内容正文:
第五章 一元函数的导数及其应用
5.1 导数的概念及其意义
榆次一中 数学教研组
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课时3 导数的几何意义
2
学习目标
1.能够通过函数图象直观地理解导数的几何意义,培养学生的抽象思维能力和应用知识的能力.(数学抽象、直观想象)
2.根据导数的几何意义,会求曲线上某点处的切线方程.(数学运算)
3.了解导函数的概念.(数学抽象、数学运算)
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1.当 <m></m> 点向 <m></m> 点无限逼近时,割线 <m></m> 与曲线的位置关系是什么?
[答案] 当 点无限逼近 点时,此时直线 就是 点处的切线.
2.如果设曲线的方程为 <m></m> ,点 <m></m> 的坐标为 <m></m> ,那么曲线在点 <m></m> 处的切线的斜率是什么?
[答案] .
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) 函数在 处的导数 是一个常数.( )
√
(2) 函数 在 处的导数值就是曲线 在 处的切线的斜率.( )
√
(3) 若 不存在,则曲线 在点 处没有切线.( )
×
自学检测
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2.已知曲线 上一点 ,则点 处的切线斜率为( ).
A. B. C. D.
C
[解析]
,
即 .
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3.函数 的图象如图所示,下列描述错误的是( ).
D
A. 处比 处变化快
B. 处呈上升趋势
C. 和 处增减趋势相反
D. 处呈上升趋势
[解析] 根据导数的几何意义知 , , , ,故D错误,故选D.
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探究1 导数的几何意义
设函数 ,在 上取两点 , .
问题1:割线 <m></m> 的斜率 <m></m> 是什么?
[答案] 割线 的斜率 .
情境设置
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问题2:当 <m></m> 无限趋近于点 <m></m> 时, <m></m> 与切线 <m></m> 的斜率 <m></m> 有什么关系?
[答案] 无限趋近于切线 的斜率 .
问题3:如何求得过点 <m></m> 的切线 <m></m> 的斜率?
[答案] 函数 在 处的导数就是切线 的斜率 ,即 .
问题4:曲线的切线是不是一定和曲线只有一个公共点?
[答案] 不一定.曲线的切线和曲线不一定只有一个公共点,和曲线只有一个公共点的直线和曲线也不一定相切.如图,曲线的切线是通过逼近将割线趋于确定位置的直线.
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问题5:曲线 <m></m> 在点 <m></m> 处的切线与曲线过某点 <m></m> 的切线有何不同?
[答案] 曲线 在点 处的切线,点 一定是切点,只要求出 ,利用点斜式写出切线方程即可;而曲线 过某点 的切线,给出的点 不一定在曲线上,即使在曲线上也不一定是切点.
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新知生成
导数的几何意义
(1)切线的概念:如图,对于割线 ,当点 趋近于点 时,割线 趋近于确定的位置,这个确定位置的直线 称为点 处的切线.
(2)导数的几何意义:函数 在 处的导数就是切线 的斜率 ,即 .
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新知运用
例1 已知曲线 .
(1)求曲线在点 处的切线方程;
(2)求曲线过点 的切线方程.
[解析] (1) 在曲线 上,
∴曲线在点 处切线的斜率 .
∴曲线在点 处的切线方程为 ,即 .
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(2)设曲线 与过点 的切线相切于点 ,
则切线的斜率 ,
∴切线方程为 ,
即 .
∵点 在切线上,
,即 .
,
,
,
解得 或 .
故所求的切线方程为 或 .
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方法总结 求曲线在点 处的切线方程,即给出了切点 的坐标,求切线方程的步骤:
①求出函数 在点 处的导数 ;
②根据直线的点斜式方程,得切线方程为 .
要注意“过点 的切线”与“曲线在点 处的切线”的区别,若题中所给点 不在曲线上,首先应设出切点坐标,然后根据导数的几何意义列出等式,求出切点坐标,进而求出切线方程.
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1.求函数 <m></m> 的图象在点 <m></m> 处的切线方程.
[解析] 因为 ,
所以所求切线的斜率为6,
因此,所求的切线方程为 ,即
巩固训练
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