内容正文:
高中数学 人教A版 选择性必修第二册 第五章
5.1.1 变化率问题(第2课时)
(一)复习引入
高台跳水运动员的速度
1.平均速度
2.瞬时速度 在t=t0 时的瞬时速度
思考:你能描述一下从平均速度到瞬时速度的研究过程吗? 它们有什么关系?能否总结一下对其研究的思想方法?
“逼近 ”
极限
探究 抛物线的切线的斜率
我们知道,如果一条直线与一个圆只有一个公共点, 那么这条直线与这个圆相切.对于一般的曲线C,如何定 义它的切线呢? 下面我们以抛物线f(x)=x2为例进行研究.
观察: 直线x=1是抛物线f(x)=x2在点P0 (1 ,1 )处的 切线吗?
问题1:你认为应该如何定义抛物线f(x)=x2在 点P0 (1,1)处的切线?
x=1
p0 (1,1)
(二)探究新知
探究 抛物线的切线的斜率
与研究瞬时速度类似(逼近、极限)
在点p0 (1 ,1 )的附近任取一点P (x,
x2 )
我们发现,当点 P 无限趋近于点P0 时 ,割线
的直线P0T称为抛物线f(x)=x2在点P0 (1 ,1)处的切线.
T
观察思考 抛物线f(x)=x2过P0 的割线P0 P的变 化情况
附 近: 要多近 有多近
P0 P 无限趋近于一个确定的 位置,这个确定位置
用运动变化的观
点研究问题是微积分 的重要思想.
P(x,x2 割)线
切线
问题2: (1) 斜率是确定直线的一个要素.割线的斜率与切线的斜率有什么关系呢?
(2)你能利用这种关系求抛物线f(x)=x2在点P0 (1,1)处的切线P0T的斜率k0 吗?
割线P0 P的斜率
k=
Δx<0 k=Δx+2 Δx> 0 k=Δx+2
1.99 2.01
1.999 2.001
1.9999 2.0001
1.99999 2.00001
1.999999 2.000001
...... ......
观察表中数据发现, 当∆x无限趋近于0,即无论 x从小于1的一边,还是从 大于1的一边无限趋近于1 时, 割线P0P的斜率K都无 限趋近于2.
问题2: (2)求抛物线f(x)=x2在点P0 (1,1)处的切线P0T的斜 率k0
思考: 你认为通过上述列表计算切线斜率的过程可靠吗?
推理论证,
可 靠!
因此,切线P0T的斜率K0=2
T
吗?并试求其斜率. “逼近
”极限
当点P 无限趋近于点P0 时 ,割线
P0 P 无限趋近于一个确定的 位置,这个确定位置
的直线P0T称为抛物线f(x)=x2在点P0 (x0,x02 )处的切线.
割线
T
切线
P0(x0,x02)
追问 :你能用上述研究的方法,定义抛物线f(x)=x2在点(x0,x02)处的切线
由特殊到一般
数形结合
A
B
(三)课堂练习
1. 求抛物线f(x)=x2在点(-1,1)处切线的斜率. (教科书P64练习1);
2.求抛物线f(x)=x2 +1在点(0,1)处的切线方程. (教科书P64练
习2)
k=3 y=-4
3已知曲线y=2x2-7在点P处的切线方程为8x-y-15=0,求切点P的坐标.P(2,1)
4.设曲线f (x)=ax2在点(1 ,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行, 求a值.
a=1
(四)拓展训练
C
一是极限思想,经历用割线斜率“逼近”切线斜率的过程,并由此体会 极限思想;
二是从特殊到一般、数形结合的数学思想方法,这是研究数学的基本策略.
抛物线在某点处的切线是过该点的 割线的极限位置;
切线的斜率是割线斜率的极限.
(五)盘点收获
基础知识:
割线及其斜率
切线及其斜率
数学思想:
基本技能:
$$