【数学】3.2.1《导数的概念》课件(北师大版选修1-1)
《导数的概念及其几何意义》课件1 (北师大版选修2-2)
y
M
求曲线在某点处的切线方程 的基本步骤:先利用切线斜率 的定义求出切线的斜率,然后 利用点斜式求切线方程.
j
x
-1 O
1
1 3 8 y x 上一点P ( 2, ) 练习:如图已知曲线 3 3 ,求: (1)点P处的切线的斜率; (2)点P处的切线方程.
1 1 3 3 ( x x ) x 1 3 y 3 解: ) y x , y lim (1 lim 3 x 0 x x 0 3 x y 1 y x 2 2 3 3 4 1 3 x x 3 x ( x ) ( x ) lim 3 3 x 0 x 2 1 2 2 2 lim[3 x 3 xx ( x ) ] x . 1 3 x 0
'
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x=x0处的导数.
例1:求曲线y=f(x)=x2+1在点P(1,2)处的切线方程. f ( x 0 x ) f ( x 0 ) 解 : k lim y x 0 Q x (1 x ) 2 1 (1 1) lim 2 x 0 x y = x +1 2x ( x ) 2 lim 2. x 0 x P 因此,切线方程为y-2=2(x-1), x 即y=2x.
3
P
y | x 2 2 2 4.
即点P处的切线的斜率等于4.
x
-2 -1
O -1 -2
1
2
(2)在点P处的切线方程是y-8/3=4(x-2),即12x-3y-16=0.
归纳:求切线方程的步骤
(1)求出函数在点x0处的变化率 f ( x0 ) ,得到曲线 在点(x0,f(x0))的切线的斜率。 (2)根据直线方程的点斜式写出切线方程,即
北师版高中同步学考数学选修1-1精品课件 第三章 §3 计算导数
ln2
5
A.1
B.2
C.3
D.4
答案:A
解析:①
π
cos8
'=0,所以该运算错误;
②(3x)'=3xln 3,所以该运算错误;
1
,所以该运算正确;
ln2
③(log2x)'=
④(x-5)'=-5x-6,所以该运算错误.所以正确的个数为 1.故选 A.
-22-
§3计算导数
f'(x)= lim
y
Δ→0 x
=
x→0
2(Δ)2 +4·Δ+3Δ
Δ
=4x+3.
当x=1时,f'(1)=7,当x=-2时,f'(-2)=-5.
-4-
§3计算导数
自主预习
首页
探究学习
当堂检测
2.导数公式表(其中三角函数的自变量单位是弧度)
函
数
导函数
函
y=c(c 是常数)
y'=0
其中正确的有(
)
A.0个 B.1个 C.2个D.3个
答案:C
解析:(
3
1
1 -2
x)'=( 3 )'= 3
3
=
1
1
· ,
3 3 x2
所以(2)错.(1)(3)均正确.
-21-
§3计算导数
首页
自主预习
1
1.下列运算正确的个数是(
①
π
cos8
探究学习
2
3
4
当堂检测
5
)
π
1
1
推荐-高中数学北师大版选修1-1课件3.2.1导数的概念
������(������0+ΔΔ������������)-������(������0).
【做一做】 函数 f(x)在 x=x0 处的导数可表示为( )
A.f'(x0)=f(x0+Δx)-f(x0)
B.f'(x0)=Δl���i���m→0[f(x0+Δx)-f(x0)]
C.f'(x0)=������������x������→������0
错因分析:没有真正掌握函数在某点处导数的求解公式,弄错符
号而致误.
正解:由题意可知,Δy=f(x0-h)-f(x0),
则 Δx=x0-h-x0=-h,
则 lim
ℎ→0
f(x0-hh)-f(x0)=-h���������→���������0
������(���(������0���0-ℎ-ℎ)-)���-������(���0������0)=-f'(x0).
������(������0+������)-������(������0) ������
D.f'(x0)=������(������0+ΔΔ������������)-������(������0)
答案:C
题型一
题型二
题型三
典例透析
导数的概念的应用
【例1】 求函数 y=f(x)= ������在x=1处的导数.
f'(-1)= lim
Δ ������ →0
������y ������x
=-(-1+������x)2+������x(-1+������x)+2
= ������������������ (3-Δx)=3.
高中数学北师大版选修1-1课件:第三章变化率与导数2导数的概念及其几何意义
例2 已知曲线y=2x2上一点A(1,2),求:
(1)点A处的切线的斜率;
解
lim
Δx→0
ΔΔyx=Δlixm→0
21+Δx2-2×12 Δx
4Δx+2Δx2
= lim Δx→0
Δx
=lim (4+2Δx)=4, Δx→0
∴点A处的切线的斜率为4.
(2)点A处的切线方程.
解 点A处的切线方程是y-2=4(x-1),
得a=-7.
反思感悟 利用导数的几何意义将数与形联系起来,根据图像中切线与割线 的倾斜角的大小确定数据的大小.
跟踪训练4 (1)已知函数f(x)在R上可导,其部分图像如图所示,设 f2-f1= 2-1
a,则下列不等式正确的是 A.f′(1)<f′(2)<a
√B.f′(1)<a<f′(2)
C.f′(2)<f′(1)<a
反思感悟 根据切线斜率求切点坐标的步骤 (1)设切点坐标(x0,y0). (2)求导函数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代入求y0,得切点坐标.
跟踪训练3 已知直线l:y=4x+a与曲线C:y=f(x)=x3-2x2+3相切,求a的 值及切点坐标.
D.a<f′(1)<f′(2)
解析 由图像可知,在(0,+∞)上,函数f(x)为增函数,且曲线切线的斜率越
来越大,
f2-f1
∵
=a,∴易知 f′(1)<a<f′(2).
2-1
(2)曲线y=x3在点(a,a3)(a≠0)处的切线与x轴及直线x=a围成的三角形的面积 为 16,则a=__±_1__.
高中数学新人教B版选修1-1第三章导数及其应用3.2.1常数与幂函数的导数3.2.2导数公式表课件
3.2.1 常数与幂函数的导数 3.2.2 导数公式表
学习目标
XUEXIMUBIAO
1.能根据定义求函数y=C,y=x,y=x2,y=1x 的导数. 2.能利用给出的基本初等函数的导数公式求简单函数的导数.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
自主学习 题型探究 达标检测
解
y′=(5
3
x3)′= (x5 )
3
3 1
x5
3
2
x5
=Hale Waihona Puke 3.55
55 x2
(4)y=2sin 2xcos 2x;
解
∵y=2sin
x 2cos
2x=sin x,∴y′=cos x.
(5)y=log1 x;
2
解 y′=(log1 x )′= 1 1=-xln1 2.
2
xln 2
(6)y=3x.
解 y′=(3x)′=3xln 3.
f′(x)=__xl_n_a__ 1
f′(x)=__x_
2 题型探究
PART TWO
题型一 利用导数公式求函数的导数
例1 求下列函数的导数.
(1)y=x12;
解 y′=(x12)′=12x12-1=12x11.
(2)y=x14; 解 y′=(x-4)′=-4x-4-1=-4x-5=-x45. (3)y=5 x3;
导函数 f′(x)=__0_ f′(x)= nxn-1 (n为自然数) f′(x)=_c_o_s__x_ f′(x)=-__s_i_n_x__
f(x)=ax(a>0,a≠1)
f′(x)=_a_x_ln__a_
f(x)=ex f(x)=logax (a>0,a≠1,x>0)
2019-2020高中北师大版数学选修1-1 第3章 §2 2.1 导数的概念 2.2 导数的几何意义
§2导数的概念及其几何意义2.1导数的概念2.2导数的几何意义学习目标:1.理解函数在某点处的导数定义及其几何意义.(重点、难点)2.通过函数的图像直观地理解导数的几何意义.(难点)1.导数的概念设函数y=f(x),当自变量x从x0变到x1时,函数值从f(x0)变到f(x1),函数值y关于x的平均变化率为ΔyΔx=f(x1)-f(x0)x1-x0=f(x0+Δx)-f(x0)Δx.当x1趋于x0,即Δx趋于0时,如果平均变化率趋于一个固定的值,那么这个值就是函数y=f(x)在x0点的瞬时变化率.在数学中,称瞬时变化率为函数y=f(x)在x0点的导数,通常用符号f′(x0)表示,记作f′(x0)=limx1→x0f(x1)-f(x0)x1-x0=limΔx→0f(x0+Δx)-f(x0)Δx.思考:平均变化率与瞬时变化率有何区别、联系?[提示]平均变化率刻画函数值在区间[x1,x2]上变化的快慢,瞬时变化率刻画函数值在x0点处变化的快慢;当Δx趋于0时,平均变化率ΔyΔx趋于一个常数,这个常数即为函数在x0处的瞬时变化率,它是一个固定值.2.导数的几何意义(1)如图所示,设函数y=f(x)的图像是一条光滑的曲线,从图像上可以看出:当Δx取不同的值时,可以得到不同的割线;当Δx趋于零时,点B将沿着曲线y=f(x)趋于点A,割线AB将绕点A转动最后趋于直线l.直线l和曲线y=f(x)在点A处“相切”,称直线l为曲线y=f(x)在点A处的切线.(2)导数的几何意义:函数y=f(x)在x0处的导数f′(x0),是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率.思考:若函数f(x)在点A(1,2)处的导数是-1,能否求出过点A的切线方程?[提示]∵f′(1)=k=-1,∴切线方程为:y-2=-(x-1),即x+y-3=0.1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数在某一点的导数与Δx值的正、负无关.()(2)函数y=f(x)在x=x0处的导数值是Δx=0时的平均变化率.()(3)若函数y=f(x)在x=x0处有导数,则函数y=f(x)在x=x0处有唯一的一条切线.()(4)若函数y=f(x)在x=x0处导数不存在,则函数y=f(x)在x=x0处的切线不存在.()[答案](1)√(2)×(3)×(4)×2.设函数f(x)的定义域为R,limΔx→0f(1+Δx)-f(1)Δx为常数,则它等于()A.f′(1)B.f′(0)C.f′(Δx) D.Δy ΔxA[由定义知它是f(x)在x=1处的导数.]3.设f′(x0)=0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线() A.不存在B.与x轴重合或平行C.与x轴垂直D.与x轴斜交B[f′(x0)=0,即y=f(x)在x0处的切线的斜率为0.当f(x0)=0时,切线与x轴重合;当f(x0)≠0时,切线与x轴平行.]4.已知函数f(x)=x+1x,则f′(1)的值为________.[解析]f(x)=1+1x(x≠0),f′(1)=limΔx→0f(1+Δx)-f(1)Δx=limΔx→0-11+Δx=-1.[答案]-1导数的概念及应用【例1】建造一栋面积为x平方米的房屋需要成本y万元,y是x的函数,y=f(x)=x10+x10+0.3,求f′(100),并解释它的实际意义.[解]当x从100变为100+Δx时,函数值y关于x的平均变化率为f(100+Δx)-f(100)Δx=100+Δx+100+Δx+3-(100+100+3)10Δx=110+110(100+Δx+10).当x趋于100时,即Δx趋于0时,平均变化率趋于0.105,即f′(100)=0.105,f′(100)=0.105表示当建筑面积为100平方米时,成本增加的速度为1 050元/平方米,也就是说当建筑面积为100平方米时,每增加1平方米的建筑面积,成本就要增加1 050元.利用导数定义求函数在某点处的导数的步骤:(1)求函数的增加量Δy=f(x0+Δx)-f(x0);(2)求平均变化率:ΔyΔx=f(x0+Δx)-f(x0)Δx;(3)求f′(x0)=limΔx→0Δy Δx.1.一质点的运动路程s(单位:m)是关于时间t(单位:s)的函数:s=-2t+3,求s′(1),并解释它的实际意义.[解] Δs Δt =-2(1+Δt )+3-(-2×1+3)Δt =-2.当Δt 趋于0时,ΔsΔt 趋于-2, 则s ′(1)=-2 m/s ,导数s ′(1)表示该质点在t =1 s 时的瞬时速度是-2 m/s .利用导数几何意义求切线方程【例2】 已知曲线y =13x 3上一点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,83,求:(1)在点P 处的切线的斜率; (2)在点P 处的切线方程.思路探究:(1)曲线在x =2时的导数即为点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,83处的切线的斜率. (2)根据直线的点斜式方程写出切线方程. [解] (1)由y =13x 3,得 Δy =13(x +Δx )3-13x 3=13[3x 2Δx +3x (Δx )2+(Δx )3], Δy Δx =13[3x 2+3x Δx +(Δx )2], 当Δx 无限趋近于0时,13[3x 2+3x Δx +(Δx )2]无限趋近于x 2, ∴f ′(x )=x 2,f ′(2)=4. ∴点P 处的切线的斜率等于4.(2)在点P 处的切线方程是y -83=4(x -2), 即12x -3y -16=0.利用导数的几何意义求曲线的切线方程的步骤如下: (1)求出函数y =f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0);(2)根据直线的点斜式方程,得切线方程y-y0=f′(x0)(x-x0).2.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)=limΔx→0f(-2+Δx)-f(-2)Δx=limΔx→02-2+Δx+1Δx=limΔx→01-2+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.求切点坐标[探究问题]1.抛物线y=x2在点P处的切线与直线4x-y+2=0平行,能否求出P点的坐标?[提示]f′(x)=limΔx→0f(x+Δx)-f(x)Δx=limΔx→0(x+Δx)2-x2Δx=2x,设P(x0,y0)是满足条件的点.因为切线与直线4x-y+2=0平行,所以2x0=4,∴x0=2,y0=4,故切点P的坐标为(2,4).2.上述问题中,请求出在点P处的切线方程.[提示]切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.【例3】直线l:y=x+a(a≠0)和曲线C:y=f(x)=x3-x2+1相切,求a 的值及切点的坐标.思路探究:由导数的几何意义,切点处的切线为l:y=x+a,可建立切线斜率的一个方程,从而求解切点坐标及a .[解] 设直线l 与曲线C 相切于P (x 0,y 0)点. f ′(x 0)=lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx=lim Δx →0(x 0+Δx )3-(x 0+Δx )2+1-(x 30-x 20+1)Δx=3x 20-2x 0.由题意知,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). ∴a 的值为3227,切点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,2327.求切点坐标一般先设出切点坐标,然后根据导数的几何意义,表示出切线的斜率,与已知斜率建立关于切点横坐标的方程,求出切点的横坐标,又因切点在曲线上,可得切点的纵坐标.1.若函数f (x )在x =a 处可导,则当h 无限趋近a 时,f (h )-f (a )h -a为( ) A .f (a ) B .f ′(a ) C .f ′(h )D .f (h )B [根据导数的定义及f (x )在x =a 处可导知,f (h )-f (a )h -a 当h 无限趋近于a 时表示f ′(a ).]2.已知函数f (x )=ax 2+c ,且f ′(1)=2,则a 值为( ) A .1 B . 2 C .-1D .0A [Δy Δx =a (1+Δx )2-a Δx=a Δx +2a .当Δx →0时,上式趋于2a ,∴2a =2,即a =1.]3.已知函数f (x )在x =1处的导数为1,则当x 趋近于0时,f (x +1)-f (1)2x 趋向________.[解析]f (x +1)-f (1)2x =12×f (1+x )-f (1)x,∴x 趋于0时,上式趋于12f ′(1)=12.[答案]124.曲线y=x2-x+1在点(1,1)处切线的倾斜角为________.[解析]f′(1)=limΔx→0f(1+Δx)-f(1)Δx=limΔx→0[(1+Δx)2-(1+Δx)+1]-(12-1+1)Δx=limΔx→0Δx+(Δx)2Δx=limΔx→0(1+Δx)=1,设切线的倾斜角为α,则tan α=1,∴α=π4.[答案]π45.在曲线y=4x2上求一点P,使曲线在点P处的切线平行于直线y=x+1.[解]设点P坐标为(x0,y0),则Δy=4(x0+Δx)2-4x20=4x20-4(x0+Δx)2x20(x0+Δx)2=-8x0Δx-4(Δx)2x20(x0+Δx)2,∴ΔyΔx=-8x0-4Δxx20(x0+Δx)2.∴当Δx无限趋近于0时,ΔyΔx无限趋近于-8x30.即f′(x0)=-8 x30.因为切线与直线y=x+1平行.所以由导数几何意义知f′(x0)=1,即-8x30=1.∴x0=-2,y0=1.即P(-2,1).。
高中数学北师大版选修1-1 导数的概念及其几何意义 课件 (37张)
1.导数的概念 (1)y′|x=x0 表示函数 y 关于自变量 x 在 x0 处的导数. (2)在数学上,把函数在点 x0 处的变化率称为函数在点 x0 处的导数,在自然科学及科学技术领域内,只要遇到有关函数 变化率的问题,如化学反应速度、物体温度变化率、电流强度 等等都需要应用导数.
(3)导数是研究在点 x0 处及其附近函数的改变量 Δy 与自变 Δy 量的改变量 Δx 之比的极限, 它是一个局部性的概念, 若 lim Δx→0 Δx 存在,则函数 y=f(x)在点 x0 处就有导数,否则就没有导致,即 Δy lim 存在表示是一个定数,函数 f(x)在点 x0 处的导数应是一 Δx→0 Δx 个定数.
[答案] B
[解析] ∵y=x3, x+Δx3-x3 Δx3+3x· Δx2+3x2·Δx ∴y′= lim = lim Δx Δx Δx→0 Δx→0
2 2 2 = lim [(Δ x ) + 3 x ·Δ x + 3 x ] = 3 x . → Δx 0
令 3x2=3,得 x=± 1,∴点 P 的=2 时,Δy=(2+Δx)2+
[方法规律总结]
用导数定义求函数在某一点处的导数的
第三章
变化率与导数
第三章
§2 导数的概念及其几何意义
课前自主预习
1.理解导数的概念和意义,了解导函数的概念,通过函数 图像直观地理解导数的几何意义.
2 .会求导函数,能根据导数的几何意义求曲线上某点处
的切线方程.
导数的概念
Δy 函 数 y = f(x) 在 x = x0 处的瞬时变化率是 lim = lim Δx→0 Δx Δx→0 fx0+Δx-fx0 .我们称它为函数 y=f(x)在 x=x0 处的导数, 记作 Δx f ′(x0) 或 y′|x = x0 , 即 fx0+Δx-fx0 lim Δx _____________________. Δx→0 f ′(x0) = lim →
高中数学 第二章 变化率与导数 2.2.1 导数的概念 2.2.2 导数的几何意义课件 北师大版选
提示:在点x=x0处的导数的定义可变形为f′(x0)=
lx im 0f(x0- 或- xf )′- x (xf0)=x0
lim
f
x
f
x0
.
xx0 x-x0
28
【类题·通】
求一个函数y=f(x)在x=x0处的导数的步骤
(1)求函数值的变化量Δy=f(x0+Δx)-f(x0).
(2)求平均变化率 yf(x0x)fx0.
47
(1)求直线l1,l2的方程. (2)求由直线l1,l2和x轴所围成的三角形的面积.
48
【思维·引】1.设出切点的坐标,利用导数在切点处的 导数值即为切线的斜率求解. 2.(1)利用导数的几何意义求出切线的斜率,进而求出 两直线的方程;(2)解方程组求出两直线的交点坐标, 利用三角形的面积公式求解.
36
【解析】将x=1代入曲线C的方程得y=1,即切点
P(1,1).
因为f′(1)=
limy= lim(1x)313
x x 0
x 0
x
= lim3x3(x)2(x)3
x 0
x
=
l
xi[m30 +3Δx+(Δx)2]=3,
37
所以切线方程为y-1=3(x-1), 即3x-y-2=0.
38
【素养·探】 求曲线在某点处的切线方程通常应用的数学核心素养 是数学运算,一般要根据导数的定义求出函数的导数, 即所求切线的斜率,然后利用直线的点斜式方程求切 线的方程. 本典例中的切线与曲线C是否还有其他的公共点?
59
2.面积问题三类型 (1)曲线的一条切线与两坐标轴围成的图形的面积.此类 问题,只要求出切线方程与两坐标轴的交点,即可计 算.
高中数学北师大版选修1-1 3.2.1 导数的概念课件 (34张)
利用导数求切线方程
已知曲线的切点 P(x0 , y0) ,求曲线的切线方程
y=f(x)在点A处的切线.
问题探究
1.如何理解导数的概念?
Δy 提示: (1)函数 f(x)在 x0 处可导, 是指 Δx→ 0 时, Δx Δy 有极限,如果 不存在极限,就说函数在点 x0 处 Δx 无导数.
(2)导数是研究在点 x0 处及其附近函数的改变量 Δy 与自变量的改变量 Δx 之比的极限,它是一个 Δy 局部性的概念,即 lim 存在表示是一个定数, Δx→ 0 Δx 函数 f(x)在点 x0 处的导数应是一个定数.
例1
(1)求函数 y= x在 x=1 处的导数;
f a+3Δx-f a-Δx (2)设 f′(a)=3, 求 lim 的值. → Δx 0 2Δx
【思路点拨】
Δy Δy 求Δy ― → 求 ― → 求 lim Δx→ 0 Δx Δx
【解】 (1)∵ f(x)= x, ∴ Δy=f(1+ Δx)- f(1)= 1+ Δx- 1, 1+ Δx- 1 1+ Δx2-12 Δy ∴ = = Δx Δx Δx 1+ Δx+ 1 = = . Δx 1+ Δx+ 1 1+ Δx+ 1 Δx 1
知新益能
1.导数的概念 (1)定义:设函数 y= f(x),当自变量 x1 趋于 x0 时,
f x1-f x0 Δy x1-x0 即 Δx 趋于 0 时, 如果平均变化率 =___________ Δx f x0+Δx-fx0 固定的值 Δx = _________________ 趋于一个 _____________ ,
课堂互动讲练
考点突破
导的导数的步骤: 第一步:求函数的增加量 Δy=f(x0+ Δx)-f(x0); Δy f x0+ Δx-fx0 第二步:求平均变化率: = ; Δx Δx Δy 第三步: 求当 Δx 无限趋近于 0 时, 的值, 即 f′ (x0). Δx
3.2.1几个幂函数的导数_课件-湘教版数学选修1-1
(3)(x2)′=2x y′=2x表示函数y=x2图象上点(x,y)处切线的斜率为2x,说 明随着x的变化,切线的斜率也在变化.另一方面,从导数作为 函数在一点的瞬时变化率来看,y′=2x表明:当x<0时,随着x 的增加,y=x2减少得越来越慢;当x>0时,随着x的增加,y=x2 增加得越来越快. 若y=x2表示路程关于时间的函数,则y′=2x可以解释为某 物体作变速运动,它在时刻x的瞬时速度为2x.
点评 对于简单函数的求导,关键是合理转化函数的关系式
为可以直接应用公式的基本函数的模式,如y=
1 x4
可以写成
等,这样就可以直接使用幂函数的求导公式求 导,以免在求导过程中出现指数或系数的运算失误.
1.求曲线y=31x2在点P27,19处的切线斜率.
题型二 可化为基本初等函数的求导 【例2】 求下列函数的导数: (1)y=log4x3-log4x2; (2)y=2x2x+1-2x; (3)y=-2sin2x(2sin24x-1).
自主探究 求函数f(x)=sin x和g(x)=cos x的导数.
提示 f′(x)=(sin x)′=cos x,g′(x)=(cos x)′=-sin x. 要注意在这两个函数的导数公式中符号的区别. 另外可以发现,若令f1(x)=sin x,fk+1(x)=[fk(x)]′(k∈N+), 则f2(x)=cos x,f3(x)=-sin x,f4(x)=-cos x,f5(x)=sin x,于是 函数fk(x)(k∈N+)的结果具有周期性(周期为4).
几个幂函数的导数 一些初等函数的导数表
1.理解各个公式的证明过程,进一步理解运用概念求导数 的方法.
2.掌握常见函数的导数公式. 3.灵活运用公式求某些函数的导数.
(北师大版)选修1-1课件:第3章-计算导数-参考课件(2)
3 . 若 y = 10x , 则 y′|x = 1 = ________. 解析: ∵y′=10xln10, ∴y′|x=1=10ln10. 答案: 10ln10
4.求下列函数的导数: 1 4 (1)y=x ;(2)y=x3;(3)y= x;
13
(4)y=log3x;(5)y=sin x;(6)y=
π k=-sin-3=
3 , 2
1 3 π ∴其切线方程为 y-2= 2 x+3, 即 3 3x-6y+ 3π+3=0.
2.求曲线 y=sin x 在点
π 1 A6,2的切线方程;
解析:
y′=(sin x)′=cos x,
π 3 ∴y′|x= = , 6 2 3 ∴切线斜率 k= 2 , 1 3 π ∴切线方程为 y- = x-6, 2 2 化简得:6 3x-12y+6- 3π=0.
1 cos2x
. . . .
f(x)=tan x
原函数 f(x)=cot x f(x)=ax f(x)=ex f(x)=logax
导函数 f′(x)= f′(x)= f′(x)= 1
1 -sin2x
. . .
axlna(a>0)
ex
xlna(a>0 且 a≠1) 1 x
f′(x)=
f′(x)=
.
.
10 10-1
=10x ;
9
1 -2 -2-1 -3 (4)y′=( 2)′=(x )′=-2x =-2x . x
(2011· 江西卷, 4)曲线 y=ex 在点 A(0,1)处的切线斜率为( A.1 C.e B.2 1 D.e
)
解析: 由 y′ = ex ,得在点 A(0,1) 处的切线的斜率 k = y′|x = 0 = e0 = 1 , ∴选A. 答案: A
3.2导数的概念及其几何意义(北师大版选修1-1)
先来复习导数的概念
定义:设函数y=f(x)在点x0处及其附近有定义,当自 变量x在点x0处有改变量Δ x时函数有相应的改变量 Δ y=f(x0+ Δx)- f(x0).如果当Δx0 时,Δy/Δx的极限存在, 这个极限就叫做函数f(x)在点x0处的导数(或变化率)记作 f ( x0 )或y | x x , 即: f ( x0 x) f ( x0 ) y f ( x0 ) lim lim . x 0 x x 0 x
β
倾斜角.
则 : MP x , MQ y , y tan . x y 请问: 是割线PQ的什么? x
Δx
M x
斜 率!
请看当点Q沿着曲线逐渐向点P接近时,割线PQ绕着点P 逐渐转动的情况.y
y=f(x) Q
割 线
T 切线
P
x
o
我们发现,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. 初中平面几何中圆的切线的定义:直线和圆有唯一公共点时, 叫做直线和圆相切。这时直线叫做圆的切线,唯一的公共点叫 做切点。
0
例 :设f ( x) x 2 , 求f ' ( x), f ' (1), f ' (2) 1
思路:先根据导数的定义求f ' ( x), 再将自变量 的值代入求得导数值。 解:由导数的定义有
f ( x x) f ( x) ( x x) x f ' ( x)= lim lim x0 x0 x x x(2 x x) lim 2x x0 x
x0
lim
1 1 1 x 1 2
高中数学选修1-1精品课件1:3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)
1 ,可以转化为y=
x3
x
2 3
,y=x-3
后再求导.
(4)对解析式较复杂的,要先化简解析式,再选择公式进行求
导,化简时注意化简的等价性.
【典例训练】
1.若y=10x,则y′|x=1=_________.
2.求下列函数的导数:
(1)y=x7;(2)y=
1 x2
;(3)y=
3 x;
(4)y=2sin
题目类型三、导数的综合应用 【技法点拨】
导数的综合应用的解题技巧 (1)导数的几何意义为导数和解析几何的沟通搭建了桥梁,很 多综合问题我们可以数形结合,巧妙利用导数的几何意义,即 切线的斜率建立相应的未知参数的方程来解决,往往这是解决 问题的关键所在.
(2)导数作为重要的解题工具,常与函数、数列、解析几何、 不等式等知识结合出现综合大题.遇到解决一些与距离、面积 相关的最值、不等式恒成立等问题.可以结合导数的几何意义 分析.
【解析】1.依题意,y′|x=x1=
,1
2 x1
∵n与m垂直,
(6)若f(x)=ex,则f′(x)=_ex_;
(7)若f(x)=logax,则f′(x)=
1 (a>0且a≠1);
xlna
(8)若f(x)=lnx,则f′(x)= 1 .
x
1.利用导数的定义求导与导数公式求导的区别 导函数定义本身就是函数求导的最基本方法,但导函数是由极 限定义的,所以函数求导总是要归结为求极限,这在运算上很 麻烦,有时甚至很困难,但是用导函数定义推导出常见函数与 基本初等函数公式后,求函数的导函数就可以用公式直接求导 了,简洁迅速.
第三章 导数及其应用
§3.2 导数的计算
3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数 的运算法则(一)
高中数学北师大版选修22221导数的概念课件32张[可修改版ppt]
提出问题:
一质点按规律s=2t2+2t做直线运动(位移单位:米,时 间单位:秒). 问题1:试求质点在前3秒内的平均速度.
提示:8米/秒. 问题2:试求质点在第3秒时的瞬时速度.
提示:ΔΔst=s3+ΔΔtt-s3=14+2Δt, 当Δt→0时,ΔΔst→14, 故质点在3秒时的瞬时速度为14米/秒.
高中数学北师大版 选修22221导数的
概念课件32张
学习目标: 1、通过回顾,进一步体会由平均变化率过渡到瞬时变 化率的过程. 2、理解导数的概念,知道瞬时变化率就是导数,会求
函数f(x)在某一点x0处的导数。
3、能解释具体函数在一点的导数的实际意义。 学习重点:导数的概念及导数的实际意义。 学习难点:结合具体问题,理解导数概念的内涵
思 考 : f ( 4 ) 的 值 , 它 的 实 际 意 义 是 什 么 ?
说一说1:一名食品加工厂的工人上班后开始连续工作, 生产的食品量y(单位:kg)是其工作时间x
(单位:h)的函数 y f(x) 。假设函数 y f(x)
在x=1和x=3处的导数分别为 f (1) 4和 f(3)3.5
,试解释它们的实际意义。
Δy Δx.
导数思想最早由法国数学家 Ferma 在研究极值问题中提出. 费马对数学的贡献包括:与笛卡尔 共同创立了解析几何;创造了作曲 线切线的方法,被微积分发明人之 一牛顿奉为微积分的思想先驱;通 过提出有价值的猜想,指明了关于 整数的理论——数论的发展方向。 他还研究了掷骰子赌博的输赢规律, 从而成为古典概率论的奠基人之一。
问题3:对于函数y=f(x),当x从x0变到x1时, 求函数值y关于x的平均变化率.
提示:ΔΔxy=fx0+ΔΔxx-fx0. 问题4:当Δx趋于0时,平均变化率趋于一个常数吗?这 个常数是什么? 提示:是.
【数学】3.2.1 实际问题中导数的意义 课件(北师大版选修2-2)
5 (2)首先求导函数,根据导数公式可得 f'(t) 10t
5 将t=40代入可得 f'(t) 20 0.25(mm / min)
C C(q) 100 6q 0.4q 2 0.02q3 ,
的函数关系(即总成本函数)为 试问当生产水平为 q 10 (万件)时,从降低成本角度看,继续 提高产量是否合适?
解
当 q 10 时的总成本为
C(10) 100 6 10 0.4 102 0.02103 140 (万元),
第三章 导数应用 3.2.1 实际问题中导数的意义
一.复习引入:
导数来源于生活,服务于生活。 实际生活中,有许多词语与导数有 关。如物理上的功率,线速度,加 速度,还有生活中常听说的降水强 度、边际成本等。这节课,我们就 来研究一下实际问题中导数的含义。
二.新课探析 1、功与功率 例1、如图所示,某人拉动一个物体前进, 他所做的功W(单位:J)是时间t(单 位:s)的函数,设这个函数可以表示为 3 2 W=W(t)= t 6t 16t (1) 求t从1s变到3s时,功W关于时间t的 平均变化率,并解释它的实际意义 (2) 求W’(1),W’(2),并解释它们的实际意 义
实际问题中导数的意义: (1)明确实际问题中的函数,自变量以及变化 率; (2)建立导数数学模型。 (3)结合实际,明确在实际问题中导数的含 义 以及需要用导数概念来理解的量。 请同学们仔细思考,结合实际问题讨论交流
导数的实际含义。
1>0.2,说明这次降雨过程中,刚开始的10 min 比以后10 min的雨下的大. 在气象学中,通常把在单位时间(如1时、1天等) 内的降雨量称作降雨强度,它是反映一次降雨大小的 一个重要指标.因此用气象学的知识解释,0~10 min 这段时间的平均降雨强度是1 mm/min,而50~60 min 这段时间的平均降雨强度为0.2 mm/min.
北师大版数学选修1-1:第三章§2 导数的概念及其几何意义
f(x0+Δx)-f(x0) = lim (Δx+2x0)=2x0. Δx→0 Δx
Байду номын сангаас
2 由 2x0=x0 ,解得 x0=0 或 x0=2. 答案:0 或 2 6.(2012· 南昌调研)若一物体的运动方程为 s=3t2+2,求此物体在 t=1 时的瞬时速度.
解: lim →
Δx 0
s(1+Δt)-s(1) 3(1+Δt)2+2-3×12-2 = lim Δx→0 Δt Δt 6Δt+3(Δt)2 = lim (6+3Δt)=6. 0 Δx→0 Δt
Δx 0
2(1+Δx)-(1+Δx)3-(2-1) =-1, Δx
∴曲线在(1,1)处的切线方程为 y-1=-(x-1),即 x+y-2=0. 答案:x+y-2=0 5.函数 y=x2 在 x=________处的导数值等于其函数值. 解析:y=f(x)=x2 在 x=x0 处的导数值为 f′(x0) = lim →
= lim →
Δx
所以物体在 t=1 时的瞬时速度是 6. [B 级 能力提升] 7.设曲线 y=ax2 在点(1,a)处的切线与直线 2x-y-6=0 平行,则 a 等于( A.1 1 B. 2 1 C.- 2 D.-1 解析:选 A.令 f(x)=y=ax2,则 2=k=f′(1) = lim →
解析:作出函数 y= 4-x2的图像如图. 由导数的几何意义可知,函数 y= 4-x2在 x=1 处的导数即为半圆在点 P(1, 切线的斜率. 1 1 3 ∴kl= - =- =- . kOP 3 3 答案:- 3 3
3)处的
1 4.已知函数 y=f(x)的图像在点 M(1,f(1))处的切线方程是 y= x+2,则 f(1)+f′(1)= 2 ________. 1 5 1 解析:f(1)= +2= ,f′(1)= , 2 2 2 ∴f(1)+f′(1)=3.
- 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)。
解:
__
(1)将 Δt=0.1代入上式,得: 将 代入上式, 代入上式 __
1 ∆s v= = 2 g + g ( ∆t ) 2 ∆t
O s(2) s(2+∆t)
v = 2.05g = 20.5m / s.
如何求(比如, =2时的 瞬时速度? 时的) 如何求(比如, t=2时的)瞬时速度?
趋近于0时 平均 当∆t趋近于 时,平均 趋近于 速度有什么变化趋势? 速度有什么变化趋势 通过列表看出平均速度的变化趋势
:
瞬时速度?
• 我们用
h(2 + ∆t ) − h(2) lim = −13.1 ∆t →0 ∆t
第三章 导数及其应用
3.2 导数的概念
• 在高台跳水运动中 平均速度不能反映他在 在高台跳水运动中,平均速度不能反映他在 这段时间里运动状态, 这段时间里运动状态,需要用瞬时速度描 述运动状态。 述运动状态。我们把物体在某一时刻的速 度称为瞬时速度 瞬时速度. 度称为瞬时速度
又如何求 瞬时速度呢?
表示 “当t=2, ∆t趋近于0时,平均速度趋于确定值 -13.1”. • 那么,运动员在某一时刻t0的瞬时速度?
h (t0 + ∆ t ) − h (t0 ) lim ∆t→ 0 ∆t
导数的定义:
从函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是:
应用:
移单位是m,时间单位是 时间单位是s,g=10m/s .求: 中位 移单位是 时间单位是 求 (1) 物体在时间区间 物体在时间区间[2,2.1]上的平均速度; 上的平均速度; 上的平均速度 (2) 物体在时间区间 物体在时间区间[2,2.01]上的平均速度; 上的平均速度; 上的平均速度 (3) 物体在 物体在t=2(s)时的瞬时速度 时的瞬时速度. 时的瞬时速度
它说明在第2(h)附近,原油 温度大约以3 0C/H的速度下降; 在第6(h)附近,原油温度大 约以5 0C/H的速度上升。
应用:
• 例3.质量为10kg的物体,按照s(t)=3t2+t+4的 规律做直线运动, (1)求运动开始后4s时物体的瞬时速度;
1 2 (2)求运动开始后4s时物体的动能。 ( E = mv ) 2
x →0
t
x →0
t ) − s (t ) . t
• 1由导数的定义可得求导数的一般步骤: (1)求函数的增量∆y=f(x0+∆t)-f(x0)
(2)求平均变化率 (3)求极限 f ' ( x0 ) = lim
x →0
y x
y xLeabharlann 作业:应用:• 例2 将原油精练为汽油、柴油、塑胶等各种不同 产品,需要对原由进行冷却和加热。如果第 x(h) 时,原由的温度(单位:0C)为 f(x)=x27x+15(0≤x≤8).计算第2(h) 和第6(h)时,原由 温度的瞬时变化率,并说明它们的意义。
关键是求出:
f = x −3 x f 再求出lim x x →0
∆s
(2)将 Δt=0.01代入上式,得: 将 代入上式, 代入上式 __
( 3 )当 ∆ t → 0,2 + ∆ t → 2,
__
v = 2.005g = 20.05m / s.
的极限为: 从而平均速度 v 的极限为: __ ∆s v = lim v = lim = 2g = 20m / s. s ∆t →0 ∆t →0 ∆t 即物体在时刻t0=2(s)的瞬时速度等于 等于20(m/s). 即物体在时刻 的瞬时速度等于 当时间间隔Δ 逐渐变小时,平均速度就越接近 当时间间隔Δt 逐渐变小时 平均速度就越接近 t0=2(s) 时的瞬时速度 时的瞬时速度 瞬时速度v=20(m/s).
练习:
• 求函数y=3x2在x=1处的导数. 分析:先求∆f=∆y=f(1+∆x)-f(1) =6∆x+(∆x)2
f 再求 = 6+ x x y 再求 lim =6 x→0 x
小结:
• 1求物体运动的瞬时速度: (1)求位移增量∆s=s(t+∆t)-s(t)
(2)求平均速度 v = s ; t s (3)求极限 lim = lim s(t +