导数几何意义
导数的几何意义是什么
导数的几何意义是什么导数作为微积分中的重要概念,不仅在数学理论研究中有着重要地位,还在实际问题的求解中起到了至关重要的作用。
导数的几何意义是指在几何上,导数代表了函数曲线在某一点处的切线斜率。
它使我们能够通过函数图像来理解函数的变化规律及其在特定点的切线性质。
本文将重点论述导数的几何意义以及相应的应用。
一、导数的定义及计算在开始讨论导数的几何意义之前,我们首先来回顾一下导数的定义及计算方法。
对于函数y=f(x),在点x处的导数可以通过下式计算得出:f'(x) = lim(h->0) [(f(x+h) - f(x))/h]根据这一定义,我们可以求得函数在任意一点处的导数值。
导数的计算可以采用一些常用的方法,如基本函数求导法则、链式法则、乘积法则和商法则等。
二、导数的几何意义1. 切线斜率导数的最直观的几何意义就是切线斜率。
当我们计算出函数在某一点的导数后,这个导数值便代表了函数曲线在该点处的切线斜率。
对于一个凸函数而言,导数可以告诉我们曲线在该点是上升还是下降,以及上升或下降的速度有多快。
2. 极值点导数在几何中还有一个重要的意义是寻找函数的极值点。
当函数在某一点的导数为0时,这一点可能是函数的极大值点或极小值点。
通过求导,我们可以找到函数在哪些点处可能存在极值,并进一步帮助我们寻找函数图像上的极值点,从而得出函数的极值。
3. 凹凸性函数图像的凹凸性也可以通过导数来判断。
当函数的导数在某一区间内始终大于0时,函数图像在该区间内是上凸的;而当导数在某一区间内始终小于0时,函数图像在该区间内是下凸的。
这种通过导数判断凹凸性的方法在优化问题中具有重要应用。
三、导数的应用导数的几何意义不仅在数学理论研究中起到关键作用,也在实际问题的求解中发挥了巨大的作用。
1. 最优化问题在经济学、物理学等领域中,最优化问题是非常常见的。
通过求解函数的导数,我们可以确定函数的最大值和最小值,从而帮助解决各种最优化问题。
导数的几何意义
导数的几何意义导数是微积分中的一个重要概念,它表示了函数的变化率。
导数的几何意义可以从两个方面来理解:一是导数代表的是函数曲线在其中一点的切线斜率,二是导数代表的是函数曲线在其中一点的局部线性逼近。
首先,我们来看导数代表的是函数曲线在其中一点的切线斜率。
对于一条曲线上的任意一点P(x,y),求该点处的导数,即可得到曲线在该点的切线斜率。
具体来说,如果一个函数f(x)在特定点x0处可导,那么它在该点的导数f'(x0)就是该点处曲线的切线斜率。
换言之,导数给出了函数在任意一点的变化速率。
对于单调递增的函数而言,导数始终为正;而对于单调递减的函数而言,导数始终为负。
当导数为零时,函数在该点处可能存在极值。
其次,导数代表的是函数曲线在其中一点的局部线性逼近。
这可以通过导数定义中的极限来理解。
如果在其中一点x0处,函数f(x)的导数存在,那么可以用一个线性函数y=kx+b来近似描述原函数在该点的附近情况。
其中k为导数f'(x0),b为函数曲线在该点处的切线与y轴的交点(截距)。
这个线性函数就称为原函数在x0附近的局部线性逼近。
这种线性逼近的好处是使得函数在其中一点的局部性质更加直观可见。
通过这两个几何意义的理解,我们可以得出导数在几何上的重要性。
首先,导数可以帮助我们了解函数在特定点的斜率,从而判断函数局部的增减变化规律,甚至找到函数的极值点,这对于解决很多实际问题具有重要意义。
其次,导数能够提供函数在其中一点附近的线性逼近,使得我们能够直观地了解函数的局部情况,进而推断函数在整个定义域上的特性。
这对于研究函数的全局性质也是至关重要的。
除了以上的几何意义,导数还有一些重要的应用。
例如,在物理学中,速度的导数就是加速度,加速度的导数就是速度的变化率。
在经济学中,导数可以表示商品的边际效用,即单位商品消费增加所带来的满足感的变化。
在工程学中,导数可以用来优化控制系统设计,通过最小化出错率来提高系统的性能。
导数概念的物理意义
导数概念的物理意义
1、物理意义:如果物体按s=s(t)的规律运动,那么物体在时刻t的瞬时速度v(t)=s'(t),加速度a(t)=v'(t)。
其实简单来说导数的物理意义是指一条曲线在某一个具体的点的位置上,它的切线的斜率。
2、几何意义:函数y=f(x)在点x0处的导数,就是曲线y=f(x)在点(x0,y0)处的切线的斜率,即k=f'(x0)。
切线方程为:y-y0=f'(x0)(x-x0)
而导数的几何意义则是指对于一个可导函数来说,利用割线去无限接近它的切线时,割线斜率的极限就是这个函数切线的斜率。
其实对于导数知识,本质上来说就是通过运用一种极限的概念对一个函数的局部进行线性逼近,当然也不是所有函数都可以。
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).
导数产生的实际意义是什么
导数产生的实际意义是什么1、导数的实质:导数是函数的局部性质。
一个函数在某一点的导数描述了这个函数在这一点附近的变化率。
如果函数的自变量和取值都是实数的话,函数在某一点的导数就是该函数所代表的曲线在这一点上的切线斜率。
导数的本质是通过极限的概念对函数进行局部的线性逼近。
例如在运动学中,物体的位移对于时间的导数就是物体的瞬时速度。
2、几何意义:函数y=f(x)在x0点的导数f'(x0)的几何意义:表示函数曲线在点P0(x0,f (x0))处的切线的斜率(导数的几何意义是该函数曲线在这一点上的切线斜率)。
3、作用:导数与物理,几何,代数关系密切:在几何中可求切线;在代数中可求瞬时变化率;在物理中可求速度、加速度。
导数亦名纪数、微商(微分中的概念),是由速度变化问题和曲线的切线问题(矢量速度的方向)而抽象出来的数学概念,又称变化率。
扩展资料:一、导数的计算计算已知函数的导函数可以按照导数的定义运用变化比值的极限来计算。
在实际计算中,大部分常见的解析函数都可以看作是一些简单的函数的和、差、积、商或相互复合的结果。
只要知道了这些简单函数的导函数,那么根据导数的求导法则,就可以推算出较为复杂的函数的导函数。
二、导数与函数的性质1、单调性(1)若导数大于零,则单调递增;若导数小于零,则单调递减;导数等于零为函数驻点,不一定为极值点。
需代入驻点左右两边的数值求导数正负判断单调性。
(2)若已知函数为递增函数,则导数大于等于零;若已知函数为递减函数,则导数小于等于零。
2、凹凸性可导函数的凹凸性与其导数的单调性有关。
如果函数的导函数在某个区间上单调递增,那么这个区间上函数是向下凹的,反之则是向上凸的。
如果二阶导函数存在,也可以用它的正负性判断,如果在某个区间上恒大于零,则这个区间上函数是向下凹的,反之这个区间上函数是向上凸的。
曲线的凹凸分界点称为曲线的拐点。
导数的概念及其几何意义教案
导数的概念及其几何意义教案导数的概念及其几何意义导数是微积分学中的一个基本概念,它不仅具有重要的理论意义,而且在实际应用中也有着广泛的用途。
本文将通过深入的理论探讨和几何意义的解释,帮助读者全面理解导数的概念及其应用。
一、导数的概念导数是函数的一种基本性质,它描述了函数在某一点上的变化率。
具体地说,设函数y=f(x),在某一点x=a处有定义,若存在极限lim_[h→0] (f(a+h)-f(a))/h ,那么这个极限就称为函数f(x)在点a处的导数,记作f'(a)或dy/dx|_(x=a)。
从定义中可以看出,导数表示了函数在某一点上的瞬时变化率,也即函数的斜率。
导数的绝对值越大,表示函数在该点上的变化越剧烈;导数为零表示函数在该点上没有变化;导数为正表示函数在该点上单调递增;导数为负表示函数在该点上单调递减。
二、导数的几何意义导数的几何意义可以通过理解切线的概念来解释。
对于一个函数,取其中一点P(x,y),在这一点上作一条切线,使得切线与曲线只有一个公共点P。
那么这条切线的斜率就是函数在点P处的导数。
通过这种解释,我们可以把导数理解为函数曲线在某一点上的局部近似线性化描述。
切线的近似线性特征使得我们可以使用直线的性质来研究函数曲线的性质。
我们可以通过判断切线的斜率的正负来确定函数的单调性;通过判断切线与x轴的交点来确定函数的根的存在性等等。
三、导数的应用导数在实际应用中具有广泛的用途。
下面列举几个典型的应用场景:1. 曲线的拟合与插值:通过函数的导数可以获得曲线的斜率信息,进而进行曲线的拟合和插值,从而更好地描述和预测曲线的变化。
2. 最优化问题:很多最优化问题可以通过导数的求解来解决。
求函数在某一范围内的最大值或最小值,我们可以通过求解导数为零的位置来得到答案。
3. 物理学中的速度和加速度:在物理学中,速度和加速度是描述物体的运动的重要概念。
通过对位移和时间的关系进行导数运算,我们可以得到速度和加速度的函数表达式,从而更好地分析物体的运动规律。
导函数概念及其几何意义
导函数概念及其几何意义导函数是微积分中的一个重要概念,它是函数微分的一种推广形式。
通过导函数,我们可以描述函数在其中一点上的变化率,并了解函数曲线的几何特性。
导函数的定义:设函数y=f(x)在区间(a,b)上有定义,若存在极限lim (h→0) [f(x+h)-f(x)]/h = F(x)则称F(x)为函数f(x)在点x处的导数,记为f'(x)或dy/dx。
导函数的几何意义:导函数描述了函数在其中一点上的变化率,因此可以给出函数曲线在该点的切线斜率。
函数曲线的切线方程:设函数y=f(x)在点(x0,y0)处可导,则函数曲线在该点的切线方程为:y-y0=f'(x0)(x-x0)通过导函数,我们可以得到一些关于函数曲线的几何特性。
1.切线斜率:导函数f'(x)表示函数在其中一点上的变化率,也就是函数曲线在该点的切线斜率。
对于单调递增的函数,导函数是正的;对于单调递减的函数,导函数是负的;对于恒定函数,导函数为零。
2.极值点:若f(x)在点x0处可导,且f'(x0)=0,则该点称为函数f(x)的极值点。
当导函数在极值点的左侧为正,右侧为负时,表示函数曲线在该点上有一个局部最大值;当导函数在极值点的左侧为负,右侧为正时,表示函数曲线在该点上有一个局部最小值。
3.凹凸性:导函数的变化率也可以描述函数曲线的凹凸性。
若导函数f'(x)在其中一区间上是递增的,表示函数曲线在该区间上是凹的;若导函数f'(x)在其中一区间上是递减的,表示函数曲线在该区间上是凸的。
当导函数在其中一点上是零,表示函数曲线在该点处发生凹凸转折。
总结起来,导函数是描述函数在其中一点上的变化率的工具,通过导函数的正负、零点、递增递减等特性,可以帮助我们分析函数曲线的切线斜率、极值点、凹凸性等几何性质。
掌握导函数的概念及其几何意义,对于理解和应用微积分中的各种概念和定理具有重要意义,也是进一步研究更高级微积分和数学分析的基础。
导数的概念及运算、几何意义
导数的概念及运算、几何意义1.导数的概念(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或,即f′(x0)==.y′|x=x(2)导数的几何意义函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)·(x-x0).(3)函数f(x)的导函数称函数f′(x)=为f(x)的导函数.2.导数公式及运算法则(1)基本初等函数的导数公式(2)导数的运算法则①[f (x )±g (x )]′=)(x f '±g ′(x );②[f (x )·g (x )]′=)(x f 'g (x )+f (x )g ′(x ); ③])()(['x g x f =f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x ) [g (x )]2(g (x )≠0). 特殊情况[c ·f (x )]′=c ·)(x f '.(3)复合函数的导数复合函数y =f (g (x ))的导数和函数y =f (u ),u =g (x )的导数间的关系为y ′x =y ′u ·u ′x ,即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积.3.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1))(0x f '与[f (x 0)]′表示的意义相同.(×)(2))(0x f '是导函数)(x f '在x =x 0处的函数值.(√)(3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.(√) (4))3sin('π=cos π3.(×)(5)若(ln x )′=1x ,则)1('x =ln x .(×)(6)函数f (x )=sin(-x )的导数为f ′(x )=cos x .(×)(7)函数f (x )=,由于f ′(0)无意义,则说明f (x )=在x =0处无切线.(×)(8)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.(×)(9)若f (a )=-x 2+2ax +a 3,则f ′(a )=2x +3a 2.(√)(10)过点P 作y =f (x )的切线,且P 在y =f (x )上,则P 一定为切点.(×)考点一 导数的运算[例1] (1)函数y =(1-x ))1(x +,则y ′=________.解析:∵y =(1-x ))11(x +=1x -x =2121x x --,='y 21232121----x x答案:21232121----x x (2)函数y =ln x x ,则y ′=________.解析:y ′=)ln ('xx =(ln x )′x -x ′ln x x 2=1x ·x -ln x x 2=1-ln x x 2. 答案:1-ln x x 2(3)y =ln(2x +5),则y ′=________.解析:设y =ln u ,u =2x +5,则y ′x =y ′u ·u ′x ,因此y ′=12x +5·(2x +5)′=22x +5. 答案:22x +5 (4)已知函数f (x )的导函数f ′(x ),且满足f (x )=2xf ′(1)+ln x ,则f ′(1)=________.解析:f ′(x )=2f ′(1)+1x令x =1,得f ′(1)=2f ′(1)+1,∴f ′(1)=-1.答案:-1 [方法引航] (1)总原则:先化简解析式,再求导.(2)具体方法:①连乘积的形式:先展开化为多项式形式,再求导.②根式形式:先化为分数指数幂,再求导.③复杂分式:化为简单分式的和、差,再求导.(3)区分f ′(x )与f ′(x 0)f ′(x )表示导函数,f ′(x 0)是导函数值.1.若函数y =tan x ,则y ′=________.解析:y ′=)cos sin ('xx =(sin x )′cos x -sin x (cos x )′cos 2x =cos x cos x -sin x (-sin x )cos 2x =1cos 2x . 答案:1cos 2x2.设f (x )=x ln x ,若)(0x f '=2,则x 0的值为( )A .e 2B .e C.ln 22 D .ln 2 解析:选B.由f (x )=x ln x 得f ′(x )=ln x +1.根据题意知ln x 0+1=2,所以ln x 0=1,因此x 0=e.考点二 导数的几何意义[例2] (1)求曲线f (x )在点(2,f (2))处的切线方程;(2)求经过点A (2,-2)的曲线f (x )的切线方程.解:∵f ′(x )=3x 2-8x +5,∴f ′(2)=1,又f (2)=-2,∴曲线f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y -(-2)=x -2,即x -y -4=0.(2)设切点坐标为(x 0,x 30-4x 20+5x 0-4),∵f ′(x 0)=3x 20-8x 0+5,∴切线方程为y -(-2)=(3x 20-8x 0+5)(x -2),又切线过点(x 0,x 30-4x 20+5x 0-4),∴x 30-4x 20+5x 0-2=(3x 20-8x 0+5)(x 0-2),整理得(x 0-2)2(x 0-1)=0,解得x 0=2或x 0=1,∴经过A (2,-2)的曲线f (x )的切线方程为x -y -4=0,或y +2=0.[方法引航] 导数几何意义的应用,需注意以下两点:(1)当曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线垂直于x 轴时,函数在该点处的导数不存在,切线方程是x =x 0;(2)注意区分曲线在某点处的切线和曲线过某点的切线.曲线y =f (x )在点P (x 0,f(x 0))处的切线方程是y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0);求过某点的切线方程,需先设出切点坐标,再依据已知点在切线上求解.1.在本例中,若f (x )在P 点处的切线平行x 轴,求P 点坐标.解:∵f ′(x )=3x 2-8x +5,令3x 2-8x +5=0得x =1或x =53,∴f (1)=1-4+5-4=-2,f (53)=-5827,∴P (1,-2)或P )2758,35(-. 2.在本例中,若f (x )不变,求f (x )过点(1,-2)的切线方程.解:设过点P (1,-2)的直线与y =f (x )切于点M (x 0,y 0),∴其切线斜率k =f ′(x 0)=3x 20-8x 0+5,y 0=x 30-4x 20+5x 0-4,其切线方程为y -(x 30-4x 20+5x 0-4)=(3x 20-8x 0+5)(x -x 0)过点(1,-2),即-2-(x 30-4x 20+5x 0-4)=(3x 20-8x 0+5)(1-x 0),即(x 0-1)2(2x 0-3)=0∴x 0=1或x 0=32.∴切点为(1,-2)或)817,23(-,∴k 1=0或k 2=-14. ∴所求切线方程分别为y =-2.或y +178=-14)23(-x ,即y =-14x -74.[易错警示]借问“切点”何处有——求曲线的切线方程时切点易错[典例] (2017·浙江杭州模拟)若存在过点(1,0)的直线与曲线y =x 3和y =ax 2+154x -9都相切,则a 等于( )A .-1或-2564B .-1或214C .-74或-2564D .-74或7[正解] 设过点(1,0)的直线与曲线y =x 3相切于点(x 0,x 30),所以切线方程为y -x 30=3x 20(x -x 0),即y =3x 20x -2x 30,又点(1,0)在切线上,则x 0=0或x 0=32,当x 0=0时,由y =0与y =ax 2+154x-9相切可得a =-2564;当x 0=32时,由y =274x -274与y =ax 2+154x -9相切可得a =-1,所以选A.[答案] A[易误] (1)审题不仔细,未对点(1,0)的位置进行判断,误认为(1,0)是切点;(2)当所给点不是切点时,无法与导数的几何意义联系.[警示] ①“曲线y =f (x )在P 点处的切线”与“曲线过P 点的切线”不同,前者P 为切点,后者P 不一定为切点.②此类题首先确定点是否为曲线的切点.当不是切点时.应先设出切点.[高考真题体验]1.(2016·高考全国丙卷)已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,x e x f x -=--1)(,则曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是________.解析:当x >0时,-x <0,f (-x )=e x -1+x ,而f (-x )=f (x ),所以f (x )=e x -1+x (x >0),点(1,2)在曲线y =f (x )上,易知f ′(1)=2, 故曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是y -2=f ′(1)·(x -1),即y =2x .答案:y =2x2.(2015·高考课标卷Ⅰ)已知函数f (x )=ax 3+x +1的图象在点(1,f (1))处的切线过点(2,7),则a =________.解析:由题意可得f ′(x )=3ax 2+1,∴f ′(1)=3a +1,又f (1)=a +2,∴f (x )=ax 3+x +1的图象在点(1,f (1))处的切线方程为y -(a +2)=(3a +1)(x -1),又此切线过点(2,7),∴7-(a +2)=(3a +1)(2-1),解得a =1.答案:13.(2012·高考课标全国卷)曲线y =x (3ln x +1)在点(1,1)处的切线方程为________.解析:y ′=3ln x +1+x ·3x =3ln x +4,k =y ′|x =1=4,切线方程为y -1=4(x -1),即y =4x -3.答案:y =4x -34.(2016·高考天津卷)已知函数f (x )=(2x +1)e x ,f ′(x )为f (x )的导函数,则)0(f '的值为________.解析:∵f ′(x )=2e x +(2x +1)e x =(2x +3)·e x ,∴f ′(0)=3.答案:35.(2015·高考天津卷)已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,)(x f '为f (x )的导函数.若)1(f '=3,则a 的值为________.解析:∵f ′(x )=a ln x +a ,∴f ′(1)=a ln 1+a =3,解得a =3.答案:36.(2016·高考山东卷)若函数y =f (x )的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y =f (x )具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是( )A .y =sin xB .y =ln xC .y =e xD .y =x 3解析:选A.对于A ,y ′=cos x ,存在x 1,x 2,若cos x 1cos x 2=-1,如x 1=π,x 2=2π,可满足,对于B ,其导数为f ′(x )=1x ,f ′(x 1)·f ′(x 2)=1x 1x 2>0,故B 不满足;y =f (x )=e x 的导函数为f ′(x )=e x ,f ′(x 1)·f ′(x 2)=e x 1+x 2>0,故C 不满足;y =f (x )=x 3的导函数为f ′(x )=3x 2,f ′(x 1)·f ′(x 2)=9x 21x 22≥0,故D 不满足.故选A.课时规范训练A 组 基础演练1.若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足2)1(='f ,则)1(-'f 等于( )A .-1B .-2C .2D .0解析:选B.f ′(x )=4ax 3+2bx ,∵f ′(x )为奇函数且2)1(='f ,∴)1(-'f =-2.2.若曲线y =x 4的一条切线l 与直线x +4y -8=0垂直,则l 的方程为( )A .4x -y -3=0B .x +4y -5=0C .4x -y +3=0D .x +4y +3=0解析:选A.切线l 的斜率k =4,设y =x 4的切点的坐标为(x 0,y 0),则k =4x 30=4,∴x 0=1,∴切点为(1,1),即y -1=4(x -1),整理得l 的方程为4x -y -3=0.3.直线y =12x +b 是曲线y =ln x (x >0)的一条切线,则实数b 的值为( ) A .2 B .ln 2+1 C .ln 2-1 D .ln 2解析:选C.∵y =ln x 的导数为y ′=1x ,∴1x =12,解得x =2,∴切点为(2,ln 2).将其代入直线y =12x +b ,得b =ln 2-1.4.曲线y =3ln x +x +2在点P 0处的切线方程为4x -y -1=0,则点P 0的坐标是( )A .(0,1)B .(1,-1)C .(1,3)D .(1,0)解析:选C.y ′=3x+1,令y ′=4,解得x =1,此时4×1-y -1=0,解得y =3,∴点P 0的坐标是(1,3).5.直线y =kx +b 与曲线y =ax 2+2+ln x 相切于点P (1,4),则b 的值为( )A .3B .1C .-1D .-3解析:选C.由点P (1,4)在曲线上可得a ×12+2+ln 1=4,解得a =2,故y =2x 2+2+ln x ,所以y ′=4x +1x ,所以曲线在点P 处切线的斜率1|='=x y k =4×1+11=5.所以直线的方程为y =5x +b .由点P 在直线上得4=5×1+b ,解得b =-1,故选C.6.曲线y =x e x -1在点(1,1)处切线的斜率等于( )A .2eB .eC .2D .1解析:选C.y ′=e x -1+x e x -1=(x +1)e x -1,故曲线在点(1,1)处的切线斜率为2|1='==x y k7.若曲线f (x )=a cos x 与曲线g (x )=x 2+bx +1在交点(0,m )处有公切线,则a +b =( )A .-1B .0C .1D .2解析:选C.依题意得,f ′(x )=-a sin x ,g ′(x )=2x +b ,于是有f ′(0)=g ′(0),即-a sin 0=2×0+b ,b =0,m =f (0)=g (0),即m =a =1,因此a +b =1.8.在函数y =x 3-9x 的图象上,满足在该点处的切线的倾斜角小于π4,且横、纵坐标都为整数的点的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选A.依题意得,y ′=3x 2-9,令0≤y '<1得3≤x 2<103,显然满足该不等式的整数x不存在,因此在函数y =x 3-9x 的图象上,满足在该点处的切线的倾斜角小于π4,且横、纵坐标都为整数的点的个数是0,选A.9.等比数列{a n }中,a 1=2,a 8=4,函数f (x )=x (x -a 1)(x -a 2)…(x -a 8),则f ′(0)=( )A .26B .29C .212D .215解析:选C.依题意,记g (x )=(x -a 1)(x -a 2)…(x -a 8),则f (x )=xg (x ),)(x f '=g (x )+xg ′(x ),f ′(0)=g (0)=a 1a 2…a 8=(a 1a 8)4=212,故选C.10.已知f 1(x )=sin x +cos x ,f n +1(x )是f n (x )的导函数,即f 2(x )=)(1x f ',f 3(x )=)(2x f ',…,f n +1(x )=)(x f n ',n ∈N *,则f 2 019(x )等于( )A .-sin x -cos xB .sin x -cos xC .-sin x +cos xD .sin x +cos x解析:选A.∵f 1(x )=sin x +cos x ,∴f 2(x )=f 1′(x )=cos x -sin x ,∴f 3(x )=f 2′(x )=-sin x -cos x ,∴f 4(x )=f 3′(x )=-cos x +sin x ,∴f 5(x )=f 4′(x )=sin x +cos x ,∴f n (x )是以4为周期的函数,∴f 2 019(x )=f 3(x )=-sin x -cos x ,故选A.B 组 能力突破1.已知函数f (x )在R 上满足f (2-x )=2x 2-7x +6,则曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程是( )A .y =2x -1B .y =xC .y =3x -2D .y =-2x +3解析:选C.法一:令x =1得f (1)=1,令2-x =t ,可得x =2-t ,代入f (2-x )=2x 2-7x +6得f (t )=2(2-t )2-7(2-t )+6,化简整理得f (t )=2t 2-t ,即f (x )=2x 2-x ,∴f ′(x )=4x -1,∴f ′(1)=3.∴所求切线方程为y -1=3(x -1),即y =3x -2.法二:令x =1得f (1)=1, 由f (2-x )=2x 2-7x +6,两边求导可得f ′(2-x )·(2-x )′=4x -7,令x =1可得-f ′(1)=-3,即f ′(1)=3.∴所求切线方程为y-1=3(x-1),即y=3x-2.2.已知函数f(x)=a sin x+bx3+4(a∈R,b∈R),)(xf'为f(x)的导函数,则f(2 017)+f(-2 017)+)2018(f'-)2018(-'f=()A.0 B.2 017 C.2 018 D.8解析:选D.设g(x)=a sin x+bx3,∴f(x)=g(x)+4,且g(-x)=-g(x),所以f(2 017)+f(-2 017)=g(2 017)+4+g(-2 017)+4=8,又因为f′(x)=a cos x+3bx2,所以f′(x)为R上的偶函数,则f′(2 018)-f′(-2 018)=0,所以f(2 017)+f(-2 017)+f′(2 018)-f′(-2 018)=8,故选D.3.已知函数y=f(x)及其导函数y=)(xf'的图象如图所示,则曲线y=f(x)在点P处的切线方程是________.解析:根据导数的几何意义及图象可知,曲线y=f(x)在点P处的切线的斜率k=f′(2)=1,又过点P(2,0),所以切线方程为x-y-2=0.答案:x-y-2=04.已知函数f(x)的导函数为)(xf',且满足f(x)=3x2+2x·)2(f',则)5(f'=________.解析:对f(x)=3x2+2x)2(f'求导,得f′(x)=6x+2)2(f'.令x=2,得)2(f'=-12.再令x=5,得f′(5)=6×5+2)2(f'=6.答案:65.设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(e x)=x+e x,则f′(1)=________.解析:设e x=t,则x=ln t(t>0),∴f(t)=ln t+t,∴f′(t)=1t+1,∴f′(1)=2.答案:26.若函数f(x)=12x2-ax+ln x存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是________.解析:∵f(x)=12x2-ax+ln x,∴f′(x)=x-a+1x.∵f(x)存在垂直于y轴的切线,∴f′(x)存在零点,x+1x-a=0,∴a=x+1x≥2.答案:[2,+∞)。
导数的几何意义ppt
导数的物理意义
80%
速度
导数可以用来描述物理量随时间 的变化速率,例如速度是位移对 时间的导数。
100%
斜率
在物理量中,导数可以表示斜率 ,例如加速度是速度对时间的导 数。
80%
变化率
导数可以用来描述物理量的变化 率,例如电流强度是电荷对时间 的导数。
02
导数与切线斜率
切线的定义
பைடு நூலகம்01
切线是过曲线上某一点的直线, 该点称为切点。
导数在经济问题中的应用
边际分析与决策
导数可以用来描述边际成本、边际收益和边际利润等概念,帮助 企业做出最优的决策。
供需关系
导数可以用来分析市场的供需关系,例如通过分析需求函数和供给 函数的导数,可以了解市场均衡点的变化趋势。
经济增长与人口变化
导数可以用来描述经济增长和人口变化的趋势,例如通过分析GDP 和人口增长率的导数,可以了解经济和人口的发展趋势。
04
导数在实际问题中的应用
导数在物理问题中的应用
速度与加速度
导数可以用来描述物体运动的速度和加速度,通过分析导 数可以了解物体的运动状态和变化趋势。
斜率与曲线
导数可以用来描述曲线的斜率,例如在分析弹性、阻力和 引力等物理现象时,导数可以帮助我们理解物体在曲线上 的运动状态。
能量与功率
在物理中,导数可以用来描述能量和功率的变化,例如在 分析电路、热传导和流体动力学等问题时,导数可以帮助 我们建立数学模型并求解。
导数与函数极值
总结词
导数可以用来确定函数的极值点。
详细描述
函数的极值点出现在导数为零或变号的点上。在极值点处,函数值可能达到最大或最小。因此,通过求函数的导 数并找到导数为零的点,可以确定函数的极值点。
导数的几何意义与应用
导数的几何意义与应用导数是微积分中的重要概念,它有着广泛的几何意义和应用。
在本文中,我们将探讨导数的几何意义,并介绍一些导数在几何中和实际应用中的具体应用。
导数的几何意义可以通过对函数图像的观察得到。
对于一个函数f(x),它的导数可以表示为f'(x),代表了函数曲线在某一点处的斜率。
具体来说,导数可以解释为函数图像在某一点上的瞬时变化率。
这意味着我们可以通过导数来描述函数图像的“陡峭程度”。
如果导数的值比较大,表示函数图像在该点的变化比较快,曲线比较陡峭;相反,如果导数的值比较小,表示函数图像在该点的变化比较慢,曲线比较平缓。
举个例子来说明导数的几何意义。
考虑一个简单的函数f(x) = x^2,它的导数可以表示为f'(x) = 2x。
我们可以观察到,在函数图像上,导数f'(x)的值代表了曲线在不同点上的斜率。
当x的值较小时,导数f'(x)的值也较小,表示函数图像变化较慢,曲线较平缓;而当x的值较大时,导数f'(x)的值也较大,表示函数图像变化较快,曲线较陡峭。
导数不仅在几何中有着重要意义,而且在实际生活中也有广泛的应用。
其中一个常见的应用是在物理学中的位置-时间关系中。
根据经典物理学的定义,速度可以看作是位置关于时间的导数。
具体来说,如果我们有一个物体在某一时刻的位置函数x(t),那么它的导数dx/dt就表示了该物体在该时刻的瞬时速度。
同样地,加速度可以看作是速度关于时间的导数,即dv/dt。
这种通过导数来描述位置、速度和加速度之间的关系,能够帮助我们更好地理解物体在空间中的运动规律。
在经济学和金融学领域中,导数也有着广泛的应用。
例如,利润函数关于产量的导数可以告诉我们,当产量变化时,利润的瞬时变化率是多少。
这有助于公司和企业在制定生产策略和销售计划时进行决策。
此外,在金融学中,导数可以帮助我们理解和分析股票和债券价格的波动趋势,以及利率和汇率的变化对经济的影响。
导数的几何意义及导数公式
导数的几何意义及导数公式导数是微积分中的一个重要概念,它描述了函数在特定点的变化率。
导数的几何意义是描述函数曲线在其中一点的切线的斜率。
本文将详细介绍导数的几何意义以及导数的计算公式。
一、导数的几何意义在几何中,我们知道曲线上每一点的切线可以用斜率来描述。
而导数就是函数在其中一点的切线的斜率,它告诉我们函数在该点的变化情况。
导数的几何意义可以通过以下两个方面来理解:1.切线的斜率导数是切线的斜率,它表示函数在特定点上的变化速率。
如果导数是正数,那么函数在该点上是递增的;如果导数是负数,那么函数在该点上是递减的。
导数的绝对值越大,曲线在该点附近的变化速率越大;导数的绝对值越小,曲线在该点附近的变化速率越小。
2.切线的方向导数不仅告诉我们切线的斜率,还告诉我们切线的方向。
如果导数是正数,那么切线是向上倾斜的;如果导数是负数,那么切线是向下倾斜的。
导数等于零表示切线是水平的,也就是曲线上的极值点。
通过以上两个方面,我们可以通过导数来近似描述函数在任意点的行为,从而更好地理解函数的性质。
二、导数的计算公式导数的计算公式是一系列可以计算导数的规则。
下面是一些常见的导数计算公式:1.常数规则如果f(x)=c,其中c是常数,那么f'(x)=0。
这是因为常数的导数为零,表示该常数没有变化。
2.幂规则如果f(x) = x^n,其中n是整数,那么f'(x) = nx^(n-1)。
这是指数函数的导数公式。
3.常见函数的导数公式- 如果f(x) = sin(x),那么f'(x) = cos(x)。
- 如果f(x) = cos(x),那么f'(x) = -sin(x)。
- 如果f(x) = tan(x),那么f'(x) = sec^2(x)。
-如果f(x)=e^x,那么f'(x)=e^x。
- 如果f(x) = ln(x),那么f'(x) = 1/x。
4.和、差的导数规则如果f(x)和g(x)是可导函数,那么(f+g)'(x)=f'(x)+g'(x),(f-g)'(x)=f'(x)-g'(x)。
高中数学知识点总结-导数的定义及几何意义
导数的定义及几何意义1.xx f x x f x f x ∆-∆+=→∆)()(lim )(0000/叫函数)(x f y =在0x x →处的导数,记作0|/x x y = 。
注:①函数应在点0x 的附近有定义,否则导数不存在。
②在定义导数的极限式中,x ∆趋近于0可正、可负、但不为0,而y ∆可能为0。
③xy ∆∆是函数)(x f y =对自变量x 在x ∆范围内的平均变化率,它的几何意义是过曲线)(x f y =上点(0x ,)(0x f )及点(0x +x ∆,)(00x x f ∆+)的割线斜率。
④导数xx f x x f x f x ∆-∆+=→∆)()(lim )(0000/是函数)(x f y =在点0x 的处瞬时变化率,它反映的函数)(x f y =在0x 点处变化的快慢程度,它的几何意义是曲线)(x f y =上点(0x ,)(0x f )处的切线的斜率。
⑤若极限xx f x x f x ∆-∆+→∆)()(lim 000不存在,则称函数)(x f y =在点0x 处不可导。
⑥如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内每一点都有导数,则称函数)(x f y =在开区间),(b a 内可导;此时对于每一个x ∈),(b a ,都对应着一个确定的导数)(/x f ,从而构成了一个新的函数)(/x f ,称这个函数)(/x f 为函数)(x f y =在开区间),(b a 内的导函数,简称导数;导数与导函数都称为导数,这要加以区分:求一个函数的导数,就是求导函数;求一个函数在给定点的导数,就是求导函数值。
[举例1]若2)(0/=x f ,则kx f k x f k 2)()(lim 000--→等于: (A) -1 (B) -2 (C) 1 (D) 1/2解析:∵2)(0/=x f ,即k x f k x f k ---+→-)()]([lim 000=2⇒kx f k x f k 2)()(lim 000--→=-1。
导数的几何意义
二、函数的导数:
函数导函数
由函数f(x)在x=x0处求导数的过程可以看到,
当时,f’(x0) 是一个确定的数.那么,当x变化时,便是 x的一个函数,我们叫它为f(x)的导函数.即:
f (x) y lim y lim f (x x) f (x)
x x0
x0
x
在不致发生混淆时,导函数也简称导数.
ห้องสมุดไป่ตู้
在曲线 y=x2 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
fx+ΔΔxx-fx=Δlixm→0
x+Δx2-x2 Δx
=2x,
设 P(x0,y0)是满足条件的点. (1)因为切线与直线 y=4x-5 平行,所以
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).
3)函数f(x)在点x0处的导数 f ( x0 )就是导函数 f (x) 在x=x0处的函数值,即 f ( x0 ) f ( x) |xx0。这也是 求函数在点x0处的导数的方法之一。
求函数的导数 【例 2】 求函数 y=f(x)=3x2-x 的导数,并求 f′(1), f′(5)的值.
∴2x0=4,∴x0=2,
∵P(2,y0)在拋物线 y=x2 上,∴y0=4, ∴点 P 的坐标为(2,4), ∴切线方程为 y-4=4(x-2), 即 4x-y-4=0
【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)
导数的概念及几何意义
(1)求物体在时间区间[t0 , t0 t] 上所经过的路程 :
S S(t0 t) S(t0 ) ,
(2)求物体在时间区间[t0 , t0 t] 上的平均速度:
v S S(t0 t) S(t0 ) ,
t
t
(3)求 t0
时刻 的速度: v(t0 )
lim v
t 0
lim
t 0
S(t0
x0 点的导数,记作
f ( x0 ) ,或 y xx0
,
或 dy dx
x x0
,即
f ( x0 )
lim y x0 x
lim
x0
f (x0
x) x
f ( x0 )
lim f ( x) f ( x0 )
x x0
x x0
7
1.1 导数的概念与导数的几何意义
若极限 lim y 不存在,则称函数 f x0 x
f( x0 )
lim
x0
y x
lim x0
f ( x0 x) x
f ( x0 )
lim f ( x) f ( x0 ) ;
x x0
x x0
9
1.1 导数的概念与导数的几何意义
若极限 lim y 存在,则称此极限为 f ( x) 在 x0 x
点 x0 处的右导数,记为 f( x0 ) ,即
f (t) f ( x0 ) 。 t x0
(2)由导数定义可得, v(t0 ) s(t0 ) (导数的物理意义);
k f ( x0 ) (导数的几何意义);
8
1.1 导数的概念与导数的几何意义
(2)单侧导数
定义 2 若极限 lim y 存在,则称此极限为 f ( x) x0 x
3.1 导数的概念及几何意义、导数的运算
∴x2=-2x1,∴f
'(x2)=3 x22=12 x12.∴
f f
'(x1) = 1 .
'(x2 ) 4
(2)由题意,得f '(x)=2x.
设直线与曲线相切于点(x0,y0), 则所求切线的斜率k=2x0,
由题意知2x0= y0 0 = y0 ①.
x0 1 x0 1
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12
又y0= x02 ②,所以由①②解得x0=0或x0=-2, 所以k=0或k=-4, 所以所求切线方程为y=0或y=-4(x+1), 即y=0或4x+y+4=0. 答案 (1) 1 (2)y=0或4x+y+4=0
2
2
(4)y'
=
cos ex
x
'=(cos
x)
'ex cos (ex )2
x(ex
)'
=-
sin
x cos ex
x.
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9
栏目索引
栏目索引
方法二 求曲线y=f(x)的切线方程
1.求“在”曲线y=f(x)上一点P(x0,y0)处的切线方程,则点P(x0,y0)为切点,
'(x1)(x0 x1),
点A(x1,y1),代入方程y-y1=f '(x1)(x-x1),化简即得所求的切线方程.
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栏目索引
例2 (1)(2018江苏淮安高三期中)已知函数f(x)=x3.设曲线y=f(x)在点P(x1,
f(x1))处的切线与该曲线交于另一点Q(x2, f(x2)),记f '(x)为函数f(x)的导
导数的几何意义
玉山县樟村中学
王道远
复习回顾
导数的概念 1.定义:设函数y=f(x),当自变量x从x0变到x1时,函 Δy 数值从f(x0)变到f(x1),函数值y关于x的平均变化率为 = Δx fx1-fx0 fx0+Δx-fx0 x1-x0 = ,当x1趋于x0,即Δx趋于0 Δx 时,如果平均变化率趋于一个
解: 先求y 2 x 3在x 1处的导数
f (1 x) f (1) 2(1 x) 3 2 13 x x 6 6x 2(x) 2 . 令x趋于零,可知y 2 x 3在x 1处的导数为f , (1) 6 则函数y 2 x 3在点( 1,f( 1)) (1,2)处的切线斜率为 6 因此切线方程 y 6x 4
P
o
x
yy f Biblioteka x)B割线l
B,
A
切线
o
x0
x
导数的几何意义:函数 y f ( x)在x0处的切线的斜率
例题讲解
例1
已知函数y f ( x) x 2 , x0 2. (1)分别对x 2,1,0.5求y x 2 在区间 [ x0 , x0 x]上的平均变化率。 (2)求函数y x 2 在x0 2处的导数。
( 1)x 2,1,0.5时,区间 [ x0 , x0 x]相应为[2,0],[2,1],[2,1.5]. 解: y x 2 在这些区间上的平均变 化率分别为 f (0) f (2) 0 2 (2) 2 2 2 2 f (1) f (2) (1) 2 (2) 2 3 1 1 f (1.5) f (2) (1.5) 2 (2) 2 3.5 0.5 0.5
作业
导数的概念及几何意义
导数的概念及几何意义导数是微积分中的重要概念之一,在数学和物理学等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍导数的概念及其几何意义,并探讨导数在解决实际问题中的重要作用。
1. 导数的定义在微积分中,我们常常需要研究函数的变化率。
对于一个定义在某个区间上的函数 f(x),导数描述了函数在某一点处的变化率。
即导数可以告诉我们函数在某一点的斜率或者切线的倾斜程度。
函数 f(x) 在点 x 处的导数,通常用f’(x) 或者 df(x)/dx 表示,它的定义可以通过极限来描述:f'(x) = lim┬(Δx→0)〖(f(x+Δx) - f(x))/Δx 〗上式表示当Δx 趋向于 0 时,函数 f(x) 在 x 点处的斜率。
2. 导数的几何意义导数在几何上有着重要的意义。
我们可以通过图形直观地理解导数。
首先,考虑一个函数 f(x) 在某一点 x 处的导数f’(x)。
在这个点上,我们可以绘制出函数曲线上的一条切线。
这条切线的斜率就等于函数在该点处的导数。
当导数为正时,切线是向上倾斜的;当导数为负时,切线是向下倾斜的。
当导数为零时,切线变为水平。
3. 导数与函数图像的关系导数与函数图像之间有着紧密的联系。
不同的导数值反映了函数图像的不同特性。
若导数f’(x) 在点 x 处为正,说明函数在该点处的斜率是正的。
这意味着函数图像上的点在该点附近是递增的。
类似地,若导数f’(x) 在点 x 处为负,说明函数在该点处的斜率是负的,函数图像上的点在该点附近是递减的。
另外,如果导数f’(x) 在点 x 处的绝对值较大,那么函数在该点的曲线弯度将较大;如果导数f’(x) 在点 x 处的绝对值较小,那么函数在该点的曲线将更为平缓。
4. 导数的应用导数在实际问题中具有广泛的应用。
以下是导数在不同领域的一些具体应用:•物理学中的运动学问题:导数可以描述物体的速度和加速度。
•经济学中的边际效应:导数可以用来解释边际利润、边际成本等概念。
导数及其几何意义
导数及其几何意义1.导数及其几何意义【知识点的知识】1、导数的定义如果函数f x () 在a b (,) 中每一点处都可导,则称f x ()在a b (,)上可导,则可建立f x ()的导函数,简称导数,记为f x '() ;如果f x ()在a b (,)内可导,且在区间端点a 处的右导数和端点b 处的左导数都存在,则称f x ()在闭区间[]a b ,上可导,f x '()为区间[]a b , 上的导函数,简称导数.2、导数的几何意义函数f x () 在0x x = 处的导数就是切线的斜率k .例如:函数f x ()在0x 处的导数的几何意义:0k f x '切线=()=lim x→0f(x 0+△x)−f(x 0)△x =lim x→0△y △x.【典型例题分析】题型一:根据切线方程求斜率典例1:已知曲线y =x 24−3lnx 的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( ) 3? 2? 1? A B C D ....12解:设切点的横坐标为00x y (,)∵曲线y =x 24−3lnx 的一条切线的斜率为12, ∴y ' =x 02−3x 0=12,解得0032x x =或=﹣(舍去,不符合题意),即切点的横坐标为3 故选A .题型二:求切线方程典例2:已知函数f(x)={ax 2+bx +c ,x ≥−1f(−x −2),x <−1其图象在点11f (,())处的切线方程为21y x +=,则它在点33f (﹣,(﹣))处的切线方程为( )23? 23? 23? 23A y x B y x C y x D y x ++.=﹣﹣.=﹣.=﹣.=解:∵图象在点11f (,())处的切线方程为21y x += ∴1213f +()== ∵33213f f f (﹣)=(﹣)=()=∴33f (﹣,(﹣))即为33(﹣,)∴在点33f (﹣,(﹣)) 处的切线过33(﹣,)将33(﹣,) 代入选项通过排除法得到点33(﹣,)只满足A 故选A .【解题方法点拨】(1)利用导数求曲线的切线方程.求出y f x =() 在0x 处的导数f x '();利用直线方程的点斜式写出切线方程为000y y f x x x '﹣=()(﹣).(2)若函数在0x x =处可导,则图象在00x f x (,())处一定有切线,但若函数在0x x = 处不可导,则图象在00x f x (,())处也可能有切线,即若曲线y f x =() 在点00x f x (,())处的导数不存在,但有切线,则切线与x 轴垂直.(3)注意区分曲线在P 点处的切线和曲线过P 点的切线,前者P 点为切点;后者P 点不一定为切点,P 点可以是切点也可以不是,一般曲线的切线与曲线可以有两个以上的公共点,(4)显然00f x '()>,切线与x 轴正向的夹角为锐角00f x ';()<,切线与x 轴正向的夹角为钝角;00f x ()=,切线与x 轴平行;0f x '()不存在,切线与y 轴平行.。
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课时跟踪训练(三)
题组一导数几何意义
1.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为2x-y+1=0,则()
A.f′(x0)>0 B.f′(x0)<0
C.f′(x0)=0 D.f′(x0)不存在
2.如图所示,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)=________.
3.已知二次函数y=f(x)的图象如图所示,则y=f(x)在A,B两点处的导数f′(a)与f′(b)的大小关系为:
f′(a)________f′(b)(填“<”或“>”).
第3题图
第4题y=f(x)的图象
4.已知函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f′(x)的图象可能是________(填序号).
题组二 求曲线的切线方程
题型一 求曲线上某点处的切线方程(已知切点求切线方程)
5.曲线y =12x 2
-2在点x =1处的切线的倾斜角为( ) A .30° B .45° C .135°
D .165°
6.曲线f (x )=2
x 在点(-2,-1)处的切线方程为________.
7.已知点P (-1,1)为曲线上的一点,PQ 为曲线的割线,若k PQ
当Δx →0时的极限为-2,则在点P 处的切线方程为( )
A .y =-2x +1
B .y =-2x -1
C .y =-2x +3
D .y =-2x -2
8.曲线y =1
x 在点⎝ ⎛⎭
⎪⎫12,2处的切线的斜率为( ) A .2 B .-4 C .3
D .1
4
9.直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),则2a
+b 的值等于( )
A .2
B .-1
C .1
D .-2
10.求过点P (-1,2)且与曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线平行的直线.
题组三 求切点坐标的相关问题
11.已知曲线y =x 24的一条切线的斜率为1
2,则切点的横坐标 为( ) A .1 B .2 C .3
D .4
12.若曲线f (x )=x 2的一条切线l 与直线x +4y -8=0垂直,则l 的方程为( )
A .4x -y -4=0
B .x +4y -5=0
C .4x -y +3=0
D .x +4y +3=0
13.已知曲线y =x 3在点P 处的切线的斜率k =3,则点P 的坐标是( )
A .(1,1)
B .(-1,1)
C .(1,1)或(-1,-1)
D .(2,8)或(-2,-8)
14.若曲线y =x 2+2x 在点P 处的切线垂直于直线x +2y =0,则点P 的坐标是________.
15.若曲线y =2x 2-4x +P 与直线y =1相切,则P =________.
16.已知直线x -y -1=0与抛物线y =ax 2相切,则a 的值为________.
17.设点P 是曲线y =x 3-3x +2
3上的任意一点,P 点处的切线倾斜角为α,则α的取值范围为( )
A .⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭
⎪⎫23π,π B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭
⎪⎫56π,π C .⎣
⎢⎡⎭
⎪⎫23π,π
D .⎝
⎛⎦
⎥⎤π2,56π。