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第5章 导数及其应用
第二课时 导 数
课标要求
1.理解函数的瞬时变化率——导数的定义.2.通过函数图象直观理解导数的几何意义.
素养要求
通过学习导数与曲线的切线的关系,理解导数的几何意义,发展学生的直观想象素养.
问题导学预习教材
必备知识探究
内容
索引
互动合作研析题型
关键能力提升
拓展延伸分层精练
核心素养达成
WEN TI DAO XUE YU XI JIAO CAI BI BEI ZHI SHI TAN JIU
问题导学预习教材 必备知识探究
1
一、导数的概念
1.思考 瞬时变化率的几何意义是什么?它的数学意义又是什么?
提示 瞬时变化率的几何意义是曲线在某点处的切线斜率;它的数学意义是函数在该点的导数.
2.填空 (1)导数
无限趋近于0
常数A
可导
f′(x0)
P(x0,f(x0)
斜率
B
二、导函数
1.思考 以上我们知道,求函数在某一点处的导数,可以发现函数在该点附近的变化,能否通过求导研究函数的整体变化?
f′(x)
y′
温馨提醒 函数f(x)在x=x0处的导数f′(x0)与导函数f′(x)之间的区别与联系:
区别:(1)f′(x0)是函数f(x)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)的导函数,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.
3.做一做 思考辨析,判断正误
(1)函数在x=x0处的导数f′(x0)是一个常数.( )
(2)函数y=f(x)在x=x0处的导数值就是曲线y=f(x)在x=x0处的切线的斜率.( )
(3)直线与曲线相切,则直线与曲线只有一个公共点.( )
提示 也可能有多个公共点,如曲线y=x3在点(1,1)处的切线与曲线y=x3有两个公共点.
(4)函数f(x)=0没有导函数.( )
提示 函数f(x)=0为常数函数,其导函数f′(x)=0,并不是没有导数.
√
√
×
×
HU DONG HE ZUO YAN XI TI XING GUAN JIAN MENG LI TI SHENG
互动合作研析题型 关键能力提升
2
题型一 求切线的方程
(2)求曲线过点P(2,4)的切线方程.
(1)求曲线过已知点的切线方程的步骤
思维升华
(2)若已知切线的斜率,则可根据切点处的导数即为斜率求得切点的坐标,根据点斜式写出切线方程.
例2 (1)已知抛物线y=2x2+1在某点处的切线的倾斜角为45°,则该切点的坐标
为________.
题型二 求切点坐标或参数值
(2)若直线y=3x+b与曲线y=x3相切,则b=________.
±2
求曲线的切点坐标(或参数值)时,需设出切点坐标,再根据题意列出关于切点横坐标的方程,最后求出切点纵坐标(或参数值).
思维升华
训练2 已知曲线f(x)=x2-1在x=x0处的切线与曲线g(x)=1-x3在x=x0处的切线互相平行,求x0的值.
题型三 与导数的几何意义有关的图象问题
B
解析 由导数的几何意义,f′(xA),f′(xB)分别是切线在点
A,B处切线的斜率,由图象可知f′(xA)A
(2)若函数f(x)的导函数在区间[a,b]上是增函数,则函数f(x)在区间[a,b]上的图象可能是( )
解析 函数f(x)的导函数f′(x)在[a,b]上是增函数,若对任意x1和x2满足a导数的几何意义就是切线的斜率,所以比较导数的大小可以根据函数图象,观察对应切线的斜率的大小.
思维升华
B
课堂小结
1.牢记2个知识点
(1)导函数的定义.
(2)导数f′(x0)的几何意义.
2.掌握2种方法
(1)求切线方程的方法.
(2)切线的斜率与导数的关系.
3.注意2个易错点
(1)没有正确理解导数的几何意义致误.
(2)没有把握好切点的“双重身份”(既在切线上,也在原函数图象上).
TUO ZHAN YAN SHEN FEN CENG JING LIAN HE XING SU YANG DA CHENG
拓展延伸分层精练 核心素养达成
3
D
2.若曲线y=f(x)在其上一点(1,3)处的切线过点(0,2),则( )
A.f′(1)>0 B.f′(1)=0
C.f′(1)<0 D.f′(1)不存在
A
C
D
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处也可能有切线
B.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,则f′(x0)必存在
C.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率不存在
D.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处没有切线,则f′(x0)有可能存在
AC
解析 k=f′(x0),所以f′(x0)不存在只能说明曲线在该点处的切线斜率不存在,而当斜率不存在时,切线也可能存在,其切线方程是x=x0,故AC正确.
2
2x-y-2=0或2x-y+2=0
f′(1)=2,f′(-1)=2,
∴所求切线方程为y=2(x-1)或y=2(x+1),
即2x-y-2=0或2x-y+2=0.
5
3
9.求过点M(1,1)且与曲线y=x3+1相切的直线方程.
10.在抛物线y=x2上,哪一点处的切线平行于直线4x-y+1=0?哪一点处的切线垂直于这条直线?
11.函数f(x)的图象如图所示,f′(x)为函数f(x)的导函数,下列数值排序正确的是( )
B
A.0B.0C.0D.0解析 由f(x)的图象可知,f(x)在x=2处的切线斜率大于在x=3处的切线斜率,且斜率为正,
12.若点P是抛物线y=x2上任意一点,则点P到直线y=x-2的最小距离为
________.
13.设函数f(x)=x3+ax2-9x-1(a<0),若曲线y=f(x)的斜率最小的切线与直线12x+y=6平行,求a的值.
C
本课结束