5.1.2 瞬时变化率——导数
学习任务 核心素养
1.了解切线的含义.(重点) 2.理解瞬时速度与瞬时加速度.(重点) 3.掌握瞬时变化率——导数的概念,会根据定义求一些简单函数在某点处的导数.(难点) 1.通过对瞬时变化率、导数概念和导数几何意义的学习,培养数学抽象及直观想象的核心素养. 2.借助对切线方程的求解,提升数学运算的核心素养.
巍峨的珠穆朗玛峰,攀登珠峰的队员在陡峭程度不同时,运动员的感受是不一样的,如何用数学知识反映山势的陡峭程度,给登山运动员一些有益的技术参考?
思考:什么是平均变化率?如何理解瞬时变化率?
知识点1 曲线上一点处的切线
(1)设Q为曲线C上不同于P的一点,这时,直线PQ称为曲线的割线.随着点Q沿曲线C向点P运动,割线PQ在点P附近越来越逼近曲线C.当点Q无限逼近点P时,直线PQ最终就成为在点P处最逼近曲线的直线l,这条直线l称为曲线在点P处的切线.
(2)若曲线C上一点P(x,f(x)),过点P的一条割线交曲线C于另一点Q(x+Δx,f(x+Δx)),则割线PQ的斜率为kPQ=,当Δx无限趋近于0时,无限趋近于点P(x,f(x))处的切线的斜率.
知识点2 瞬时速度与瞬时加速度
(1)平均速度:在物理学中,运动物体的位移与所用时间的比称为平均速度.
(2)瞬时速度:一般地,如果当Δt无限趋近于0时,运动物体位移S(t)的平均变化率无限趋近于一个常数,那么这个常数称为物体在t=t0时的瞬时速度,也就是位移对于时间的瞬时变化率.
(3)瞬时加速度:一般地,如果当Δt无限趋近于0时,运动物体速度v(t)的平均变化率无限趋近于一个常数,那么这个常数称为物体在t=t0时的瞬时加速度,也就是速度对于时间的瞬时变化率.
1.一辆汽车运动的速度为v(t)=t2-2,则该汽车在t=3时的瞬时加速度为________.
6 [===6+Δt,当Δt→0时,→6,即汽车在t=3时的瞬时加速度为6.]
2.火箭发射t s后,其高度(单位:km)为h(t)=0.9t2.那么t=________s时火箭的瞬时速度为3.6 km/s.
2 [===0.9Δt+1.8t0.当Δt→0时,→1.8t0.
即t=t0时的瞬时速度为1.8t0,
由1.8t0=3.6得t0=2.]
知识点3 导数
(1)导数:设函数y=f(x)在区间(a,b)上有定义,x0∈(a,b),若Δx无限趋近于0时,比值=无限趋近于一个常数A,则称f(x)在x=x0处可导,并称该常数A为函数f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0).
(2)导数的几何意义:导数f′(x0)的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.
(3)导函数:①若f(x)对于区间(a,b)内任一点都可导,则f(x)在各点处的导数也随着自变量x的变化而变化,因而也是自变量x的函数,该函数称为f(x)的导函数,记作f′(x).在不引起混淆时,导函数f′(x)也简称为f(x)的导数;
②f(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.
1.f′(x0)>0和f′(x0)<0反映了怎样的意义?
[提示] f′(x0)>0反映了瞬时变化率呈增长趋势,f′(x0)<0反映了瞬时变化率呈下降趋势.
2.f′(x0)与f′(x)有什么区别?
[提示] f′(x0)是一个确定的数,而f′(x)是一个函数.
3.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
C [由题意可知,f′(x0)=-2<0,故选C.]
类型1 求曲线上某一点处的切线
【例1】 【链接教材P192例5】
已知曲线y=f(x)=x+上的一点A,用切线斜率定义求:
(1)点A处的切线的斜率;
(2)点A处的切线方程.
[解] (1)∵Δy=f(2+Δx)-f(2)=2+Δx+=+Δx,
∴==+1.
当Δx无限趋近于零时,无限趋近于,即点A处的切线的斜率是.
(2)切线方程为y-=(x-2),即3x-4y+4=0.
【教材原题·P192例5】
已知f(x)=x2,求曲线y=f(x)在x=2处的切线斜率.
分析 为求得过点(2,4)的切线斜率,我们从经过点(2,4)的任意一条直线(割线)入手.
[解] 设P(2,4),Q(2+Δx,(2+Δx)2),则割线PQ的斜率为
kPQ==4+Δx.
当Δx无限趋近于0时,kPQ无限趋近于常数4,从而曲线y=f(x)在点P(2,4)处的切线斜率为4.
根据曲线上一点处的切线的定义,要求曲线在某点处的切线方程,只需求出切线的斜率,即在该点处,Δx无限趋近于0时,无限趋近的常数.
[跟进训练]
1.(1)已知曲线y=f(x)=2x2+4x在点P处的切线的斜率为16,则点P的坐标为________.
(2)已知曲线y=3x2-x,求曲线上一点A(1,2)处的切线的斜率及切线方程.
(1)(3,30) [设点P坐标为(x0,y0),
则==4x0+4+2Δx.
当Δx无限趋近于0时,4x0+4+2Δx无限趋近于4x0+4,
因此4x0+4=16,
即x0=3,
所以y0=2×32+4×3=18+12=30.
即点P坐标为(3,30).]
(2)[解] 设B(1+Δx,3(1+Δx)2-(1+Δx)),
则kAB==5+3Δx,
当Δx无限趋近于0时,5+3Δx无限趋近于5,
所以曲线y=3x2-x在点A(1,2)处的切线斜率是5.
切线方程为y-2=5(x-1),
即5x-y-3=0.
类型2 求瞬时速度
【例2】 某物体的运动路程s(单位:m)与时间t(单位:s)的关系可用函数s(t)=t2+t+1表示,求物体在t=1 s时的瞬时速度.
[解] ∵=
==3+Δt,
∴==3.
∴物体在t=1 s处的瞬时变化率为3.
即物体在t=1 s时的瞬时速度为3 m/s.
[母题探究]
1.(变结论)在本例条件不变的前提下,试求物体的初速度.
[解] 求物体的初速度,即求物体在t=0时的瞬时速度.
∵=
==1+Δt,
∴=1.
∴物体在t=0时的瞬时变化率为1,
即物体的初速度为1 m/s.
2.(变结论)在本例条件不变的前提下,试问物体在哪一时刻的瞬时速度为9 m/s
[解] 设物体在t0时刻的瞬时速度为9 m/s.
又==2t0+1+Δt.
==2t0+1.
则2t0+1=9,∴t0=4.
则物体在4 s时的瞬时速度为9 m/s.
求运动物体瞬时速度的三个步骤
设非匀速直线运动中物体的位移随时间变化的函数为s=s(t),则求物体在t=t0时刻的瞬时速度的步骤如下:
(1)写出时间改变量Δt,位移改变量Δs(Δs=s(t0+Δt)-s(t0)).
(2)求平均速度:=.
(3)求瞬时速度v:当Δt→0时,→v(常数).
类型3 求函数在某点处的导数
【例3】 【链接教材P196例7】
已知f(x)=x2-3.
(1)求f(x)在x=2处的导数;
(2)求f(x)在x=a处的导数.
[解] (1)因为=
==4+Δx,
当Δx无限趋近于0时,4+Δx无限趋近于4,
所以f(x)在x=2处的导数等于4.
(2)因为=
==2a+Δx,
当Δx无限趋近于0时,2a+Δx无限趋近于2a,
所以f(x)在x=a处的导数等于2a.
【教材原题·P196例7】
已知f(x)=x2+2.
(1)求f(x)在x=1处的导数f′(1);
(2)求f(x)在x=a处的导数f′(a).
[解] (1)因为=
==2+Δx,
所以,当Δx→0时,2+Δx→2,即
==2.
故f(x)在x=1处的导数等于2,即f′(1)=2.
(2)因为=
==2a+Δx,
所以,当Δx→0时,2a+Δx→2a,即
==2a.
故f(x)在x=a处的导数等于2a,即f′(a)=2a.
求一个函数y=f(x)在x=x0处的导数的步骤
(1)求函数值的改变量Δy=f(x0+Δx)-f(x0).
(2)求平均变化率=.
(3)令Δx无限趋近于0,求得导数.
[跟进训练]
2.设f(x)=ax+4,若f′(1)=2,则a=________.
2 [∵==a,∴f′(1)=a,即a=2.]
3.建造一栋面积为x m2的房屋需要成本y万元,y是x的函数,y=f(x)=+0.3,求f′(100),并解释它的实际意义.
[解] 根据导数的定义,得
f′(100)==
=
=
=
==0.105.
f′(100)=0.105表示当建筑面积为100 m2时,成本增加的速度为1 050元/m2.
类型4 导数几何意义的应用
【例4】 (1)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则其导函数y=f′(x)的图象可能是( )
A B C D
(2)某司机看见前方50 m处有行人横穿马路,这时司机开始紧急刹车,在刹车的过程中,汽车的速度v是关于刹车时间t的函数,其图象可能是( )
A B C D
(1)B (2)A [(1)由y=f(x)的图象及导数的几何意义可知,当x<0时,f′(x)>0;当x=0时,f′(x)=0;当x>0时,f′(x)<0,故B符合.
(2)根据题意,刹车过程中,汽车速度呈下降趋势,排除选项C,D;由于是紧急刹车,则汽车速度下降非常快,则图象较陡,排除选项B,故选A.]
导数几何意义理解中的两个关键点
关键点一:y=f(x)在点x=x0处的切线斜率为k,则k>0 f′(x0)>0;k<0 f′(x0)<0;k=0 f′(x0)=0.
关键点二:|f′(x0)|越大 在x0处瞬时变化越快;|f′(x0)|越小 在x0处瞬时变化越慢.
[跟进训练]
4.(1)已知y=f(x)的图象如图所示,则f′(xA)与f′(xB)的大小关系是( )
A.f′(xA)>f′(xB)
B.f′(xA)<f′(xB)
C.f′(xA)=f′(xB)
D.不能确定
(2)若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )
A.a=1,b=1 B.a=-1,b=1
C.a=1,b=-1 D.a=-1,b=-1
(1)B (2)A [(1)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)<f′(xB).
(2)由题意,知k==1,
∴a=1.
又点(0,b)在切线上,
∴b=1,故选A.]
1.下面说法正确的是( )
A.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处没有切线
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))处切线的斜率不存在
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
C [根据导数的几何意义及切线的定义知曲线在(x0,y0)处有导数,则切线一定存在,但反之不一定成立,故ABD错误.]
2.已知函数y=f(x)是可导函数,且f′(1)=2,则=( )
A. B.2
C.1 D.-1
C [由题意可得:
==f′(1),
即=×2=1.故应选C.]
3.设曲线f(x)=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a等于( )
A.1 B.
C.- D.-1
A [因为f′(1)=
===2a,
所以2a=2,
所以a=1.]
4.曲线f(x)=在点(-2,-1)处的切线方程为________.
x+2y+4=0 [f′(-2)=
===-,
∴切线方程为y+1=-(x+2),
即x+2y+4=0.]
5.已知曲线y=f(x)=2x2-7在点P处的切线方程为8x-y-15=0,求切点P的坐标.
[解] 设切点P(x0,y0),切线斜率为k,
由=
==4x,
得f′(x0)=4x0.
由题意可知4x0=8,解得x0=2.
代入y=2x2-7得y0=1.
故所求切点P的坐标为(2,1).
回顾本节知识,自我完成以下问题:
1.导数的概念与几何意义分别是什么?
[提示] 设函数y=f(x)在区间(a,b)上有定义,x0∈(a,b),若Δx无限趋近于0时,比值=无限趋近于一个常数A,则称f(x)在x=x0处可导,并称该常数A为函数f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0).导数f′(x0)的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.
2.求曲线的切线时,“在某点处的切线”与“过某点的切线”有什么不同?
[提示] (1)若“在”,则该点为切点.
(2)若“过”,则该点不一定是切点;若“过”曲线外的一点,则该点一定不是切点.
课时分层作业(三十二) 瞬时变化率——导数
一、选择题
1.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轴相交但不垂直
B [由导数的几何意义可知选项B正确.]
2.已知点P(-1,1)为曲线上的一点,PQ为曲线的割线,当Δx→0时,kPQ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
B [由题意可知,曲线在点P处的切线方程为
y-1=-2(x+1),
即2x+y+1=0.]
3.已知函数f(x)在x=x0处可导,若=1,则f′(x0)=( )
A.2 B.1
C. D.0
C [∵=1,
∴=,
即f′(x0)==.故选C.]
4.枪弹在枪筒中运动可以看作匀加速运动,如果它的加速度是5.0×105 m/s2,枪弹从枪口射出时所用时间为1.6×10-3 s,则枪弹射出枪口时的瞬时速度为( )
A.800 m/s B.600 m/s
C.200 m/s D.400 m/s
A [位移公式为s=at2,∵Δs==at0Δt+a(Δt)2,
∴=at0+aΔt,
∴==at0,
已知a=5.0×105 m/s2,t0=1.6×10-3 s,
∴at0=800 m/s.所以枪弹射出枪口时的瞬时速度为800 m/s.]
5.如图,函数y=f(x)的图象在点P(2,y)处的切线是l,则f(2)+f′(2)等于( )
A.-4 B.3
C.-2 D.1
D [直线l的方程为=1,即x+y-4=0.
又由题意可知f(2)=2,f′(2)=-1,
∴f(2)+f′(2)=2-1=1.]
二、填空题
6.已知函数f(x)=ax2+b在点(1,3)处的切线斜率为2,则=________.
2 [∵f′(1)=2,又===2a,∴2a=2,∴a=1.
又f(1)=a+b=3,∴b=2.∴=2.]
7.已知f(x)=mx2+n,且f(1)=-1,f(x)的导函数f′(x)=4x,则m=________,n=________.
2 -3 [=
==mΔx+2mx,
故f′(x)===2mx=4x.
所以m=2.
又f(1)=-1,即2+n=-1,所以n=-3,
故m=2,n=-3.]
8.若曲线y=f(x)=x2+2x在点P处的切线垂直于直线x+2y=0,则点P的坐标是________.
(0,0) [设P(x0,y0),则f′(x0)===2x0+2.
因为点P处的切线垂直于直线x+2y=0,
所以点P处的切线的斜率为2,
所以2x0+2=2,解得x0=0,即点P的坐标是(0,0).]
三、解答题
9.若曲线y=f(x)=x3在点(a,a3)(a≠0)处的切线与x轴、直线x=a所围成的三角形的面积为,求a的值.
[解] ∵f′(a)==3a2,∴曲线在(a,a3)处的切线方程为y-a3=3a2(x-a),切线与x轴的交点为.
∴三角形的面积为·|a3|=,得a=±1.
10.(源自人教A版教材)一辆汽车在公路上沿直线变速行驶,假设汽车在某一路段内t s时的速度(单位:m/s)为y=v(t)=-t2+6t+17,求汽车在第2 s与第6 s时的瞬时加速度,并说明它们的意义.
[解] 在第2 s和第6 s时,汽车的瞬时加速度就是v′(2)和v′(6).
根据导数的定义,
=
=
=-Δt+2,
所以v′(2)===2.
同理可得v′(6)=-6.
在第2 s与第6 s时,汽车的瞬时加速度分别是2 m/s2与-6 m/s2.说明在第2 s附近,汽车的速度每秒大约增加2 m/s;在第6 s附近,汽车的速度每秒大约减少6 m/s.
11.(多选题)一做直线运动的物体,其位移s(单位:m)与时间t(单位:s)的关系是s=3t-t2.则下列说法正确的是( )
A.此物体的初速度是3 m/s
B.此物体在t=2时的瞬时速度大小为1 m/s,方向与初速度相反
C.t=0到t=2时的平均速度为1 m/s
D.t=3 s时的瞬时速度为0 m/s
ABC [A中,初速度v0====3(m/s),
即物体的初速度为3 m/s,故A正确;
B中,v=
=
==
=-1(m/s).
即此物体在t=2时的瞬时速度大小为1 m/s,
方向与初速度相反,故B正确;
C中,===1(m/s).
即t=0到t=2时的平均速度为1 m/s,故C正确;
D中,v=
==-3,故D错误.故选ABC.]
12.已知函数f(x)的图象如图所示,f′(x)是f(x)的导函数,则下列数值排序正确的是( )
A.0B.0C.0D.0B [由函数的图象可知函数f(x)是单调递增的,所以函数图象上任意一点处的导函数值都大于零,并且由图象可知,函数图象在x=2处的切线斜率k1大于在x=3处的切线斜率k2,所以f′(2)>f′(3).记A(2,f(2)),B(3,f(3)),作直线AB,则直线AB的斜率k==f(3)-f(2),由函数图象,可知k1>k>k2>0,即f′(2)>f(3)-f(2)>f′(3)>0.故选B.]
13.已知曲线y=f(x)=,y=g(x)=,它们的交点坐标为________,过两曲线的交点作两条曲线的切线,则曲线f(x)在交点处的切线方程为________.
(1,1) x-2y+1=0 [由得
∴两曲线的交点坐标为(1,1).
由f(x)=,得f′(x)=
==,
∴曲线y=f(x)在点(1,1)处的切线方程为y-1=(x-1),即x-2y+1=0.]
14.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c的导数为f′(x),f′(0)>0,对于任意实数x,有f(x)0,则的最小值为________.
2 [由导数的定义,得f′(0)=
===b.
因为对于任意实数x,有f(x)0,
则所以ac,所以c>0,
所以==2,当且仅当a=c=时,等号成立.]
15.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.
[解] ∵Δy=f(x+Δx)-f(x)=(x+Δx)3+a(x+Δx)2-9(x+Δx)-1-(x3+ax2-9x-1)=(3x2+2ax-9)Δx+(3x+a)(Δx)2+(Δx)3,
∴=3x2+2ax-9+(3x+a)Δx+(Δx)2,
∴f′(x)==3x2+2ax-9=3-9--9-.由题意知f′(x)的最小值是-12,
∴-9-=-12,即a2=9,又∵a<0,∴a=-3.
1 / 155.1.2 瞬时变化率——导数
学习任务 核心素养
1.了解切线的含义.(重点) 2.理解瞬时速度与瞬时加速度.(重点) 3.掌握瞬时变化率——导数的概念,会根据定义求一些简单函数在某点处的导数.(难点) 1.通过对瞬时变化率、导数概念和导数几何意义的学习,培养数学抽象及直观想象的核心素养. 2.借助对切线方程的求解,提升数学运算的核心素养.
巍峨的珠穆朗玛峰,攀登珠峰的队员在陡峭程度不同时,运动员的感受是不一样的,如何用数学知识反映山势的陡峭程度,给登山运动员一些有益的技术参考?
思考:什么是平均变化率?如何理解瞬时变化率?
知识点1 曲线上一点处的切线
(1)设Q为曲线C上不同于P的一点,这时,直线PQ称为曲线的割线.随着点Q沿曲线C向点P运动,割线PQ在点P附近越来越逼近曲线C.当点Q无限逼近点P时,直线PQ最终就成为在点P处最逼近曲线的直线l,这条直线l称为曲线在点P处的____.
(2)若曲线C上一点P(x,f(x)),过点P的一条割线交曲线C于另一点Q(x+Δx,f(x+Δx)),则割线PQ的斜率为kPQ=,当Δx无限趋近于0时,无限趋近于点P(x,f(x))处的切线的斜率.
知识点2 瞬时速度与瞬时加速度
(1)平均速度:在物理学中,运动物体的位移与________的比称为平均速度.
(2)瞬时速度:一般地,如果当Δt无限趋近于0时,运动物体位移S(t)的平均变化率无限趋近于一个常数,那么这个常数称为物体在_____时的瞬时速度,也就是位移对于时间的__________.
(3)瞬时加速度:一般地,如果当Δt无限趋近于0时,运动物体速度v(t)的平均变化率无限趋近于一个常数,那么这个常数称为物体在t=t0时的瞬时加速度,也就是速度对于时间的__________.
1.一辆汽车运动的速度为v(t)=t2-2,则该汽车在t=3时的瞬时加速度为________.
2.火箭发射t s后,其高度(单位:km)为h(t)=0.9t2.那么t=________s时火箭的瞬时速度为3.6 km/s.
知识点3 导数
(1)导数:设函数y=f(x)在区间(a,b)上有定义,x0∈(a,b),若Δx___________时,比值=无限趋近于一个常数A,则称f(x)在x=x0处____,并称该常数A为函数f(x)在x=x0处的导数,记作_________.
(2)导数的几何意义:导数f′(x0)的几何意义就是曲线y=f(x)在点________________处的切线的____.
(3)导函数:①若f(x)对于区间(a,b)内______都可导,则f(x)在各点处的导数也随着自变量x的变化而变化,因而也是_______的函数,该函数称为f(x)的导函数,记作________.在不引起混淆时,导函数f′(x)也简称为f(x)的____;
②f(x)在x=x0处的导数f′(x0)就是导函数f′(x)在x=x0处的______.
1.f′(x0)>0和f′(x0)<0反映了怎样的意义?
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2.f′(x0)与f′(x)有什么区别?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.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
类型1 求曲线上某一点处的切线
【例1】 【链接教材P192例5】
已知曲线y=f(x)=x+上的一点A,用切线斜率定义求:
(1)点A处的切线的斜率;
(2)点A处的切线方程.
[尝试解答] _________________________________________________________
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根据曲线上一点处的切线的定义,要求曲线在某点处的切线方程,只需求出切线的斜率,即在该点处,Δx无限趋近于0时,无限趋近的常数.
[跟进训练]
1.(1)已知曲线y=f(x)=2x2+4x在点P处的切线的斜率为16,则点P的坐标为________.
(2)已知曲线y=3x2-x,求曲线上一点A(1,2)处的切线的斜率及切线方程.
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类型2 求瞬时速度
【例2】 某物体的运动路程s(单位:m)与时间t(单位:s)的关系可用函数s(t)=t2+t+1表示,求物体在t=1 s时的瞬时速度.
[尝试解答] _________________________________________________________
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[母题探究]
1.(变结论)在本例条件不变的前提下,试求物体的初速度.
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2.(变结论)在本例条件不变的前提下,试问物体在哪一时刻的瞬时速度为9 m/s
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求运动物体瞬时速度的三个步骤
设非匀速直线运动中物体的位移随时间变化的函数为s=s(t),则求物体在t=t0时刻的瞬时速度的步骤如下:
(1)写出时间改变量Δt,位移改变量Δs(Δs=s(t0+Δt)-s(t0)).
(2)求平均速度:=.
(3)求瞬时速度v:当Δt→0时,→v(常数).
类型3 求函数在某点处的导数
【例3】 【链接教材P196例7】
已知f(x)=x2-3.
(1)求f(x)在x=2处的导数;
(2)求f(x)在x=a处的导数.
[尝试解答] _________________________________________________________
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求一个函数y=f(x)在x=x0处的导数的步骤
(1)求函数值的改变量Δy=f(x0+Δx)-f(x0).
(2)求平均变化率=.
(3)令Δx无限趋近于0,求得导数.
[跟进训练]
2.设f(x)=ax+4,若f′(1)=2,则a=________.
3.建造一栋面积为x m2的房屋需要成本y万元,y是x的函数,y=f(x)=+0.3,求f′(100),并解释它的实际意义.
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【例4】 (1)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则其导函数y=f′(x)的图象可能是( )
A B C D
(2)某司机看见前方50 m处有行人横穿马路,这时司机开始紧急刹车,在刹车的过程中,汽车的速度v是关于刹车时间t的函数,其图象可能是( )
A B C D
[尝试解答] _________________________________________________________
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导数几何意义理解中的两个关键点
关键点一:y=f(x)在点x=x0处的切线斜率为k,则k>0 f′(x0)>0;k<0 f′(x0)<0;k=0 f′(x0)=0.
关键点二:|f′(x0)|越大 在x0处瞬时变化越快;|f′(x0)|越小 在x0处瞬时变化越慢.
[跟进训练]
4.(1)已知y=f(x)的图象如图所示,则f′(xA)与f′(xB)的大小关系是( )
A.f′(xA)>f′(xB)
B.f′(xA)<f′(xB)
C.f′(xA)=f′(xB)
D.不能确定
(2)若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )
A.a=1,b=1 B.a=-1,b=1
C.a=1,b=-1 D.a=-1,b=-1
1.下面说法正确的是( )
A.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处没有切线
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))处切线的斜率不存在
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
2.已知函数y=f(x)是可导函数,且f′(1)=2,则=( )
A. B.2
C.1 D.-1
3.设曲线f(x)=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a等于( )
A.1 B.
C.- D.-1
4.曲线f(x)=在点(-2,-1)处的切线方程为________.
5.已知曲线y=f(x)=2x2-7在点P处的切线方程为8x-y-15=0,求切点P的坐标.
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回顾本节知识,自我完成以下问题:
1.导数的概念与几何意义分别是什么?
2.求曲线的切线时,“在某点处的切线”与“过某点的切线”有什么不同?
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