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第六章 导数及其应用
6.1.2 导数及其几何意义
第2课时 导数及其几何意义
[学习任务]
1.理解导数的几何意义.
2.根据导数的几何意义,会求曲线上某点处的切线方程.
第2课时 导数及其几何意义
[对应学生用书第44页]
知识点 导数的几何意义
1.割线斜率与切线斜率
一般地,如图所示,设S是平面上的一条曲线,P0是曲线S上的一个定点,P是曲线S上P0附近的点,则称直线PP0为曲线S的割线,如果P无限接近于P0时,割线PP0无限接近于通过P0的一条直线l,则称 直线l 为曲线S在点P0处的切线.
直线l
第2课时 导数及其几何意义
依照切线的定义可知,如果将函数y=f(x)的图象看成曲线(称为曲线y=f(x),下同),而且曲线在点A(x0,f(x0))处的切线为l,则Δx很小时,B(x0+Δx,f(x0+Δx))是A附近的一点,割线AB的斜率是
= ,则当Δx无限接近于0时,割线的斜率将无限趋近于 切线l的斜率 .
切线l的
斜率
第2课时 导数及其几何意义
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数的几何意义是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处(也称在x=x0处)的切线的斜率.也就是说,曲线y=f(x)在(x0,f(x0))处的切线的斜率是 f'(x0) .相应地,切线方程为 y-f(x0)=f'(x0)(x-x0) .
f'(x0)
y-f(x0)=f'(x0)(x-x0)
第2课时 导数及其几何意义
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)“直线l与曲线C相切”是“l与C有一个交点”的必要不充分条件. ( × )
(2)函数f(x)=0没有导数. ( × )
(3)直线与曲线相切,则直线与该曲线只有一个公共点. ( × )
×
×
×
第2课时 导数及其几何意义
[对应学生用书第44页]
探究一 求切线的方程
[例1] 已知曲线y=x3及其上一点P,求点P处的切线方程.
第2课时 导数及其几何意义
[解] ∵y=x3,
∴y'= =
=
=[3x2+3xΔx+(Δx)2]=x2,
∴y'|x=2=22=4,
第2课时 导数及其几何意义
∴点P处切线的斜率为4.
又点P的坐标为,
∴在点P处的切线方程是y-=4(x-2),
即12x-3y-16=0.
第2课时 导数及其几何意义
利用导数的几何意义求曲线的切线方程的步骤
(1)求出函数f(x)在点x0处的导数f'(x0);
(2)写出切线方程,即y-f(x0)=f'(x0)(x-x0).
特别注意:若在点(x0,y0)处切线的倾斜角为,此时所求的切线平行于y轴,所以直接得切线方程为x=x0.
第2课时 导数及其几何意义
1.曲线y=-在点处的切线方程是 .
解析 先求y=-的导数Δy=-+=,=,==,即y'=,所以y=-在点处的切线斜率为f'=4,
所以切线方程是y+2=4,即y=4x-4.
答案 y=4x-4
第2课时 导数及其几何意义
探究二 求切点坐标
[例2] 若曲线y=x2+6在点P处的切线垂直于直线2x-y+5=0,求点P的坐标及切线方程.
第2课时 导数及其几何意义
[解] 设切点P的坐标为(x0,y0),
因为f'(x0)=
==(2x0+Δx)=2x0,
所以2x0·2=-1,解得x0=-,
所以y0=+6=,故点P的坐标为,
切线方程为y-=-,即8x+16y-95=0.
第2课时 导数及其几何意义
根据切线斜率求切点坐标的步骤
(1)设切点坐标(x0,y0);
(2)求导函数f'(x);
(3)求切线的斜率f'(x0);
(4)由斜率间的关系列出关于x0的方程,解方程求x0;
(5)由点(x0,y0)在曲线f(x)上,将(x0,y0)代入求y0得切点坐标.
第2课时 导数及其几何意义
2.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
第2课时 导数及其几何意义
解析 因为f'(1)=
==(2a+aΔx)=2a,
所以2a=2,所以a=1.
答案 A
第2课时 导数及其几何意义
探究三 导数几何意义的应用
[例3] 已知函数y=f(x),y=g(x)的导函数的图象如图,那么y=f(x),y=g(x)的图象可能是 ( )
第2课时 导数及其几何意义
[解析] 从导函数的图象可知两个函数在x0处斜率相同,可以排除B,C;再者导函数的函数值反映的是原函数的斜率大小,可明显看出y=f(x)的导函数的值在减小,所以原函数的斜率慢慢变小,排除A.
[答案] D
第2课时 导数及其几何意义
导数的几何意义就是切线的斜率