2.2.2 导数的几何意义-【精讲精练】2025-2026学年高中数学选择性必修第二册教师用书word(北师大版)
2.2 导数的几何意义
学业标准 | 素养目标 |
1.了解切线的概念,理解导数的几何意义.(难点) 2.会利用导数的几何意义求简单函数的切线方程.(重点) | 1.通过学习切线的概念,培养直观想象等核心素养. 2.通过求切线方程,提升数学运算等核心素养. |
导学 | 导数的几何意义 |
如图,直线l1是曲线C的切线吗?l2呢?
[提示] l1不是曲线C的切线,l2是曲线C的切线.
设函数y=f(x)的图象如图所示,AB是过点A(x0,f(x0))与点B(x0+Δx,f(x0+Δx))的一条割线,当点B沿曲线趋于点A时,割线AB如何变化呢?割线AB的斜率kAB与在点A处的切线AD的斜率k之间有什么关系?
[提示] 当点B沿曲线趋近于点A时,割线AB趋近于切线AD,且kAB无限趋近于切线AD的斜率k.
◎结论形成
1.曲线的切线概念
如图,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处的切线,或称直线l和曲线y=f(x)
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在点A处相切.
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x0处的导数f′(x0),是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率.相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),函数y=f(x)在x0处切线的斜率反映了导数的几何意义.
[导学点睛]
1.曲线的切线和曲线不一定只有一个交点,和曲线只有一个交点的直线和曲线也不一定相切.如图,直线l1与曲线只有一个交点,但直线l1不是曲线的切线;直线l2是曲线的切线,但与曲线有两个交点.
2.曲线的升降、切线的斜率与导数符号的关系如下表:
| 曲线f(x)在x=x0附近的升降情况 | 切线的斜率k | 切线的倾斜角 |
f′(x0)>0 | 上升 | k>0 | 锐角 |
f′(x0)<0 | 下降 | k<0 | 钝角 |
f′(x0)=0 | 平坦 | k=0 | 零角(切线与x轴平行) |
说明:切线斜率的绝对值的大小反映了曲线在相应点附近上升或下降的快慢. | |||
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若直线与曲线相切,则直线与该曲线只有一个公共点.( )
(2)若直线与曲线相切,则该曲线在切线的一侧.( )
(3)一条直线过点P(x0,y0)与曲线y=f(x)相切,则点P(x0,y0)一定是切点.( )
(4)切点一定是切线与曲线的公共点.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.已知函数y=f(x)的图象如图所示,则f′(xA)与f′(xB)的大小关系是( )
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A.f′(xA)>f′(xB) B.f′(xA)<f′(xB)
C.f′(xA)=f′(xB) D.不能确定
解析 分别作出A,B两点处的切线,由图可知kB<kA,即f′(xB)<f′(xA).
答案 A
3.如图,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=-x+8,则f(5)+f′(5)= .
解析 点(5,f(5))在切线y=-x+8上,
所以f(5)=-5+8=3,
且f′(5)=-1,所以f(5)+f′(5)=2.
答案 2
4.函数f(x)=x2在x=1处的切线方程为 .
解析 =
=2+Δx,当Δx趋于0时,
趋于2,故f′(1)=2,即x=1处的切线斜率为2.切点坐标为(1,1),
故所求的切线方程为y-1=2(x-1),
即2x-y-1=0.
答案 2x-y-1=0
题型一 求曲线的切线方程
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