内容正文:
教学设计
2.2.2 导数的几何意义
一、教学目标
1.理解割线、切线的定义,掌握导数的几何意义.
2.掌握利用导数求曲线在某一点处切线方程的方法.
3.体会"以直代曲""逼近"的数学思想,提升数形结合能力.
二、教学重难点
教学重点:导数的几何意义,利用导数求切线方程.
教学难点:理解割线逼近切线的过程,导数与切线斜率的对应关系.
三、本节内容和内容解析
本节由平均变化率对应割线斜率入手,通过,割线趋近于切线,得出导数即为切线斜率这一核心结论,完成导数从"数"到"形"的转化.内容包含割线、切线概念、导数几何意义、切线方程求解,是连接导数计算与图象分析的关键桥梁.
四、学情分析
学生已掌握导数定义、极限运算,具备函数图象、直线斜率与方程的基础知识.但对"割线如何变成切线"的动态过程理解较弱,需要借助图象与实例直观感受;利用导数求切线方程的步骤易出错,需规范训练.
五、教学准备
教师准备:准备好课件,利用课件动态展示教学内容.
学生准备:提前预习教材58-60页内容.
六、教学过程设计
(一)知识拓展,情境引入:
教师活动:回顾函数平均变化率的几何意义,提问:平均变化率对应曲线上哪条线的斜率?当越来越小时,这条线会发生什么变化?
学生活动:回忆旧知,观察图象,思考割线的变化趋势,进入学习情境.
(二)新课讲授
教师活动:
1.给出割线定义:过曲线上和两点的直线叫割线,其斜率等于平均变化率.
2.动态演示:当时,点沿曲线趋近于点,割线绕点旋转,最终趋近于一条定直线,这条直线就是切线.
学生活动:观察动态演示,理解割线变切线的逼近过程,明确割线与切线的联系.
教师活动:
1.给出核心结论:函数在处的导数,就是曲线在点处切线的斜率.
2.梳理数形对应:
平均变化率↔割线斜率;瞬时变化率/导数↔切线斜率
3.强调思想:以直代曲、极限逼近.
学生活动:记录核心结论,理解"导数切线斜率"的几何意义,建立数形结合思维.
例题讲评:
例4已知函数及自变量.
(1)分别对求在区间上的平均变化率,并画出过点
()的相应割线;
(2)求函数在处的导数,并画出曲线在点()处的切线.
解:(1)当时,区间相应为
,经过点和点的直线,经过点和点的直线.
令趋于0,知函数在处的导数为.因此,曲线在点处的切线为经过点,斜率为的直线,如下图.
例5求函数在处的切线的方程.
令趋于0,可知在处的导数为.于是,函数在点即处的切线斜率为6,即该切线经过点,且斜率为6.因此,函数在处的切线方程为,即 切线如图.
(三)课堂练习
1.曲线在点处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.已知函数的图象如图所示,是函数的导函数,则( )
A. B.
C. D.
3.函数的图象在处的切线方程是,则( )
A. B.1 C.2 D.0
(四)课堂小结
数:平均变化率→瞬时变化率→导数
形:割线斜率→切线斜率
(五)布置作业
教材第60页,练习1-2.
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