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时间:2020-03-21
《2018_2019学年高中数学第一章导数及其应用1.1.3导数的几何意义学案新人教A版 (2).docx》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、1.1.3 导数的几何意义 1.理解曲线的切线的含义. 2.理解导数的几何意义. 3.会求曲线在某点处的切线方程.4.理解导函数的定义,会用定义法求简单函数的导函数.1.导数的几何意义(1)切线的定义如图,对于割线PPn,当点Pn趋近于点P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.(2)导数的几何意义当点Pn无限趋近于点P时,kn无限趋近于切线PT的斜率.因此,函数f(x)在x=x0处的导数就是切线PT的斜率k,即k==f′(x0).2.导函数的概念(1)定义:当x变化时,f′(x)便是x的一个函数,我们称它为f(x)的导函数
2、(简称导数).(2)记法:f′(x)或y′,即f′(x)=y′=.1.此处切线定义与以前所学过的切线定义的比较(1)初中我们学习过圆的切线:直线和圆有唯一的公共点时,称直线和圆相切,唯一的公共点叫做切点,直线叫做圆的切线.但因为圆是一种特殊的曲线,所以圆的切线定义不适用于一般的曲线.如图中的曲线C,直线l1与曲线C有唯一的公共点M,但l1不是曲线C的切线;l2虽然与曲线C有不止一个公共点,但l2是曲线C在点N处的切线.(2)此处是通过逼近方法,将割线趋近于确定的位置的直线定义为切线,适用于各种曲线.所以这种定义才真正反映了切线的本质.2.函数f(x)在x=
3、x0处的导数f′(x0)、导函数f′(x)之间的区别与联系区别:(1)f′(x0)是在x=x0处函数值的改变量与自变量的改变量之比的极限,是一个常数,不是变量.(2)f′(x)是函数f(x)的导数,是对某一区间内任意x而言的,即如果函数y=f(x)在开区间(a,b)内的每点处都有导数,此时对于每一个x∈(a,b),都对应着一个确定的导数f′(x),从而构成了一个新的函数——导函数f′(x).联系:函数f(x)在x=x0处的导数f′(x0)就是导函数f′(x)在x=x0处的函数值.这也是求函数在x=x0处的导数的方法之一.
4、 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数在一点处的导数f′(x0)是一个常数.( )(2)函数y=f(x)在点x0处的导数f′(x0)就是导函数f′(x)在点x=x0处的函数值.( )(3)函数f(x)=0没有导数.( )(4)直线与曲线相切,则直线与该曲线只有一个公共点.( )答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)×如图,直线l是曲线y=f(x)在x=4处的切线,则f′(4)=( )A.B.3C.4D.5解析:选A.根据导数的几何意义知f′(4)是曲线y=f(x)在x=4处的切线的斜率k,注意到k==,所以f′(4)=.已知y
5、=f(x)的图象如图,则f′(xA)与f′(xB)的大小关系是( )A.f′(xA)>f′(xB)B.f′(xA)6、方程.【解】 因为y′==[2-3x2-3xΔx-(Δx)2]=2-3x2.所以y′=2-3(-1)2=2-3=-1.所以切线方程为y-(-1)=-[x-(-1)],即x+y+2=0.求过点(-1,-2)且与曲线y=2x-x3相切的直线方程.解:y′===[2-3x2-3xΔx-(Δx)2]=2-3x2.设切点坐标为(x0,2x0-x),则切线方程为y-2x0+x=(2-3x)(x-x0).因为切线过点(-1,-2),所以-2-2x0+x=(2-3x)·(-1-x0),即2x+3x=0,解得x0=0或x0=-.所以切点坐标为(0,0)或.当切点坐标为(0,7、0)时,切线斜率k==2,切线方程为y=2x;当切点坐标为时,切线斜率k==-,切线方程为y+2=-(x+1),即19x+4y+27=0.综上可知,过点(-1,-2)且与曲线y=2x-x3相切的直线方程为y=2x或19x+4y+27=0.解决曲线的切线问题的思路(1)求曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程,即点P的坐标既满足曲线方程,又满足切线方程时,若点P处的切线斜率存在,则点P处的切线方程为y=f′(x0)(x-x0)+f(x0);若曲线y=f(x)在点P处的切线斜率不存在(此时切线平行于y轴),则点P处的切线方程为x=x0.(2)若8、切点未知,则需设出切点坐标,再根据题意列出关于切点横坐标的方程,最
6、方程.【解】 因为y′==[2-3x2-3xΔx-(Δx)2]=2-3x2.所以y′=2-3(-1)2=2-3=-1.所以切线方程为y-(-1)=-[x-(-1)],即x+y+2=0.求过点(-1,-2)且与曲线y=2x-x3相切的直线方程.解:y′===[2-3x2-3xΔx-(Δx)2]=2-3x2.设切点坐标为(x0,2x0-x),则切线方程为y-2x0+x=(2-3x)(x-x0).因为切线过点(-1,-2),所以-2-2x0+x=(2-3x)·(-1-x0),即2x+3x=0,解得x0=0或x0=-.所以切点坐标为(0,0)或.当切点坐标为(0,
7、0)时,切线斜率k==2,切线方程为y=2x;当切点坐标为时,切线斜率k==-,切线方程为y+2=-(x+1),即19x+4y+27=0.综上可知,过点(-1,-2)且与曲线y=2x-x3相切的直线方程为y=2x或19x+4y+27=0.解决曲线的切线问题的思路(1)求曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程,即点P的坐标既满足曲线方程,又满足切线方程时,若点P处的切线斜率存在,则点P处的切线方程为y=f′(x0)(x-x0)+f(x0);若曲线y=f(x)在点P处的切线斜率不存在(此时切线平行于y轴),则点P处的切线方程为x=x0.(2)若
8、切点未知,则需设出切点坐标,再根据题意列出关于切点横坐标的方程,最
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