内容正文:
第二章 导数及其应用
§2 导数的概念及其几何意义
2.1 导数的概念
2.2 导数的几何意义
课程标准:1.了解导数概念的实际背景,知道导数是关于瞬时变化率的数学表达,体会导数的内涵与思想.2.体会极限思想.3.通过函数图象直观理解导数的几何意义.
教学重点:1.理解导数的概念.2.对导数几何意义的理解及求切线方程.
教学难点:1.理解导数与瞬时变化率的关系.2.对导数几何意义的理解.
核心素养:1.在学习导数定义的过程中,培养数学抽象素养.2.通过学习导数的几何意义,理解切线的斜率与导数的关系,培养数学运算和直观想象素养.
(教师独具内容)
核心概念掌握
核心素养形成
随堂水平达标
目录
课后课时精练
核心概念掌握
导数
f′(x0)
核心概念掌握
5
斜率
割线
核心概念掌握
6
2.切线
如图2,设函数y=f(x)的图象是一条光滑的曲线,从图象上可以看出:当Δx取不同的值时,可以得到不同的割线;当Δx趋于0时,点B将沿着曲线y=f(x)趋于点A,割线AB将绕点A转动趋于直线l.称直线l为曲线y=f(x)在点A处的_______,或称直线l和曲线y=f(x)在点A处_____.该切线的______就是函数y=f(x)在x0处的导数f′(x0).
切线
相切
斜率
核心概念掌握
7
3.几何意义
函数y=f(x)在x0处的导数f′(x0),是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的_____________.函数y=f(x)在x0处_____________反映了导数的几何意义.
切线的斜率
切线的斜率
核心概念掌握
8
核心概念掌握
9
2.对导数几何意义的理解
(1)如果函数y=f(x)在x0处可导,那么曲线y=f(x)在该点处有切线,其切点为(x0,f(x0)),斜率k=f′(x0),则切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).因此,要求曲线在某点处的切线方程,关键是求曲线对应的函数在此处的导数值f′(x0).
(2)若曲线y=f(x)在x=x0处的导数不存在,但有切线,则切线与x轴垂直.
(3)显然,若f′(x0)>0,则切线的倾斜角为锐角;若f′(x0)<0,则切线的倾斜角为钝角;若f′(x0)=0,则切线与x轴平行或重合.
核心概念掌握
10
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
答案: (1)√ (2)× (3)√
核心概念掌握
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-1
y=4x-4
核心概念掌握
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核心素养形成
题型一 导数的实际意义
例1 将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等产品,需要对原油进行冷却和加热.如果第x h时,原油的温度(单位:℃)为y=f(x)=x2-7x+15(0≤x≤8),求函数y=f(x)在x=2和x=6处的导数,并解释它们的实际意义.
核心素养形成
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【感悟提升】一般地,函数在某点处的导数即在该点处的瞬时变化率,它反映了函数在该点处的变化状态.如以时间为自变量的位移函数的导数表示某时刻物体的运动速度,即v=s′(t);以时间为自变量的速度函数的导数表示某时刻物体的加速度,即a=v′(t).
核心素养形成
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核心素养形成
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核心素养形成
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核心素养形成
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核心素养形成
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【跟踪训练】
2.(1)求函数y=f(x)=2x2+4x在x=3处的导数.
核心素养形成
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(2)若函数f(x)=ax2+c,且f′(1)=2,求a的值.
核心素养形成
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题型三 导数的几何意义
例3 已知曲线方程f(x)=x3,求在点A(2,8)处与曲线相切的直线方程.
核心素养形成
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【感悟提升】利用导数的几何意义求切线方程
在求切线方程时,若已知切点(x0,f(x0)),则求出函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0),即曲线y=f(x)在x=x0处切线的斜率,若斜率不存在,则切线方程为x=x0;若斜率存在,则利用点斜式,得切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
核心素养形成
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【跟踪训练】
3.若曲线y=f(x)=2x2+4x在x=x0处的切线斜率为8,求曲线y=f(x)在x=x0处的切线方程.
核心素养形成
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随堂水平达标
1.函数y=f(x)=2x2-1在x=2处的导数为( )
A.8+4Δx B.8+2Δx
C.4 D.8
随堂水平达标
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随堂水平达标
27
随堂水平达标
28
3.(多选)下列说法正确的是( )
A.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处就没有切线
B.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,则f′(x0)不一定存在
C.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率不存在
D.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率不存在,则曲线在该点处就没有切线
随堂水平达标
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解析:对于A,若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处不一定没有切线,A错误;对于B,若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,则f′(x0)不一定存在,B正确;对于C,由导数的几何意义可知,曲线在某点处的切线的斜率为该点处的导数,若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率一定不存在,C正确;对于D,若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率不存在,则曲线在该点处不一定没有切线,D错误.故选BC.
随堂水平达标
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4.人感冒服药后,血液中药物的质量浓度y是时间t的函数y=f(t)(y的单位:μg/mL,t的单位:min),假设函数y=f(t)在t=20时的导数f′(20)=1.2,则其实际意义是__________________________________________________________________.
解析:函数在某点处的导数值反映的是函数在该点处的变化情况,在本题中反映的是血液中药物质量浓度上升或下降的速度.
表示服药后20 min时,血液中药物质量浓度上升的速度为1.2 μg/(mL·min)
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5.已知曲线y=x3-x+3,求曲线在点(1,3)处的切线方程.
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课后课时精练
一、选择题
1.函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)的几何意义是( )
A.在点x=x0处的函数值
B.在点(x0,f(x0))处的切线与x轴所夹锐角的正切值
C.曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率
D.点(x0,f(x0))与点(0,0)连线的斜率
解析:根据导数的几何意义可知C正确.
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A级
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2.函数f(x)的图象如图所示,下列排序正确的是( )
A.0<f′(2)<f′(3)<f′(4)
B.0<f′(3)<f′(4)<f′(2)
C.0<f′(4)<f′(3)<f′(2)
D.0<f′(2)<f′(4)<f′(3)
解析:由导数的几何意义可知,函数f(x)在点x0处的导数即为曲线f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,又由图象可知曲线f(x)在x=2,3,4处的切线的斜率均为正且逐渐减小,所以0<f′(4)<f′(3)<f′(2).故选C.
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5.(多选)已知抛物线y=f(x)=x2+bx+c在点(1,2)处的切线与直线y=x-2平行,则( )
A.b=-1 B.b=1
C.c=-2 D.c=2
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二、填空题
6.过曲线y=x3上两点P(1,1)和Q(1+Δx,1+Δy)作曲线的割线,则Δx=0.1时割线PQ的斜率为________.
3.31
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7.已知y=f(x)=x2+ax,f′(1)=4,则实数a的值为________.
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(1,-1)或(-1,1)
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三、解答题
9.在曲线y=x2上哪一点处的切线分别满足下列条件:
(1)平行于直线y=4x-5;
(2)垂直于直线2x-6y+5=0;
(3)与x轴成135°的倾斜角.
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2.已知直线l1为曲线y=x2+x-2在点(1,0)处的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1⊥l2.
(1)求直线l2的方程;
(2)求由直线l1,l2和x轴所围成的三角形的面积.
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R
知识点一 导数的概念
设函数y=f(x),当自变量x从x0变到x1时,函数值y从f(x0)变到f(x1),函数值y关于x的平均变化率为eq \f(Δy,Δx)=eq \f(f(x1)-f(x0),x1-x0)=eq \f(f(x0+Δx)-f(x0),Δx).
当x1趋于x0,即Δx趋于0时,如果平均变化率趋于一个固定的值,那么这个值就是函数y=f(x)在点x0的瞬时变化率.在数学中,称瞬时变化率为函数y=f(x)在点x0处的_________,通常用符号__________表示,记作f′(x0)=___________________
=_________________________.
eq \o(x1→x0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(x1→x0))eq \f(f(x1)-f(x0),x1-x0)
eq \o(Δx→0,\s\up8(lim))eq \f(f(x0+Δx)-f(x0),Δx)
知识点二 导数的几何意义
1.割线
设函数y=f(x)的图象是一条光滑的曲线,且函数y=f(x)在区间[x0,x0+Δx]的平均变化率为eq \f(Δy,Δx),如图1,它是经过A(x0,f(x0))和B(x0+Δx,f(x0+Δx))两点的直线的______.这条直线称为曲线y=f(x)在点A处的一条______.
1.对导数概念的理解
函数y=f(x)在某点处的导数即为函数在这点的瞬时变化率,有两层含义:
(1)eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq \f(Δy,Δx)存在,则称f(x)在x=x0处可导并且导数即为极限值;
(2)eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq \f(Δy,Δx)不存在,则称f(x)在x=x0处不可导.
注意:令x=x0+Δx,得Δx=x-x0,于是f′(x0)=eq \o(x→x0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(x→x0)) eq \f(f(x)-f(x0),x-x0)与定义中的f′(x0)=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(x0+Δx)-f(x0),Δx)意义相同.
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数值与Δx值的正、负无关.( )
(2)直线与曲线相切,则直线与已知曲线只有一个公共点.( )
(3)双曲线y=-eq \f(1,x)在点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,-\f(1,2)))处的切线的斜率大于在点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3,-\f(1,3)))处的切线的斜率.( )
2.做一做
(1)函数在某一点的导数是( )
A.在该点的函数值的增量与自变量的增量的比
B.一个函数
C.一个常数,不是变数
D.函数在这一点到它附近一点之间的平均变化率
(2)设f(x)在定义域上的每一点处都存在导数,且满足eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(1)-f(1-Δx),Δx)=-1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为________.
(3)曲线y=x2在x=2处的切线方程为___________.
解 根据题意求函数f(x)在x=2处的导数.
∵Δy=f(2+Δx)-f(2)=(Δx)2-3Δx,
∴eq \f(Δy,Δx)=Δx-3,当Δx趋于0时,eq \f(Δy,Δx)趋于-3,
故f′(2)=-3.同理可得f′(6)=5.
f′(2)=-3表示在第2 h附近,原油温度以3 ℃/h的速度下降;f′(6)=5表示在第6 h附近,原油温度以5 ℃/h的速度上升.
【跟踪训练】
1.一只昆虫的爬行路程s(单位:米)是关于时间t(单位:分)的函数:s=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3t2,0≤t<3,,15+3(t-1)2,t≥3.))
求s′(1)与s′(4),并解释它们的实际意义.
解:当0≤t<3时,s(t)=3t2,
eq \f(Δs,Δt)=eq \f(s(1+Δt)-s(1),Δt)=eq \f(3(1+Δt)2-3,Δt)=6+3Δt,
当Δt趋于0时,eq \f(Δs,Δt)趋于6,所以s′(1)=6.
当t≥3时,s(t)=15+3(t-1)2,
eq \f(Δs,Δt)=eq \f(s(4+Δt)-s(4),Δt)=eq \f(15+3(4+Δt-1)2-[15+3×(4-1)2],Δt)
=18+3Δt,
当Δt趋于0时,eq \f(Δs,Δt)趋于18,所以s′(4)=18.
s′(1)=6说明在第1分钟时,该昆虫的爬行速度为6米/分;
s′(4)=18说明在第4分钟时,该昆虫的爬行速度为18米/分.
题型二 定义法求函数在某点处的导数
例2 利用导数定义求函数f(x)=eq \r(x)在x=1处的导数.
解 f′(1)=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(1+Δx)-f(1),Δx)
=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(\r(1+Δx)-1,Δx)
=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f((\r(1+Δx)-1)(\r(1+Δx)+1),Δx(\r(1+Δx)+1))
=eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0))eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq \f(1,\r(1+Δx)+1)
=eq \f(1,2).
【感悟提升】导数定义的探究
(1)判断一个函数在某点是否可导就是判断该函数的平均变化率eq \f(Δy,Δx)当Δx→0时的极限是否存在.
(2)利用导数定义求函数的导数时,先算函数值的增量Δy,再算比值eq \f(Δy,Δx)=eq \f(f(x+Δx)-f(x),Δx),然后求极限f′(x)=y′=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx).
(3)导数定义中,x在x0处增量是相对的,可以是Δx,也可以是2Δx,-Δx等,做题要将分子分母中增量统一为一种.
(4)导数定义eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(x0+Δx)-f(x0),Δx)=f′(x0),也即eq \o(x→x0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(x→x0)) eq \f(f(x)-f(x0),x-x0)=f′(x0).
解:Δy=2(3+Δx)2+4(3+Δx)-(2×32+4×3)=2(Δx)2+16Δx,
∴eq \f(Δy,Δx)=eq \f(2(Δx)2+16Δx,Δx)=2Δx+16.
∴f′(3)=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx)=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) (2Δx+16)=16.
解:∵f(1+Δx)-f(1)=a(1+Δx)2+c-a-c=a(Δx)2+2aΔx.
∴f′(1)=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(1+Δx)-f(1),Δx)=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(a(Δx)2+2aΔx,Δx)
=eq^\o(lim,\s\do10(Δx→0))eq \o(Δx→0,\s\up6(lim)) (aΔx+2a)=2a,
即2a=2,∴a=1.
解 ∵A(2,8)在曲线f(x)=x3上,
由f(x)=x3,
得f′(2)=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(2+Δx)-f(2),Δx)=12,
∴所求切线方程为y-8=12(x-2),即12x-y-16=0.
解:曲线y=f(x)=2x2+4x在x=x0附近且经过该点的割线斜率为
k=eq \f(f(x0+Δx)-f(x0),Δx)=2,0)eq \f(2(x0+Δx)2+4(x0+Δx)-(2x+4x0),Δx)
=2Δx+4x0+4,
所以f′(x0)=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) (2Δx+4x0+4)=4x0+4=8,即x0=1,
所以f(x0)=f(1)=2×12+4×1=6.
所以所求切线方程为y-6=8(x-1),
即8x-y-2=0.
解析:由已知得,eq \f(Δy,Δx)=eq \f(f(2+Δx)-f(2),Δx)=eq \f(2(2+Δx)2-1-7,Δx)=eq \f(2(Δx)2+8Δx,Δx)=2Δx+8,当Δx趋于0时,2Δx+8趋于8,所以f(x)=2x2-1在x=2处的导数为8.故选D.
2.某堆雪在融化过程中,其体积V(单位:m3)与融化时间t(单位:h)近似满足函数关系:V(t)=Heq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10-\f(1,10)t))
eq \s\up12(3)(H为常数),其图象如图所示.记此堆雪从融化开始到结束的平均融化速度为eq \o(v,\s\up6(-))(m3/h),观察图象可知瞬时融化速度等于eq \o(v,\s\up6(-))的时刻是图中的( )
A.t1
B.t2
C.t3
D.t4
解析:如图所示,平均融化速度实际上是点A与点B连线的斜率k;瞬时融化速度的几何意义就是曲线V(t)在某时刻的切线斜率,通过对比,t3时刻曲线的切线斜率与k相等,故瞬时融化速度等于eq \o(v,\s\up6(-))的时刻是t3.
解:因为Δy=[(1+Δx)3-(1+Δx)+3]-3=2Δx+3(Δx)2+(Δx)3,
所以eq \f(Δy,Δx)=eq \f(2Δx+3(Δx)2+(Δx)3,Δx)=2+3Δx+(Δx)2,所以曲线在点(1,3)处的切线斜率k=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(,\s\do4(Δx→0))[2+3Δx+(Δx)2]=2,故所求切线方程为y-3=2(x-1),即2x-y+1=0.
3.曲线y=f(x)在点(x0,y0)处的切线为y=2x+1,则eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(x0)-f(x0-2Δx),Δx)=( )
A.-4
B.-2
C.4
D.2
解析:由题意可得f′(x0)=2,而eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(x0)-f(x0-2Δx),Δx)=2eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(x0)-f(x0-2Δx),2Δx)=2f′(x0)=4.故选C.
4.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3x2+1,0≤x<3,,2+3(x-3)2,x≥3,))则函数f(x)在x=1处的导数为( )
A.2
B.3
C.4
D.6
解析:f(1)=4,f′(1)=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(f(1+Δx)-f(1),Δx)=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(3(1+Δx)2+1-4,Δx)=eq^\o(lim,\s\do10(Δx→0))eq \o(Δx→0,\s\up6(lim)) (6+3Δx)=6.
解析:∵点(1,2)在抛物线y=x2+bx+c上,∴2=1+b+c,即b+c=1 ①.∵抛物线在点(1,2)处的切线与直线y=x-2平行,∴f′(1)=1,而f′(1)=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx)=
eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq \f((1+Δx)2+b(1+Δx)+c-(1+b+c),Δx)
=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) (Δx+2+b)=2+b,∴2+b=1 ②.
由①②可得b=-1,c=2.
解析:设y=f(x),则Δy=f(1+Δx)-f(1)=(1+Δx)3-1=(Δx)3+3(Δx)2+3Δx,所以割线PQ的斜率k=eq \f(Δy,Δx)=eq \f((Δx)3+3(Δx)2+3Δx,Δx)=(Δx)2+3Δx+3.故当Δx=0.1时,割线PQ的斜率为0.12+3×0.1+3=3.31.
解析:eq \f(Δy,Δx)=eq \f((1+Δx)2+a(1+Δx)-(1+a),Δx)=Δx+2+a,eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx)=2+a=4,解得a=2.
8.已知曲线y=f(x)=x3-2x在点P处的切线的倾斜角为eq \f(π,4),则点P的坐标为__________________.
解析:依题意,设切点坐标为(x0,y0),因为
y=x3-2x,所以f′(x0)=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) 3,0)eq \f((x0+Δx)3-2(x0+Δx)-x+2x0,Δx)
=3xeq \o\al(2,0)-2=taneq \f(π,4)=1,解得x0=±1.当x0=1时,y0=-1;当x0=-1时,y0=1.所以点P的坐标为(1,-1)或(-1,1).
解:y′=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f((x+Δx)2-x2,Δx)=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(lim,\s\do4(Δx→0)) (2x+Δx)=2x.
设点P(x0,y0)是曲线上满足条件的切点.
(1)因为切线与直线y=4x-5平行,
所以2x0=4,得x0=2,
即曲线y=x2在点P(2,4)处的切线平行于直线y=4x-5.
(2)因为切线与直线2x-6y+5=0垂直,
所以2x0×eq \f(1,3)=-1,
得x0=-eq \f(3,2),即曲线y=x2在点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2),\f(9,4)))处的切线垂直于直线2x-6y+5=0.
(3)因为切线与x轴成135°的倾斜角,
所以2x0=-1,得x0=-eq \f(1,2),
即曲线y=x2在点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),\f(1,4)))处的切线与x轴成135°的倾斜角.
10.建造一栋面积为x平方米的房屋需要成本y万元,y关于x的函数为y=f(x)=eq \f(x,10)+eq \f(\r(x),10)+0.3,求f′(100)的值,并解释它的实际意义.
解:根据导数的定义,得
f′(100)=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do10(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx)=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do10(Δx→0)) eq \f(f(100+Δx)-f(100),Δx)
=eq^\o(lim,\s\do10(Δx→0))eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq \f(100+Δx+\r(100+Δx)+3-(100+\r(100)+3),10Δx)
=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do10(Δx→0)) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,10)+\f(\r(100+Δx)-10,10Δx)))=eq \o(Δx→0,\s\up10(lim))eq^\o(lim,\s\do10(Δx→0)) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,10)+\f(1,10×(\r(100+Δx)+10))))
=eq \f(1,10)+eq \f(1,10×(10+10))=0.105.
f′(100)=0.105表示当建筑面积为100平方米时,成本增加的速度为1050元/平方米.
1.设定义在(0,+∞)上的函数f(x)=ax+eq \f(1,ax)+b(a>0).若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=eq \f(3,2)x,求a,b的值.
解:因为eq \f(Δy,Δx)=eq \f(f(1+Δx)-f(1),Δx)
=eq \f(a(1+Δx)+\f(1,a(1+Δx))+b-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(1,a)+b)),Δx)=eq \f(a2(1+Δx)-1,a(1+Δx)),
所以f′(1)=eq \o(Δx→0,\s\up6(lim))eq^\o(,\s\do4(Δx→0)) eq \f(a2(1+Δx)-1,a(1+Δx))=eq \f(a2-1,a)=eq \f(3,2),
解得a=2或a=-eq \f(1,2)(不符合题意,舍去).
将a=2代入f(1)=a+eq \f(1,a)+b=eq \f(3,2),解得b=-1.所以a=2,b=-1.
解:(1)f′(1)=eq \o(Δx→0,\s\up8(lim))eq^\o(,\s\do4(Δx→0)) eq \f((1+Δx)2+(1+Δx)-2-(12+1-2),Δx)=3,
所以直线l1的方程为y=3(x-1),
即y=3x-3.
设曲线y=x2+x-2在点B(b,b2+b-2)处的切线为l2,
f′(b)=eq \o(Δx→0,\s\up8(lim))eq^\o(,\s\do4(Δx→0)) eq \f((b+Δx)2+(b+Δx)-2-(b2+b-2),Δx)=2b+1,
所以直线l2的方程为y-(b2+b-2)=(2b+1)(x-b),
即y=(2b+1)x-b2-2.
因为l1⊥l2,所以3×(2b+1)=-1,
所以b=-eq \f(2,3),所以直线l2的方程为y=-eq \f(1,3)x-eq \f(22,9).
(2)由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=3x-3,,y=-\f(1,3)x-\f(22,9),))得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,6),,y=-\f(5,2),))
即l1与l2的交点坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,6),-\f(5,2))),l1,l2与x轴的交点坐标分别为(1,0),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(22,3),0)),
所以所求三角形的面积S=eq \f(1,2)×eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(-\f(5,2)))×eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(1+\f(22,3)))=eq \f(125,12).
$