内容正文:
5.1.1变化率问题-第2课时(2)P62-P64
割线斜率、切线速度
陶新军
1(1)
学习目标 核心素养
1.通过实例分析,探究割线斜率。 数学抽象
2.通过实例分析,经历由割线斜率过渡到切线斜率的过程。 数学抽象
3.感悟运动变化的观点;感悟极限的思想; 数学抽象
1分钟(读)
1. 平均速度:
运动员在时间段[t0, t0+Δt]内的平均速度为
当Δt无限趋近于0时,平均速度的极限为瞬时速度,记为
2. 瞬时速度:
一.新课引入:复习回顾:
3. 平均变化率:
4. 瞬时变化率:
1(2)
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.
研究思路:与研究瞬时速度类似,为了研究抛物线f(x)=x2在点P0(1, 1)处的切线,我们通常在点P0(1, 1)的附近任取一点P(x, x2),考察抛物线f(x)=x2的割线P0P的变化情况.
二.概念形成:割线斜率
问题2 抛物线的切线的斜率
探究1 如何定义抛物线f(x)=x2在点P0(1, 1)处的切线?
问题1:函数在点(0,1)处的切线方程.
2(4)
x
y
1
2
1
2
3
4
O
•
P
P0
•
观察 如图示,当点P(x, x2)沿着抛物线f(x)=x2趋近于
点P0(1, 1)时,割线P0P有什么变化趋势?
T
•
我们发现,当点P无限趋近于点P0时,割线P0P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(1, 1)处的切线.
二.概念形成:割线斜率
探究1 如何定义抛物线f(x)=x2在点P0(1, 1)处的切线?
2(6)
探究2 我们知道,斜率是确定直线的一个要素. 如何求抛物线f(x)=x2在点P0(1, 1)处的切线P0T的斜率k0呢?
由切线定义可知,抛物线f(x)=x2在点P0(1, 1)处的切线P0T的斜率与割线P0P的斜率有内在联系. 记∆x=x-1 ,则点P的坐标是(1+∆x, (1+∆x)2),于是,割线P0P的斜率为
注: ∆x可以是正值,也可以是负值,但不为0.
x
y
1
2
1
2
3
4
O
P
•
P0
•
T
•
二.概念形成:割线斜率
2(8)
∆x <0 ∆x >0
∆x ∆x
通过观察可得,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近都无限趋近于2.
我们可以用割线P0P的斜率k近似地表示切线P0T的斜率k0,并且可以通过不断缩短横坐标间隔|∆x|来提高近似表示的精确度,得到如下表格:
二.概念形成:切线斜率
1(9)
7
事实上,由 可以发现,
当∆x,
我们把2叫做“当△x无限趋近于0时, 的极限”,记为
也就是说,当点P无限靠近点P0,即∆x无限趋近于0时,割线P0P无限趋近于切线P0T,因此切线P0T的斜率为
二.概念形成:切线斜率
2(11)
二.概念形成:切线斜率
(4)x=1时的切线斜率:
(1)在1处x增量:(1+∆x)∆x
(3)[1,1+∆x]割线斜率:
(2)在1处函数值增量:f(1+∆x)
抛物线f(x)=x2在点P0(1, 1)处切线斜率步骤:
1(12)
例1. 你认为应该怎样定义抛物线f(x)=x2在点(x0, x02)处的切线斜率?
课本P64
三.概念深化:切线斜率
4(16)
三.概念深化:切线斜率
(4)x=时的切线斜率:
(1)在x0处x增量:(x0+∆x)∆x
(3)[,+∆x]割线斜率:
(2)在处函数值增量:f(+∆x)
抛物线f(x)=x2在点P0(x0, x02)处切线斜率步骤:
1(17)
思考 观察问题1中的函数 的图象,平均速度
的几何意义是什么? 瞬时速度几何意义呢?
t
h
1
O
•
(1, h(1))
•
(1+∆t, h(1+∆t))
三.概念深化:物理意义与几何意义
2(19)
平均变化率的极限,即瞬时变化率:
三.概念深化:函数的平均变化率与瞬时变化率(教材64页)
1(20)
1.高台跳水运动员平均速度及瞬时速度
3.抛物线的割线及切线的斜率
瞬时变化率:
三.概念深化:三率关系
1(21)
例2 求抛物线f(x)=x2+2x在点P (1, 3)处切线的斜率.
四.应用探究:1切线斜率
3(4)
例2变式 求抛物线f(x)=x2+2x在点P (1, 3)处的切线方程.
四.概念深化:1切线斜率
1(25)
练习2-1 求抛物线f(x)=2x2-1在x=1处的切线方程.
四.概念深化:1切线斜率
3+1(29)
练习2-2. 求抛物线f(x)=x2+1在点(0, 1)处的切线方程.
课本P64
四.概念深化:1切线斜率
3+1(33)
四.概念深化:2瞬时变化率
2(35)
四.概念深化:2瞬时变化率
3+1(39)
五.总结归纳
知识点:
题型:
方法:
作业:5.1.1变化率问题第2课时(割线斜率、切线斜率)
1(40)
1割线斜率;
2切线斜率。
1求切线斜率;
2求瞬时变化率。
1数形结合
1.高台跳水运动员平均速度及瞬时速度
3.抛物线的割线及切线的斜率
瞬时变化率:
板书设计
函数y=f(x)从x0到x0+Δx的平均变化率:=.
对于函数y=f(x),
设自变量x从x0变化到x0+Δx,x的变化量为Δx=(x0+Δx)-x0;
函数值y从f(x0)变化到f(x0+Δx),y的变化量为Δy=f(x0+Δx)-f(x0).
=.
2函数y=f(x)平均变化率:=.
=.
例3 求函数y=在点A(,2)处的瞬时变化率.
解:f(x)=,∵Δy=f(+Δx)-f()=-2=,
∴平均变化率:=,
∴瞬时变化率: =-4
练习3 求函数f(x)=x2-x在点(2,2)处的切线方程.
解:f(2+Δx)-f(2)=(2+Δx)2-(2+Δx)-4+2=3Δx+(Δx)2,
所以切线的斜率k=
= = (3+Δx)=3.
则所求切线方程为y-2=3(x-2),即3x-y-4=0.
2函数y=f(x)平均变化率:=.
=.
$