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赢在微点 匠心筑梦
轻松课堂 北师大版数学 选修1-1
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第三章 变化率与导数
§2 导数的概念及其几何意义
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课时练22
导数的概念及其几何意义
课堂轻松练
课后巩固45分钟
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学习目标
学法指导
1.理解导数的概念以及导数和变化率的关系。
2.会计算函数在某点处的导数。
3.理解导数的几何意义,会求曲线上某点处的切线方程。
1.导数f′(x0)的几何意义是曲线y=f (x)在点(x0,f (x0))处的切线的斜率,即k=eq \o(lim,\s\do14(Δx→0)) eq \f(fx0+Δx-fx0,Δx)=f′(x0)。
2.利用导数求曲线的切线方程,要注意已知点是否在曲线上。如果已知点在曲线上,则以该点为切点的切线方程为y-f (x0)=f′(x0)(x-x0);若已知点不在切线上,则设出切点(x0,f (x0)),表示出切线方程,然后求出切点。
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知识点1 利用定义求导数
1.设函数f (x)在点x0附近有定义,且有f (x0+Δx)-f (x0)=aΔx+b(Δx)2(a,b为常数),则( )
A.f′(x)=a
B.f′(x)=b
C.f′(x0)=a
D.f′(x0)=b
解析 因为eq \f(Δy,Δx)=eq \f(aΔx+bΔx2,Δx)=a+bΔx,所以f′(x0)=eq \o(lim,\s\do14(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx)=eq \o(lim,\s\do14(Δx→0)) (a+bΔx)=a。
答案 C
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2.求函数y=2x2+4x在x=3处的导数。
解 因为Δy=f (3+Δx)-f (3)
=2(3+Δx)2+4(3+Δx)-(2×32+4×3)
=2(Δx)2+16Δx,
所以eq \f(Δy,Δx)=2Δx+16。
所以f′(3)=eq \o(lim,\s\do14(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx)=eq \o(lim,\s\do14(Δx→0)) (2Δx+16)=16。
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知识点2 切线问题
3.如图,函数y=f (x)的图像在点P处的切线的方程是y=-x+8,则f (5)+f′(5)=________。
解析 因为点P在切线上,所以f (5)=-5+8=3,又因为f′(5)=k=-1,所以f (5)+f′(5)=3-1=2。
答案 2
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4.曲线y=2x2+1在点P(-1,3)处的切线的方程为________。
解析 Δy=2(Δx-1)2+1-2×(-1)2-1=2(Δx)2-4Δx,eq \f(Δy,Δx)=2Δx-4,eq \o(lim,\s\do14(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx)=eq \o(lim,\s\do14(Δx→0)) (2Δx-4)=-4,由导数的几何意义知,曲线y=2x2+1在点(-1,3)处的切线的斜率为-4,切线的方程为y=-4x-1,即4x+y+1=0。
答案 4x+y+1=0
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5.已知抛物线y=2x2+1分别满足下列条件,请求出切点的坐标。
(1)切线的倾斜角为45°;
(2)切线平行于直线4x-y-2=0;
(3)切线垂直于直线x+8y-3=0。
解 设切点坐标为(x0,y0),则Δy=2(x0+Δx)2+1-2xeq \o\al(2,0)-1=4x0·Δx+2(Δx)2,所以eq \f(Δy,Δx)=4x0+2Δx,
当Δx趋于0时,eq \f(Δy,Δx)趋于4x0,即f′(x0)=4x0。
(1)因为抛物线的切线的倾斜角为45°,
所以斜率为tan45°=1。
即f′(x0)=4x0=1,得x0=eq \f(1,4),
所以切点坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(9,8)))。
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(2)因为抛物线的切线平行于直