2) 2 .
解:
f
(1)
lim
Δx0
f
(1 Δx) Δx
f
(1)
1 lim 1 Δx Δx0 Δx
1
lim
Δx0
1
1 Δx
1 .
例 2 一辆汽车在公路上沿直线变速行驶,假设 t s 时汽车的速度(单 位: m/s )为 y v(t) t2 6t 60 ,求汽车在第 2 s 与第 6 s 时的瞬时加 速度,并说明它们的意义.
从求函数 y f (x) 在 x x0 处导数的过程可以看到,当 x x0 时,
f (x0 ) 是一个唯一确定的数.这样,当 x 变化时, y f (x) 就是 x 的函数,
我们称它为 y f (x) 的导函数(简称导数). y f (x) 的导函数有时也记
作 y ,即 f (x) y lim f (x Δx) f (x) .
第五章 一元函数的导数及其应用
5.1 导数的概念及其意义 5.1.2 导数的概念及其几何意义
学习目标: 1. 理解导数的概念及其几何意义; 2. 掌握用导数的概念求简单函数在某点处的导数及曲线的切线问题. 教学重点: 导数的概念及利用导数概念求导数、导数的几何意义及其应用. 教学难点: 导数的概念及其几何意义的理解.
上节课研究了两类变化率问题:一类是物理学中的问题,涉及平 均速度和瞬时速度;另一类是几何学中的问题,涉及割线斜率和切 线斜率.这两类问题都采用了由“平均变化率”逼近“瞬时变化率” 的思想方法;问题的答案也有一样的表示形式.下面我们用上述思 想方法研究更一般的问题.
1. 导数的概念
对于函数 y f (x) ,设自变量 x 从 x0 变化到 x0 x ,相应地,函数值
(3)当 t t2 时,曲线 h(t) 在 t t2 处的切线 l2 的斜率 h(t2 ) 0 .这时,在 t t2 附近曲线下降,即函数 h(t) 在 t t2 附近也单调递减.
从图中可以看出,直线 l1 的倾斜程度小于直线 l2 的倾斜程度,这说明曲线 h(t) 在 t t1 附近比在 t t2 附近下降得缓慢.
y 就从 f (x0 ) 变化到 f (x0 Δx) .这时, x 的变化量为 Δx , y 的变化量为
Δy
f (x0 Δx)
f
(x0
)
.我们把比值
Δy Δx
,即
Δy Δx
f (x0 Δx) Δx
fHale Waihona Puke (x0 ) 叫做函数 y f (x) 从 x0 到 x0 x 的平均变化率.
如果当 Δx 0 时,平均变化率 Δy 无限趋近于一个确定的值,即 Δx