导数的几何意义ppt课件
合集下载
5.1.2导数的概念及其几何意义(上课课件)
/人A数学/ 选择性必修 第二册
返回导航 上页 下页
1.导数的几何意义就是切线的斜率,因此比较导数大小的问题可以用 数形结合思想来解决.
曲线在某点处的切线斜率的大小反映了曲线在相应点处的变化情况, 由切线的倾斜程度,可以判断出曲线升降的快慢.
/人A数学/ 选择性必修 第二册
返回导航 上页 下页
4.(1)某家电制造集团为尽快实现家电下乡提出四种运 输方案,据预测,这四种方案均能在规定时间T内完成预期的运输任务 Q0,各种方案的运输总量Q与时间t的函数关系如下所示.在这四种方 案中,运输效率(单位时间内的运输量)逐步提高的是( B )
/人A数学/ 选择性必修 第二册
返回导航 上页 下页
2.f(x)在x=x0处的导数、曲线f(x)在x=x0附近的升降情况、点(x0,f(x0))处切 线的斜率与点(x0,f(x0))处切线的倾斜角的关系如表所示.
f(x)在 x=x0 处的导数
f′(x0)>0 f′(x0)<0 f′(x0)=0
曲线f(x)在x =x0附近的 升降情况
/人A数学/ 选择性必修 第二册
返回导航 上页 下页
[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.
/人A数学/ 选择性必修 第二册
返回导航 上页 下页
(2)已知函数f1(x),f2(x),f3(x),f4(x),它们在平面直角坐标系中的图象 如图所示,则f1′(x0),f2′(x0),f3′(x0),f4′(x0)的大小关系是( A ) A.f1′(x0)>f2′(x0)>f3′(x0)>f4′(x0) B.f1′(x0)>f3′(x0)>f2′(x0)>f4′(x0) C.f4′(x0)>f1′(x0)>f3′(x0)>f2′(x0) D.f1′(x0)>f3′(x0)>f4′(x0)>f2′(x0)
1.1.3导数的几何意义课件共35张PPT
(3)设切点为(a,b),则 y′|x=a=a2=1, ∴a=±1, 当 a=1 时,b=53,切点为1,53, 当 a=-1 时,b=1,切点为(-1,1), ∴切线方程为 3x-3y+2=0 或 x-y+2=0. ………………………………………………………………………………12 分
[反思提升] (1)求“在某点处”的切线:该点必在曲线上且是切点,而求“过某 点”的切线该点不一定在曲线上,且该点不一定是切点. (2)求“过某点”的切线方程的步骤 ①设“过某点”的切线 l 与曲线相切的切点坐标为(x0,y0). ②用“在点(x0,y0)处”的切线求法,写出切线 l 的方程. ③利用切线“过某点”,其坐标满足切线方程,求出 x0 与 y0. ④将(x0,y0)代入②中的切线 l 化简即求出“过某点”的切线方程. (3)求“过某点”的曲线的切线方程中,该点在曲线上时,所求点的切线中一定包 括“在该点”处曲线的切线.
∴曲线 y=1x在点(1,1)处的切线方程为 y-1=-(x-1),即 y=-x+2. 曲线 y=x2 在点(1,1)处的切线斜率为
f′(1)=liΔmx→0 1+ΔΔxx2-12=liΔmx→0 2Δx+ΔxΔx2=liΔmx→0 (2+Δx)=2, ∴曲线 y=x2 在点(1,1)处的切线方程为 y-1=2(x-1),即 y= 2x-1. 两条切线方程 y=-x+2 和 y=2x-1 与 x 轴所围成的图形如图 所示, ∴S=12×1×2-12=34,即三角形的面积为34.
导数几何意义应用问题的解题策略: (1)导数几何意义的应用问题往往涉及解析几何的相关知识,如直线斜率与方 程以及直线间的位置关系等,因此要综合应用所学知识解题. (2)解题的关键是函数在某点处的导数,已知切点可以求斜率,已知斜率也可 以求切点,切点的坐标是常设的未知量. (3)一定要区分曲线 y=f(x)在点 P(x0,f(x0))处的切线与过点 P(x0,f(x0))的切线 的不同,前者 P 为切点,后者 P 不一定为切点.
导数的几何意义课件人教新课标B版
函数(简称导数)
y=f (x)的导数有时也记作y
f 'x y' lim f x x f x
x0
x
小结
函数 f (x)在x=x0处的导数 f (x0) f (x0)几何意义: (1)函数y f x在 x x0 处的导数 f x0 的几何意义 是;曲线 y f x在 x x0 处的切线的斜率。 (2)若 f (x0)>0.函数 f (x)在 x=x0附近单调递增. (3)若 f (x0)<0.函数 f (x)在 x=x0附近单调递减.
根据导数的含义,血管中某一时刻药物浓度的瞬时变化 率就是函数 f (t)在此时刻的导数.由于不知道函数c=f (t) 的解析式,因而无法直接计算出函数 f (t)在此时刻的导 数.但根据函数 c=f (t)的图象,由导数的几何意义知,函 数f(t)在此时刻的导数就是对应点处切线的斜率.
例题2讲授
y
解:y x2在区间2,2 x
上的平均变化率为:
4 3
(2 x)2 (2)2 4x (x)2
x
x
4 x 令x 趋于零。知
2 1
-2 -1 O 1 2
L
x
函数 y x2在 x0 2 处的导 数为数。曲线y x2在 (2, 4)
处的切线为 l ,如右图
l
导函数的概念
当x=x0时,f (x0)是一个确定的数. 当x变化时, f (x)便是一个函数,称它为f (x)的导
比在 t4 的上升快
函数y=f(x)在x=x0处的导数 f (x0)的几何意义;
(1)函数 y f x在 x x0处的导数 f x0 的几何意义是;
曲线
y 在f x 处x 的x0 切线的斜率。
(2)若 f (x0)>0.所以,在 x x0 附近曲线上升,即函数 f (x)在 x x0 附近单调递增.
y=f (x)的导数有时也记作y
f 'x y' lim f x x f x
x0
x
小结
函数 f (x)在x=x0处的导数 f (x0) f (x0)几何意义: (1)函数y f x在 x x0 处的导数 f x0 的几何意义 是;曲线 y f x在 x x0 处的切线的斜率。 (2)若 f (x0)>0.函数 f (x)在 x=x0附近单调递增. (3)若 f (x0)<0.函数 f (x)在 x=x0附近单调递减.
根据导数的含义,血管中某一时刻药物浓度的瞬时变化 率就是函数 f (t)在此时刻的导数.由于不知道函数c=f (t) 的解析式,因而无法直接计算出函数 f (t)在此时刻的导 数.但根据函数 c=f (t)的图象,由导数的几何意义知,函 数f(t)在此时刻的导数就是对应点处切线的斜率.
例题2讲授
y
解:y x2在区间2,2 x
上的平均变化率为:
4 3
(2 x)2 (2)2 4x (x)2
x
x
4 x 令x 趋于零。知
2 1
-2 -1 O 1 2
L
x
函数 y x2在 x0 2 处的导 数为数。曲线y x2在 (2, 4)
处的切线为 l ,如右图
l
导函数的概念
当x=x0时,f (x0)是一个确定的数. 当x变化时, f (x)便是一个函数,称它为f (x)的导
比在 t4 的上升快
函数y=f(x)在x=x0处的导数 f (x0)的几何意义;
(1)函数 y f x在 x x0处的导数 f x0 的几何意义是;
曲线
y 在f x 处x 的x0 切线的斜率。
(2)若 f (x0)>0.所以,在 x x0 附近曲线上升,即函数 f (x)在 x x0 附近单调递增.
精选 《导数的概念及其几何意义》完整版教学课件PPT
的切线的斜率
点 处 的切 线方 程 .(数学
导函数的概念
抽象、直观想象、数学运
算)
激趣诱思
知识点拨
跳水运发动的跳台距水面高度分为5米、7.5米和10米3种,奥运会
、世界锦标赛等限用10米跳台.跳台跳水根据起跳方向和动作结构
分向前、向后、向内、反身、转体和臂立6组.比赛时,男子要完成
4个有难度系数限制的自选动作和6个无难度系数限制的自选动作,
不同?
提示:曲线f(x)在点(x0,f(x0))处的切线,点(x0,f(x0))一定是切点,只要求
出k=f'(x0),利用点斜式写出切线方程即可;而曲线f(x)过某点(x0,y0)
的切线,给出的点(x0,y0)不一定在曲线上,即使在曲线上也不一定是
切点.
激趣诱思
知识点拨
(3)曲线在某点处的切线是否与曲线只有一个交点?
D.0
)
2
(2)求函数 f(x)=- 的导数.
(0+x)2 -3(0+x)-02 +3×0
(1)解析:f'(0)= lim
x
Δ→0
(Δ)2 -3Δ
=
= lim (Δx-3)=-3.
Δ
Δ→0
x→0
答案:C
y
(2)解:f'(x)= lim x
Δ→0
= lim
Δ→0
2·Δ
-x
Δ→0
x→0
(0 +Δ)-(0)
f(x)在 x0 处可导,所以由导数的定义得
=f'(x0),故
Δ
x→0
(0 -Δ)-(0 )
lim
=-f'(x0).
点 处 的切 线方 程 .(数学
导函数的概念
抽象、直观想象、数学运
算)
激趣诱思
知识点拨
跳水运发动的跳台距水面高度分为5米、7.5米和10米3种,奥运会
、世界锦标赛等限用10米跳台.跳台跳水根据起跳方向和动作结构
分向前、向后、向内、反身、转体和臂立6组.比赛时,男子要完成
4个有难度系数限制的自选动作和6个无难度系数限制的自选动作,
不同?
提示:曲线f(x)在点(x0,f(x0))处的切线,点(x0,f(x0))一定是切点,只要求
出k=f'(x0),利用点斜式写出切线方程即可;而曲线f(x)过某点(x0,y0)
的切线,给出的点(x0,y0)不一定在曲线上,即使在曲线上也不一定是
切点.
激趣诱思
知识点拨
(3)曲线在某点处的切线是否与曲线只有一个交点?
D.0
)
2
(2)求函数 f(x)=- 的导数.
(0+x)2 -3(0+x)-02 +3×0
(1)解析:f'(0)= lim
x
Δ→0
(Δ)2 -3Δ
=
= lim (Δx-3)=-3.
Δ
Δ→0
x→0
答案:C
y
(2)解:f'(x)= lim x
Δ→0
= lim
Δ→0
2·Δ
-x
Δ→0
x→0
(0 +Δ)-(0)
f(x)在 x0 处可导,所以由导数的定义得
=f'(x0),故
Δ
x→0
(0 -Δ)-(0 )
lim
=-f'(x0).
02教学课件_6.1.2 第2课时 导数的几何意义
解析 因为 f′(1)=Δlixm→0a1+ΔxΔ2x-a×12 =Δlixm→02aΔx+ΔxaΔx2=Δlixm→0(2a+aΔx)=2a,
所以2a=2,所以a=1.
反思 感悟
求切点坐标的一般步骤 (1)设出切点坐标. (2)利用导数或斜率公式求出斜率. (3)利用斜率关系列方程,求出切点的横坐标. (4)把横坐标代入曲线或切线方程,求出切点纵坐标.
③解方程得k=f′(x0),x0,y0,从而写出切线方程.
跟踪训练2 求过点(-1,0)且与曲线y=x2+x+1相切的直线方程.
解 设切点为(x0,x20+x0+1), 则切线的斜率为 k=Δlixm→0x0+Δx2+x0+ΔΔxx+1-x20+x0+1=2x0+1.
又 k=x20+x0-x0+-11- 0=x20+x0+x0+1 1, ∴2x0+1=x20+x0+x0+1 1, 解得x0=0或x0=-2. 当x0=0时,切线斜率k=1,过点(-1,0)的切线方程为y-0=x+1,即x -y+1=0.
B.16
√C.8
D.2
解析 k=f′(2)=Δlixm→022+ΔxΔ2x-2×22=8.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
3.已知函数y=f(x)的图像如图所示,则f′(xA)与f′(xB) 的大小关系是
A.f′(xA)>f′(xB) C.f′(xA)=f′(xB)
反思
感悟
求曲线在某点处的切线方程的步骤
跟踪训练1 曲线y=f(x)=x2+1在点P(2,5)处的切线与y轴交点的纵坐 标是 -3 .
解析 ∵f′(2)=Δlixm→0ΔΔxf=Δlixm→02+Δx2+Δx1-22-1=Δlixm→0(4+Δx)=4,
5.1导数的概念及其几何意义课件(人教版)
x
x
第二步,求极限 lim y, x0 x
若 lim 存y 在,则 x0 x
f
(
x0
)
lim
x0
y x
.
导数的概念
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 y f (x) x2 7x 15 (0 ≤ x ≤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. 追问1 这个实际问题与导数有什么关系? 答案 导数是瞬时变化率的数学表达.
导数的概念
例1 设 f (x) 1,求 f (1). x
分析:
因为
f
(x0 )
lim
x0
y x
lim
x0
f
( x0
x) x
f
(x0 ) ,
所以 f (1) lim y lim f (1 x) f (1) .
x x0
x0
x
为了便于计算,我们可以先求出 y ,再对它取极限. x
导数的概念
t 0
t
抛物线的切线斜率
f (x) x2
割线斜率 ——平均变化率
k f (1 x) f (1) x 2 x
切线斜率 ——瞬时变化率
lim f (1 x) f (1) 2
x0
x
答案 都采用了由“平均变化率”逼近“瞬时变化率”的思想方法.
导数的概念
问题2 一般地,对于函数 y=f (x),你能用“平均变化率”逼近 “瞬时变化率”的思想方法研究其在某点 (如 x = x0)处 的瞬时变化率吗?
所以 v(2) lim y lim(t 2) 2.
课件3:5.1.2 导数的概念及其几何意义
2.导数的几何意义
函数 y=f(x)在 x=x0 处的导数 f′(x0)就是切线 P0T 的斜率 k0, lim fx0+Δx-fx0
即 k0=__Δ_x_→_0______Δ_x________=f′(x0).
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
[规律方法] 求切点坐标可以按以下步骤进行 (1)设出切点坐标; (2)利用导数或斜率公式求出斜率; (3)利用斜率关系列方程,求出切点的横坐标; (4)把横坐标代入曲线或切线方程,求出切点纵坐标.
[跟踪训练] 直线 l:y=x+a(a≠0)和曲线 C:y=x3-x2+1 相切,则 a 的值为___________,切点坐标为____________. 解析:设直线 l 与曲线 C 的切点为(x0,y0), 因为 y′=Δlxi→m0x+Δx3-x+ΔxΔ2x+1-x3-x2+1=3x2-2x, 则 y′|x=x0=3x20-2x0=1,解得 x0=1 或 x0=-13, 当 x0=1 时,y0=x30-x02+1=1, 又(x0,y0)在直线 y=x+a 上,
答案:B
4.已知函数 y=f(x)的图象在点 M(1,f(1))处的切线方程是 y=12x+2, 则 f(1)+f′(1)=________. 解析:由导数的几何意义得 f′(1)=12,由点 M 在切线上得 f(1)=12×1+2=52,所以 f(1)+f′(1)=3. 答案:3
5.曲线 y=x2-3x 的一条切线的斜率为 1,则切点坐标为________. 解析:设切点坐标为(x0,y0), y′=Δlxi→m0x0+Δx2-3xΔ0+x Δx-x20+3x0 =Δlxi→m02x0Δx-3ΔΔxx+Δx2=2x0-3=1,故 x0=2, y0=x20-3x0=4-6=-2,故切点坐标为(2,-2).
高等数学导数的概念ppt课件.ppt
x0 处的右 (左) 导数, 记作
y
y x
o
x
机动 目录 上页 下页 返回 结束
定理2. 函数 是
在点 可导的充分必要条件 且
简写为 f (x0) 存在
f(x0 )
定理3. 函数 在点 处右 (左) 导数存在
在点 必 右 (左) 连续.
若函数
在开区间
内可导, 且
都存在 , 则称
在闭区间
上可导.
显然:
f
(0)
lim
x 0
sin x
x
0
0
1
ax 0
f
(0)
lim
x 0
x0
a
故 a 1 时
此时
在
都存在,
机动 目录 上页 下页 返回 结束
作业
P49 5 , 7, 9
第二节 目录 上页 下页 返回 结束
备用题
1. 设
存在, 且
求
解: 因为
1 f (1 (x)) f (1)
lim
2 x0
(x)
在闭区间 [a , b] 上可导
与 f(b)
机动 目录 上页 下页 返回 结束
练习:讨论下列函数在x=0时候的连 续性与可导性.
练习:习题2.1题8
f
x
xk
sin
1 x
,
x0
0, x 0.
若函数在x 0连续,则
lim f x lim xk sin 1 f 0 0,
x0
x0
x
必须满足 lim xk 0, k 0即可. x0
反例:
在 x = 0 处连续 , 但不可导. o
x
机动 目录 上页 下页 返回 结束
精选 《导数的概念及其几何意义》完整版教学课件PPT
要点二 导数的几何意义
对于曲线 y=f(x)上的点 P0(x0,f(x0))和 P(x,f(x)),当 点 P0 趋 近于点 P 时,割线 P0P 趋近于确定的位置,这个确定位置的直线 P0T 称为点 P0 处的___切__线___.割线 P0P 的斜率是__k_=__f_xx_--__fx_0x_0___.当 点 P 无限趋近于点 P0 时,k 无限趋近于切线 P0T 的斜率.因此,函 数 f(x) 在 x = x0 处 的 导 数 就 是 切 线 P0T 的 __斜__率__k__ , 即 k = _l_iΔ_mx_→0__f_x_0_+__ΔΔ_xx_-__f_x_0_ ____.
∴a=-5.
答案:(2)-5
题型二 求曲线的切线方程——师生共研 例 2 已知曲线 y=13x3,求曲线在点 P(3,9)处的切线方程.
解析:由 y=13x3,
得 y′=li m Δx→0
ΔΔyx=liΔmx→0
13x+Δx3-13x3 Δx
=13liΔmx→0 3x2Δx+3xΔΔxx2+Δx3=13liΔmx→0[3x2+3xΔx+(Δx)2]=x2,
解析:设切点坐标为(x0,y0).
f′(x)=li m Δx→0
fx+Δx-fx Δx
=li m Δx→0
x+Δx2+6-x2+6 Δx
=li m (2x+Δx)=2x. Δx→0
∴过(x0,y0)的切线的斜率为 2x0.
(1)∵切线与直线 y=4x-3 平行,∴2x0=4,x0=2,
y0=x20+6=10,
(1)先由已知求出 l1 的斜率,再由 l1⊥l2,求出 l2 的斜率,进而 求出切点坐标,得出 l2 的方程.
(2)求出 l1 与 l2 的交点坐标,l1,l2 与 x 轴的交点,求出直线 l1, l2 和 x 轴围成的三角形的面积.
3.1.3导数的概念和几何意义_课件-湘教版数学选修1-1
即切线过抛物线y=x2上的点(2,4),(3,9). 所以切线方程分别为y-4=4(x-2),y-9=6(x-3). 化简得y=4x-4,y=6x-9, 此即是所求的切线方程. 点评 在求曲线过某点的切线方程时,第一要判断该点是否在曲线上,再根 据不同情况求解.
课堂总结 1.函数在某一点处的瞬时变化率即为函数在该点处的导 数. 2.导数f′(x0)的几何意义是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切 线的斜率,即当d→0时,k=fx0+dd-fx0=f′(x0). 3.求曲线的切线方程应充分利用导数的几何意义,抓住两 点: (1)切点在曲线上,则在切点处的导数值即为切线的斜率; (2)若已知点不在曲线上时,要设出切点再利用导数几何意义和已 知条件去求.
C.f′(x0)=2x0
D.f′(x0)=d+2x0
答案 C
3.已知函数y=f(x)图象如图,则f′(xA)与f′(xB)的大小关系 是( ).
A.f′(xA)>f′(xB) B.f′(xA)<f′(xB) C.f′(xA)=f′(xB) D.不能确定
答案 A
4.在曲线f(x)=x2+x上取一点P(1,2),则在区间[1,1+d]上的 平均变化率为________,在点P(1,2)处的导数f′(1)=________.
当 d→0 时 1-xx+1 d→1-x12, ∴f′(x)=1-x12, ∴f′(1)=1-112=0.
题型四 利用导数求切线方程 【例4】 已知曲线C:y=x2. (1)求曲线C在点(1,1)处的切线方程; (2)求过点(1,0)且与曲线C相切的直线的方程;
解 (1)fx+dd-fx=x+dd2-x2=2x+d. 当d→0时,2x+d→2x, ∴f′(x)=2x,f′(1)=2 ∴曲线y=x2在(1,1)处的切线方程为 y-1=2(x-1),即y=2x-1.
《导数的几何意义》课件
热量与温度
在热传导问题中,导数的几何意义可以帮助 理解热量在物体中的传递和分布。温度是热 量的度量,而物体中的温度梯度(即温度随
位置的变化率)可以用导数来表示。
经济问题
要点一
供需关系
在经济学中,导数可以用来分析供需关系的变化。需求函 数或供给函数的导数可以描述价格与需求量或供给量之间 的变化率,帮助理解市场的均衡状态和价格调整机制。
隐函数求导
方法
通过对方程两边求导来求解隐函数的导数。
注意事项
在求导过程中,需要保持方程两边的等价关 系,并注意复合函数的求导法则。
04
导数在实际问题中的应用
物理问题
速度与加速度
在物理学中,导数被广泛应用于描述物体的 运动状态。速度是位置函数的导数,表示物 体在单位时间内通过的距离;而加速度是速 度函数的导数,表示物体速度变化的快慢。
02 导数可以用来求解微分方程,通过对方程进行求 导和积分,可以得到微分方程的解。
03 微分方程是描述物理现象的重要工具,通过求解 微分方程,可以了解物理现象的变化规律。
THANKS
感谢观看
信号处理
在信号处理和图像处理中,导数起着关键作用。信号的强度随时间的变化率可以用导数 来描述,而图像的边缘和轮廓可以通过求导来检测。此外,导数还可以用于图像的锐化
和模糊处理等操作。
05
导数的扩展知识
高阶导数
01
定义
高阶导数是函数导数的连续函数 ,表示函数在某一点的n阶导数 。
02
03
应用
计算方法
导数的性质
总结词
导数具有一些基本的性质,如可加性、可乘性、链式法则等。
详细描述
导数具有可加性、可乘性和链式法则等基本性质。这些性质是导数运算的基础,有助于理解和计算复杂的导数表 达式。
3.1 导数的概念 课件 (共21张PPT)《高等数学》(高教版).ppt
(2)若极限 点 处的右导数,记作
,即:
存在,则称其为函数 在
定理1 函数
在点 处可导的充分必要条件是
在点 处的左导数和右导数都存在且相等,即
.
例1 讨论函数
在 处的连续性和可导性.
解:因为
又
,所以函数
在 处的连续.
由于
,所以函数
在 处不可导.
例2 讨论函数
解:因为 连续.
又因为 处不可导.
在 处的连续性和可导性.
在点
分析:设函数
在点 处可导,则
故函数
在点 处一定连续.
随堂练习
1、设 解:
,判断 在点 函数
处的连续性与可导性. 在 处连续.
函数 在 处不可导.
2、若函数
处处可导,求 的值.
解: 函数 在 处可导,则在
处处可导.由于函数
可导必连续.得
再根据函数在 处可导,
则左右导数存在且相等.
故
时,
函数 在点
或 ,即
函数
在点 处的导数就是导函数 在点 处的函数值
,即
注:若函数
在区间
在区间 上不可导.
内有一点处不可导,则称函数
由导数的定义可知,求函数
个步骤:
(1)求增量
;
(2)算比值
;
(3)取极限
例1 求函数
的导数.
解:
常量函数的导数为
的导数可分为以下三 .
例6 求函数 解:
的导数.
例7 求函数 解:
,所以函数
在 处的
,所以函数
在
从图形上看,曲线 线.这也说明函数 原点外,处处可导.因 连续.
在原点O处具有垂直于 轴的切
高中数学第五章导数的概念及其几何意义第2课时导数的几何意义pptx课件新人教A版选择性必修第二册
()
【答案】(1)A (2)D 【解析】(1)由导数的几何意义知,导函数递增,则说明函数切线斜 率随x增大而变大. (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.
【预习自测】
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)曲线y=f(x)上的每一点都有切线.
()
(2)直线与曲线相切,则直线与已知曲线只有一个公共点. ( )
【答案】(1)× (2)×
导数的几何意义
(1)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= __Δ_lxi_m→_0_f(_x_0+__Δ_Δ_xx)_-__f_(x_0_)__=f′(x0).
易错警示 混淆曲线“在”或“过”某点的切线致误
求函数y=x3-3x2+x的图象上过原点的切线方程.
【错解】∵Δy=f(Δx+0)-f(0)=(Δx)3-3(Δx)2+Δx, ∴ΔΔyx=1-3Δx+(Δx)2, ∴f′(0)= lim [1-3Δx+(Δx)2]=1.
Δx→0
故所求切线方程为 y=x.
(2)导数f′(x0)的几何意义是曲线 y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的 ___斜__率___,物理意义是运动物体在x0时刻的__瞬__时__速__度___.
【预习自测】
如果曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为x+2y-3=0,那么 ()
A.f′(x0)>0
B.f′(x0)<0
【答案】3227 -31,2237 【解析】设直线 l 与曲线 C 的切点为(x0,y0), 因为 y′=Δlxi→m0(x+Δx)3-(x+ΔxΔ)2x+1-(x3-x2+1) =3x2-2x,则 y′|x=x0=3x20-2x0=1,解得 x0=1 或 x0=-13,
【答案】(1)A (2)D 【解析】(1)由导数的几何意义知,导函数递增,则说明函数切线斜 率随x增大而变大. (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.
【预习自测】
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)曲线y=f(x)上的每一点都有切线.
()
(2)直线与曲线相切,则直线与已知曲线只有一个公共点. ( )
【答案】(1)× (2)×
导数的几何意义
(1)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= __Δ_lxi_m→_0_f(_x_0+__Δ_Δ_xx)_-__f_(x_0_)__=f′(x0).
易错警示 混淆曲线“在”或“过”某点的切线致误
求函数y=x3-3x2+x的图象上过原点的切线方程.
【错解】∵Δy=f(Δx+0)-f(0)=(Δx)3-3(Δx)2+Δx, ∴ΔΔyx=1-3Δx+(Δx)2, ∴f′(0)= lim [1-3Δx+(Δx)2]=1.
Δx→0
故所求切线方程为 y=x.
(2)导数f′(x0)的几何意义是曲线 y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的 ___斜__率___,物理意义是运动物体在x0时刻的__瞬__时__速__度___.
【预习自测】
如果曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为x+2y-3=0,那么 ()
A.f′(x0)>0
B.f′(x0)<0
【答案】3227 -31,2237 【解析】设直线 l 与曲线 C 的切点为(x0,y0), 因为 y′=Δlxi→m0(x+Δx)3-(x+ΔxΔ)2x+1-(x3-x2+1) =3x2-2x,则 y′|x=x0=3x20-2x0=1,解得 x0=1 或 x0=-13,
5.1.2导数的概念及几何意义课件(人教版)
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.
y
y
量为Δy=f(x0+Δx)-f(x0).我们把比值
,即 x =
x
f(x 0+Δx)-f(x 0)
______________________叫做函数y=f(x)从x
0到x0+Δx的平均变
Δx
化率.
2.函数在x=x0处的导数
y
y
如果当Δx→0时,平均变化率 x 无限趋近于一个确定的值,即 x 有
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
可以有无穷多个.与曲线只有一个公共点的直线也不一定是曲线的
切线.
例 1.
已知函数 f(x)=2x2+4x,则 f′(3)=________.
解析:
(1)Δy=2(3+Δx)2+4(3+Δx)-(2×32+4×3)
=12Δx+2(Δx)2+4Δx
1
=3liΔxm→0
Δx
1
=3li m [3x2+3xΔx+(Δx)2]=x2,
Δx→0
y′|x=3=32=9,
即曲线在P(3,9)处的切线的斜率等于9.
导数的概念及其几何意义 课件
(2)切线方程
曲 线 y = f (x) 在 点 (x0 , f (x0)) 处 的 切 线 方 程 为 _y_-__f _(x_0_)=__f_′_(_x0_)_(x_-__x_0_).
5.1.2 导数的概念及其几何
1
2
3
4
5
意义
情境导学·探新知 合作探究·释疑难 当堂达标·夯基础 数学阅读·拓视野 课后素养落实
=-2-Δ1x++ΔΔxx2,
所以ΔΔyx=--21Δ+x+ΔxΔΔxx2=- -21+ +ΔΔxx,故函数在 x=-1 处的导数 y′|x
= =-1 lim Δx→0
ΔΔyx=Δlixm→0
- -21+ +ΔΔxx=2.
5.1.2 导数的概念及其几何
1
2
3
4
5
意义
情境导学·探新知 合作探究·释疑难 当堂达标·夯基础 数学阅读·拓视野 课后素养落实
在 x=x0 处的导数(也称为_瞬_时__变__化__率__),记作 f ′(x0)或__y_′|_x=__x0_,即 f ′(x0)
= lim Δx→0
Δy Δx
= lim Δx→0
fx0+Δx-fx0 Δx
.
简记:函数 y=f (x)在 x=x0 处的导数就是函数 y=f (x)在(x0,f (x0))
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
5.1.2 导数的概念及其几何
1
2
3
4
5
意义
情境导学·探新知 合作探究·释疑难 当堂达标·夯基础 数学阅读·拓视野 课后素养落实
学习任务
核心素养
1.经历由平均变化率到瞬时变化率的过 1.通过导数概念和
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,
导数的几何意义课件(共28张PPT)
y
y f x
P1
T P
y
y f x
P2
T
n 1, 2, 3, 4
O
x
O
x
1
y f x
y
2
y f x
时, 割线PPn的 变 化 趋势 是 什么?
P
P3
T
T
P4 P
O
x
O
x
3
4
图1.1 2
新 授
1、曲线上一点的切线的定义
y=f(x) y Q 割 线 T 切线
当点Q沿着曲线无限接近点P即Δ x→0时,割线PQ有一个 极限位置PT.则我们把直线PT称为曲线在点P处的切线. 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.
f ( x0 x ) f ( x0 ) y 即: k切线 tan lim lim x 0 x x 0 x
题型三:导数的几何意义的应用
例1:(1)求函数y=3x2在点(1,3)处的导数.
2 3(1 x) 2 3 12 3 x 6x 解:y |x 1 lim lim x 0 x x 0 x
lim 3( x 2) 6
x 0
(2)求曲线y=f(x)=x2+1在点P(1,2)处的切线方程.
C
割线与切线的斜率有何关系呢?
k PQ
y=f(x) y Q(x1,y1)
△y
y f ( x x ) f ( x ) = x x
即:当△x→0时,割线 PQ的斜率的极限,就是曲线 在点P处的切线的斜率,
P(x0,y0)
△x
M
o
x
y f x
P1
T P
y
y f x
P2
T
n 1, 2, 3, 4
O
x
O
x
1
y f x
y
2
y f x
时, 割线PPn的 变 化 趋势 是 什么?
P
P3
T
T
P4 P
O
x
O
x
3
4
图1.1 2
新 授
1、曲线上一点的切线的定义
y=f(x) y Q 割 线 T 切线
当点Q沿着曲线无限接近点P即Δ x→0时,割线PQ有一个 极限位置PT.则我们把直线PT称为曲线在点P处的切线. 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.
f ( x0 x ) f ( x0 ) y 即: k切线 tan lim lim x 0 x x 0 x
题型三:导数的几何意义的应用
例1:(1)求函数y=3x2在点(1,3)处的导数.
2 3(1 x) 2 3 12 3 x 6x 解:y |x 1 lim lim x 0 x x 0 x
lim 3( x 2) 6
x 0
(2)求曲线y=f(x)=x2+1在点P(1,2)处的切线方程.
C
割线与切线的斜率有何关系呢?
k PQ
y=f(x) y Q(x1,y1)
△y
y f ( x x ) f ( x ) = x x
即:当△x→0时,割线 PQ的斜率的极限,就是曲线 在点P处的切线的斜率,
P(x0,y0)
△x
M
o
x
1.1.3导数的几何意义课件-人教A版高二数学选修2-2
因为 y' =li mx+Δx3-x+Δx2+1-x3-x2+1
Δx →0
Δx
=3x2-2x,
则 y′|x=x0=3x20-2x0=1,解得 x0=1 或 x0=-13,
当 x0=1 时,y0=x30-x20+1=1, 又(x0,y0)在直线 y=x+a 上,
将 x0=1,y0=1 代入得 a=0 矛盾舍去. 当 x0=-13时,y0=(-13)3-(-13)2+1=2237, 则切点坐标为(-13,2237),代入直线 y=x+a 中得 a=3227.
下面来看导数的几何意义:
y
如图,曲线C是函数y=f(x)的
y=f(x) Q
图象,P(x0,y0)是曲线C上的任意 一点,Q(x0+Δx,y0+Δy)为P邻近一 点,PQ为C的割线,PM//x
Pβ Δx
O
Δy
M x
轴,QM//y轴,β为PQ的倾斜角.则 : MP x, MQ y,
请问:y 是割线PQ的什么? y
0-1
=x20+x0-1,
又由导数的几何意义知
k=f′(x0)=Δlix→m0fx0+ΔΔxx-fx0
=li m Δx→0
x
0+Δx
3-2x0+Δx Δx
-x
30-2x
0=3x20-2,
∴x20+x0-1=3x20-2,∴2x20-x0-1=0,
∵x0≠1,∴x0=-12.∴k=x20+x0-1=-54, ∴切线方程为 y-(-1)=-5(x-1),
(5)根据点斜式写出切线方程.
(6)将切线方程化为一般式.
3.要正确区分曲线y=f(x)在点P处的切线,与 过点P的曲线y=f(x)的切线. P为切点 P可以是切点,也可以不是切点
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2 1
x
y|x2224. 即点P处的切线的斜率等于4.
-2 -1 O -1
-2
12
(2)在点P处的切线方程是y-8/3=4(x-2),即12x-3y-16=0.
.
题型二 求切点坐标 【例 3】 拋物线 y=x2 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. 审题指导 解答此类题目时,所给的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.解题时同时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. 【解题流程】 设切点坐标P(x0,y0) → 求导函数y′=f′(x) → 由斜率k=4,求x0 → 求P点坐标(x0,y0)
.
y
y=f(x)
割
线 Q
T 切线
P
我们发o现,当点Q沿着曲线无限接近点P即xΔx→0
时,割线PQ如果有一个极限位置PT.则我们把直线PT称
为曲线在点P处的切线.
.
2.几何意义:函数 y=f(x)在 x=x0 处的导数的几何意义是曲线 y
=f(x)在点 P(x0,f(x0))处的切线的 斜率,也就是曲线 y=f(x)在点
π 注意:若在点(x0,f(x0))处切线 l 的倾斜角为 2 ,此时切线平行 于 y 轴,导数不存在,不能用上述方法求切线的方程,可根据 切线的定义直接得切线方程为 x=x0.
.
3.求切点的坐标 设切点坐标为(x0,y0),根据导数的几何意义,求出切线的斜率, 然后利用两直线平行,垂直等条件求出切点的坐标. 4.求切线的倾斜角 求出函数 y=f(x)在点 x0 处的导数 f′(x0),由导数的几何意义,得
.
练习:如图已知曲线
y1x3上 3
一P(点 2,83),求:
(1)在点P处的切线的斜率; (2)在点P处的切线方程.
解(: 1)y
1
x3,y
l
i
mDy
l
i
1(xDx)3 m3
1 3
x3
3
Dx0 Dx Dx0
1 3x2Dx3x(Dx)2 (Dx)3
Dx
y y
1
x3
4
3
lim
3Dx0
Dx
3
P
1 l i m[3x2 3xDx(Dx)2] x2. 3Dx0
Q
解 : k lim f ( x0 Dx) f ( x0 )
Dx 0
Dx
y = x 2+1
lim (1 Dx)2 1 (1 1)
Dx0
Dx
lim 2Dx (Dx)2 2.
Dx 0
Dx
因此,切线方程为y-2=2(x-1),
Dy
P
M
Dx
1j
x
即y=2x.
-1 O 1
求曲线在某点处的切线方程的基本步骤: ①求出该点的坐标; ②利用该点切线的斜率等于函数在. 该点的导数; ③利用点斜式求切线方程.
P(x0,f(x0))处的切线斜率 k=
f(x0+ΔΔx)x-f(x0)=f′(x0).相x0) .
.
1.对导数几何意义的理解 (1)以前学过的切线的定义是与封闭曲线只有一个交点的直线 叫做曲线的切线,而此处切线的定义是曲线割线的交点,趋近 于另一个交点的极限位置,是从极限的角度定义切线的. (2)与曲线有且只有一个交点的直线不一定是曲线的切线.反 之,曲线的切线与曲线的交点个数可能不只一个.如 y=1 与 y =sin x 有无数个交点,但 y=1 却是 y=sin x 的切线.
求曲线 y=f(x)在点 P(x0,f(x0))处的切线方程,即点 P 的坐标既适合曲线方程,又适合切线方程,若点 P 处的切线斜 率为 f′(x0),则点 P 处的切线方程为 y=f′(x0)(x-x0)+f(x0);如 果曲线 y=f(x)在点 P 处的切线平行于 y 轴(此时导数不存在), 可由切线定义确定切线方程为 x=x0.
f′(x0)=k=tan α,(其中 α 为曲线 f(x)在(x0,f(x0)处的切线的倾
斜角)进而求出 α.特别地,若 f(x)在 x0 处的导数不存在,而 f(x) 在 x0 处的切线存在,则此切线的倾斜角为 90°.
.
题型一 曲线的切线方程
y
例1:求曲线y=f(x)=x2+1在点x=1处的切线方程.
.
【题后反思】 解答此类问题的步骤为:
(1)先设切点坐标(x0,y0); (2)求导数 f′(x); (3)求切线的斜率 f′(x0); (4)由斜率间的关系列出关于 x0 的方程,解方程求 x0; (5)点(x0,y0)在曲线 f(x)上,将(x0,y0)代入求 y0 得切点坐标. (6)得到切线方程 y-y0=f′(x0)(x-x0)
.
2015年3月5日
【课标要求】 1.了解导数的概念;理解导数的几何意义. 2.会求导数. 3.根据导数的几何意义,会求曲线上某点处的切线方程. 【核心扫描】 1.利用导数的几何意义求曲线在某点处的切线方程.(重点) 2.准确理解在某点处与过某点的切线方程.(易混点)
.
自学导引 1.切线:如图,当点 Pn(xn,f(xn))(n=1,2,3,4,…)沿着曲 线 f(x)趋近于点 P(x0,f(x0))时,割线 PPn 趋近于确定的位置, 这个确定位置的直线 PT 称为点 P 处的切线.显然割线 PPn 的 斜率是 kn=f(xn)xn--xf(0 x0),当点 Pn 无限趋近于点 P 时,kn 无限趋近于切线 PT 的斜率.
.
(3)若曲线 y=f(x)在点 P(x0,f(x0))处的导数不存在,但有切线, 则切线与 x 轴垂直. (4)显然 f′(x0)>0,切线的倾斜角为锐角;f′(x0)<0,切线倾斜角为 钝角;f′(x0)=0,切线与 x 轴平行或重合.
.
2.利用导数的几何意义求曲线上某点的切线方程的步骤 第一步:求出函数 y=f(x)在点 x0 处的导数 f′(x0); 第二步:根据直线的点斜式方程,得切线方程为 y-y0=f′(x0)(x-x0).
.
→ 求切线方程
[规范解答] 设 P 点坐标为(x0,y0),
y′=
ΔΔxy=
(x+Δx)2-x2 Δx (2
分)
=
2x·Δx+(Δx)2 Δx
= (2x+Δx)=2x.(4 分)
∴y′|x=x0=2x0,(6 分) 又由切线与直线 4x-y+2=0 平行,
∴2x0=4,∴x0=2,(8 分)
.
∵P(2,y0)在拋物线 y=x2 上,∴y0=4, ∴点 P 的坐标为(2,4),(10 分) ∴切线方程为 y-4=4(x-2), 即 4x-y-4=0(12 分)