内容正文:
5.1.2 导数的概念及其几何意义
学习目标
1、 通过瞬时速度、切线的斜率,抽象导数的概念,理解导数的几何意义。提升了学生的抽象概括能力。
2、根据导数的几何意义,会求曲线上某点处的切线方程.提升了学生的运算求解的核心素养。
一、温故知新:
1、 一个小球从5m的高处自由下落,其位移y(单位:m)与时间t(单位:s)之间的关系为
y(t)= -4.9t2 .求t=1s时小球的瞬时速度。
2、 求抛物线f(x)=x2在点(1,1)处切线的斜率。
二、自主探究
任务一:导数的概念
1、平均变化率
函数y=f(x)从x0到的平均变化率:
2、瞬时变化率
函数y=f(x)在x=x0处的导数(也称瞬时变化率):
巩固训练:
例1、
例2、将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同需要对原油进行冷却和加热,如果在第rh 时,原油的温度(单位:℃)为y=f(x)=x2﹣7x+15(0≤x≤8).计算第2h与第6h时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义.
例3:一辆汽车在公路上沿直线变速行驶,假设ts是汽车的速度(单位:m/s)为y=v(t)= -t2+6t+60,求汽车在第2s与第6s时的瞬时加速度,并说明它们的意义。
任务二: 导数的几何意义
思考:1、观察函数y=f(x)的图像(右图)平均变化率
2、瞬时变化率
表示什么?
归纳:函数y=f(x)在点x=x0处的导数的几何意义:
巩固训练:
变式训练:已知函数f(x)的图象如图所示,则下列不等关系中正确的是( )
A.0<f′(2)<f′(3)<f(3)-f(2) B.0<f′(2)<f(3)-f(2)<f′(3)
C.0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2) D.0<f(3)-f(2)<f′(2)<f′(3)
2、求曲线y=-2x2+1在点(1,-1)处的切线方程。
任务三: 导函数的定义
从求函数f(x)在x=x0处导数的过程可以看出,当x=x0时,f′(x0)是一个唯一确定的数.这样,当x变化时,y=f′(x)就是x的函数,我们称它为y=f(x)的导函数(简称导数).y=f(x)的导函数记作f′(x)或y′,即f′(x)=y′= .
特别提醒:
区别
联系
f′(x0)
f′(x0)是具体的值,是数值
在x=x0处的导数f′(x0)是导函数f′(x)在x=x0处的函数值,因此求函数在某一点处的导数,一般先求导函数,再计算导函数在这一点的函数值
f′(x)
f′(x)是函数f(x)在某区间I上每一点都存在导数而定义的一个新函数,是函数
判断题:
1.函数在某点处的导数f′(x0)是一个常数.( )
2.函数y=f(x)在点x0处的导数f′(x0)就是导函数f′(x)在点x=x0处的函数值.( )
3.函数f(x)=0没有导数.( )
4.直线与曲线相切,则直线与该曲线只有一个公共点.( )
当堂检测:
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轴斜交
2、已知函数f(x)满足f′(x1)>0,f′(x2)<0,则在x1和x2附近符合条件的f(x)的图象大致是( )
3、 已知曲线y=2x2+4x在点P处的切线斜率为16,则P点坐标为________.
4、曲线f(x)=在点(3,3)处的切线的倾斜角α等于( )
A.45° B.60° C.135° D.120°
5、若抛物线y=x2-x+c上一点P的横坐标是-2,在点P处的切线恰好过坐标原点,则实数c的值为________.
6、已知直线y=4x+a(a<0)和曲线y=x3-2x2+3相切,则切点坐标为________,实数a的值为________.
7、点P在曲线f(x)=x2+1上,且曲线在点P处的切线与曲线y=-2x2-1相切,求点P的坐标.
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