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《2018年秋高中数学 第三章 导数及其应用 3.1 变化率与导数 3.1.3 导数的几何意义学案 新人教A版选修1 -1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.1.3 导数的几何意义学习目标:1.理解导数的几何意义,会求曲线上某点处的切线方程.(重点)2.理解导函数的概念、会求简单函数的导函数.(重点)3.理解在某点处与过某点的切线方程的区别.(难点、易混点)[自主预习·探新知]1.导数的几何意义(1)切线的定义设点P(x0,f(x0)),Pn(xn,f(xn))是曲线y=f(x)上不同的点,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称为过点P的切线,且PT的斜率k==f′(x0).(2)导数的几何意义
2、函数y=f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处切线的斜率,在点P处的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).思考:曲线的切线是不是一定和曲线只有一个交点?[提示] 不一定.曲线的切线和曲线不一定只有一个交点,和曲线只有一个交点的直线和曲线也不一定相切.如图,曲线的切线是通过逼近将割线趋于确定位置的直线.2.导函数的概念从求函数f(x)在x=x0处导数的过程看到,当x=x0时,f′(x0)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(简称导数),y=f(x)的导函数
3、有时也记作y′,即f′(x)=y′=.[基础自测]1.思考辨析(1)直线与曲线相切则直线与已知曲线只有一个公共点.( )(2)过曲线上的一点作曲线的切线,这点一定是切点.( )(3)若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处无切线.( )(4)函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)与导函数f′(x)之间是有区别的.( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.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轴平行或重合C.与x轴垂直D.与x轴斜交B [由f
4、′(x0)=0知,曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率为0,所以切线与x轴平行或重合.]3.如图315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)=( )【导学号:97792127】图315A.B.1C.2D.0C [由题意知f′(5)=-1,f(5)=-5+8=3,则f(5)+f′(5)=2.][合作探究·攻重难]求曲线的切线方程 (1)y=-在点处的切线方程是( )A.y=x-2 B.y=x-C.y=4x-4D.y=4x-2(2)已知曲线y=x3-x+2,则曲线过点P(1,2)的切线方
5、程为__________.[思路探究] (1)先求y′
6、x=,即切线的斜率,然后写出切线方程.(2)设出切点坐标,求切线斜率,写出切线方程,利用点P(1,2)在切线上,求出切点坐标,从而求出切线方程.[解析] (1)先求y=-在x=处的导数:Δy=-+=.y′
7、x====4.所以切线方程是y+2=4,即y=4x-4.(2)设切点为(x0,x-x0+2),则得y′
8、x=x0==((Δx)2+3x0Δx+3x-1)=3x-1.所以切线方程为y-(x-x0+2)=(3x-1)(x-x0).将点P(1,2)代入得:2-(x-x0+2)=(3x-1)(1-x0),即(
9、x0-1)2(2x0+1)=0,所以x0=1或x0=-,所以切点坐标为(1,2)或,所以当切点为(1,2)时,切线方程为y-2=2(x-1),即2x-y=0,当切点为时,切线方程为y-=-x+,即x+4y-9=0,所以切线方程为2x-y=0或x+4y-9=0.[答案] (1)C (2)2x-y=0或x+4y-9=0[规律方法] 1.求曲线在某点处的切线方程的步骤2.求过点(x1,y1)的曲线y=f(x)的切线方程的步骤(1)设切点(x0,y0)(2)求f′(x0),写出切线方程y-y0=f′(x0)(x-x0)(3)将点(x1,y1)代入切线方程,解出x0,
10、y0及f′(x0)(4)写出切线方程.[跟踪训练]1.(1)曲线y=f(x)=在点(-2,-1)处的切线方程为__________.x+2y+4=0 [y′====-,因此曲线f(x)在点(-2,-1)处的切线的斜率k=-=-.由点斜式可得切线方程为y+1=-(x+2),即x+2y+4=0.](2)试求过点P(3,5)且与曲线y=x2相切的直线方程.【导学号:97792128】[解] 设所求切线的切点为A(x0,y0).∵点A在曲线y=x2上,∴y0=x,又∵A是切点,y′===2x.∴过点A的切线的斜率y′
11、x=x0=2x0.∵所求切线过P(3,5)和A(
12、x0,y0)两点,∴其斜率为=.∴2x0=,解得x0