导数的基本概念及性质应用
考点：1、掌握导数的基本概念及运算公式，并能灵活应用公式求解 2、能运用导数求解单调区间及极值、最值
3、理解并掌握极值及单调性的实质，并能灵活应用其性质解题。 能力：数形结合 方法：讲练结合
新授课：
一、 知识点总结：
导数的基本概念与运算公式
１、导数的概念
函数y =)(x f 的导数)(x f '，就是当Δx →0时，函数的增量Δy 与自变量的增量Δx 的比x
Δ y
Δ的极限，即
)(x f '＝0x Δlim
→x
Δ y Δ＝
x Δlim
→x
Δf(x)
-x) Δ(+x f
说明：分子和分母中间的变量必须保持一致 ２、导函数
函数y =)(x f 在区间( a, b )内每一点的导数都存在，就说在区)(x f 间( a, b )内可导，其导数也是(a ,b )内的函数，叫做)(x f 的导函数，记作)(x f '或x y '，
函数)(x f 的导函数)(x f '在0x x =时的函数值)(0x f '，就是)(x f 在0x 处的导数。
３、导数的几何意义
设函数y =)(x f 在点0x 处可导，那么它在该点的导数等于函数所表示曲线在相应点)
,(00y x M 处的切线斜率。 ４、求导数的方法 （１）基本求导公式
0='c )()(1Q m mx x m m ∈='-
x x cos )(sin =' x x sin )(cos -=' x x e e =')( a a a x x ln )(=' x
x 1
)(ln =
'
a
x x a ln 1
)(log =
'
（２）导数的四则运算
v u v u '±'='±)( v u v u uv '+'=')(
)0()(2
≠=
''
-'v v v u v u v u
（３）复合函数的导数
设)(x g u
=在点x 处可导，y =在点)(x f 处可导，则复合函数)]([x g f 在点x 处可导，
)()())(('''x u f x f x ??=
导数性质：
1、函数的单调性
⑴设函数y ＝)(x f 在某个区间内可导，若)(x f '＞0，则)(x f 为增函数；若)(x f '＜0则为减函数。
⑵求可导函数单调区间的一般步聚和方法。 ①确定函数)(x f 的定义区间
②求)(x f '，令)(x f '＝0，解此方程，求出它在定义区间内的一切实根。
③把函数)(x f 的间断点（即)(x f 的无定义点）的横坐标和上面的各个实根按由小到大的顺序排列起来，然后用这些点把函数)(x f 的定义区间分成若干个小区间。 ④确定)(x f '在各小开区间内的符号，根据)(x f '的符号判定函数)(x f 在各个相应小开区间内的增减性。
说明：原函数单调性与导函数单调性无关，只与导函数正负号有关 2．可导函数的极值 ⑴极值的概念
设函数)(x f 在点0x 附近有定义，且对0x 附近的所有点都有)(x f ＜)(0x f （或 )(x f ＞)(0x f ），则称)(0x f 为函数的一个极大（小）值点。称0x 为极大（小）值点。
⑵求可导函数极值的步骤。 ①求导数)(x f ' ②求方程)(x f '＝0的根
③检验)(x f '在方程)(x f '＝0的根左右的符号，如果在根的左侧附近为正，右侧附近为负，那么函数y ＝)(x f 在这个根处取得极大值；如果在根的左侧附近为负，右侧为正，那么函数y ＝)(x f 在这个根处取得极小值。
说明：极值点的导数为0，导数为0的点不一定是极值点（隐含条件，说明某点是极
值点，相当于给出了一个)(x f '＝0的方程
3．函数的最大值与最小值
⑴设y ＝)(x f 是定义在区间[a ,b ]上的函数，y ＝)(x f 在(a ,b )内有导数，求函数y ＝)(x f 在[a ,b ]上的最大值与最小值，可分两步进行。 ①求y ＝)(x f 在(a ,b )内的极值。
②将y ＝)(x f 在各极值点的极值与)(a f 、)(b f 比较，其中最大的一个为最大值，最小的一个为最小值。
⑵若函数y ＝)(x f 在[a ,b ]上单调增加，则)(a f 为函数的最小值，)(b f 为函数的最大值；若函数y ＝)(x f 在[a ,b ]上单调减少，则)(a f 为函数的最大值，)(b f 为函数的最小值。 说明：极大值小于等于最大值，极小值大于等于最小值
二、 例题讲解 题型一导数的概念
【例1】设f(x)在点x 0处可导，a 为常数，则x
x a x f x a x f x ??--?+→?)
()(lim
000
等
于( )
A.f /(x 0)
B.2af /(x 0)
C.af /(x 0)
D.0
【变式】设)(x f 在0x 处可导__lim )
()(0
00=?-?-→?x x f x x f x
题型二导数的几何意义、物理意义
【例2】（1）求曲线1
22+=
x x
y 在点（1，1）处的切线方程； （2）运动曲线方程为2
221t t
t S +-=，求t=3时的速度。
分析：根据导数的几何意义及导数的物理意义可知，函数y=f(x)在0x 处的导数就是曲
线y=f(x)在点),(00y x p 处的切线的斜率。瞬时速度是位移函数S(t)对时间的导数。
题型三利用导数求单调区间
【例3】求下列函数单调区间
（1）522
1)(2
3
+--==x x x x f y
（2）x
x y 1
2-=
（3）x x
k y +=2
)0(>k
（4）αln 22
-=x y
题型四：利用导数求函数的最（极）值
【例4】求函数13)(3+-=x x x f 在闭区间[-3，0]上的极值、最大值、最小值
题型五：原函数图像与导函数图像
【例5】 1、设f '(x )是函数f (x )的导函数，y =f '(x )的图象
如右图所示，则y =f (x )的图象最有可能的是
(A) (B) (C) (D)
2、函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ，导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示，则函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值点（ ） A ．1个 B ．2个 C ．3个 D ． 4个
题型六：利用极值的本质及单调性求解析式
【例6】已知函数x bx ax x f 3)(2
3
-+=在1±=x 处取得极值。
(I)讨论)1(f 和)1(-f 是函数)(x f 的极大值还是极小值； (II)过点)16,0(A 作曲线)(x f y =的切线，求此切线方程。
【例7】已知函数()3
2
f x ax bx cx =++在点0x 处取得极大值5，其导函数()y f x '=的图象
经过点（1，0），（2，0）如图所示.求： （1）0x 的值；（2）a 、b 、c 的值.
【例8】已知函数f （x ）=x 3+ax 2+bx +c ，当x =－1时，取得极大值7；当x =3时，取得极小
值．求这个极小值及a 、b 、c 的值
【例9】已知c bx ax x f ++=2
4
)(的图象经过点(0,1)，且在1x =处的切线方程是
2y x =-（1）求)(x f y =的解析式；（2）求)(x f y =的单调递增区间
题型七：含参数的讨论
【例10】（1）如果函数f (x )=x 3+ax 的图象上各点处的切线斜率都为正数，则实数a 的取值
范围是
( )
A.(0,+∞ )
B.[0,+∞ )
C.(3,+∞ )
D.[3,+∞ )
（2）如果函数f (x )=x 3+ax 的图象上有平行于x 轴的切线，则实数a 的取值范围是
________________
【例11】已知函数()3
2
2f x ax x bx =-++(),,0a b c R a ∈≠且在区间(),0-∞上都是增函
数，在（0，4）上是减函数.
（1）求b 的值； （2）求a 的取值范围
题型八：综合应用
【例12】平面向量13
(3,1),(,
2a b =-=，若存在不同时为0的实数k 和t ，使 2(3),,x a t b y ka tb =+-=-+且x y ⊥，试确定函数()k f t =的单调区间
导数和微分的概念
一元函数微分学 §1 导数和微分的概念 基本概念 1.导数定义 ?Skip Record If...? ?Skip Record If...? 几种极限形式都要掌握 函数在某点可导即上述极限存在，极限存在?Skip Record If...?左右极限都存在且相等，左极限为左导，右极限为右导， ?Skip Record If...?， ?Skip Record If...? 导数定义是非常重要的概念，一定要灵活掌握。 2.导函数?Skip Record If...?,?Skip Record If...?. f(x)在（a, b）可导, f(x)在[a, b]可导 3.可导与连续的关系 可导一定连续，但连续不一定可导（如函数?Skip Record If...?在x=0点处连续，但是不可导） 4.导数的几何意义 切线方程：?Skip Record If...?； 法线方程：?Skip Record If...? ?Skip Record If...?， 5.微分的定义 微分的几何意义 6.微分与导数的关系
?Skip Record If...?在x处可微?Skip Record If...??Skip Record If...?在x处可导，且?Skip Record If...? 同时 ?Skip Record If...?。 §2 导数与微分的计算 基本概念 1.基本初等函数的导数、微分公式（书159页，166页） 2.导数（微分）四则运算公式 ?Skip Record If...?， ?Skip Record If...?， 特别地 ?Skip Record If...?， ?Skip Record If...? 特别地 ?Skip Record If...?。 后面两个公式不要记错。 3.复合函数的求导法则 如何正确运用好复合函数求导法则（必须明确函数的复合过程），并且应到最后一层复合 4．高阶导数（计算同一阶导数）。 §3 中值定理 基本概念
一．导数概念的引入 1. 导数的物理意义：瞬时速率。一般的，函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率是 000 ()() lim x f x x f x x ?→+?-?， 我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数，记作0()f x '或0|x x y ='，即 0()f x '=000 ()() lim x f x x f x x ?→+?-? 2. 导数的几何意义: 当点n P 趋近于P 时，函数()y f x =在0x x =处的导数就是切线PT 的 斜率k ，即 000 ()() lim ()n x n f x f x k f x x x ?→-'==- 3. 导函数 二．导数的计算 1. 基本初等函数的导数公式 2. 导数的运算法则 3. 复合函数求导 ()y f u =和()u g x =,称则y 可以表示成为x 的函数,即(())y f g x =为一个复合函数 (())()y f g x g x '''=? 三.导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性与导数: 2.函数的极值与导数 极值反映的是函数在某一点附近的大小情况. 求函数()y f x =的极值的方法是: (1) 如果在0x 附近的左侧()0f x '>,右侧()0f x '<,那么0()f x 是极大值; (2) 如果在0x 附近的左侧()0f x '<,右侧()0f x '>,那么0()f x 是极小值; 4.函数的最大(小)值与导数 函数极大值与最大值之间的关系. 求函数()y f x =在[,]a b 上的最大值与最小值的步骤 （1） 求函数()y f x =在(,)a b 内的极值； （2） 将函数()y f x =的各极值与端点处的函数值()f a ，()f b 比较，其中最大的是一个最大值，最小的是最小值. 四.生活中的优化问题
导数的运算及几何意义 【知识回顾】 1.导数概念 ①函数在点处的导数 ： (x o )==深刻 理解“函数在一点处导数”、“导函数”、“导数”的区别和联系。 函数y=f （x ）在点x 0处的导数（）就是导函数（）在点x= x 0处的函数值，即（）=（）|x=x0. ②导函数：导函数也简称导数。 ③导数的几何意义：函数f （x ）在区间处的几何意义，就是曲线y=f （x ）在 点p （，f （））处的切线的斜率。也就是说，曲线y=f （x ）在点P （，f （））处切线的斜率是（）。相应地，切线方程为y-y 0=（）（x-x 0）。 2.常用的导数公式 ①C x f =)(（C 为常数），则_________；②n x x f =)(，则_____________ ③x x f sin )(=，则_______________； ④x x f cos )(=，则___________ ⑤x a x f =)(，则_______________； ⑥x e x f =)(，则___________ ⑦x x f a log )(=，则_____________； ⑧x x f ln )(=，则___________ 3.导数的基本运算法则 法则1：_________________])()([='±x g x f ；法则2：_________________])()([='?x g x f 法则3：_________________]) ()([='x g x f
4.复合函数求导：___________________________ 【经典例题】 例题1.已知函数x e x x f 223)(2-=，则=?-?→?x f x f x )0(2)(2lim 0（ ） 4.A 2.B 2.-C 4.-D 变式练习：已知函数x x x f 23)(3-=，则=?-?→?x f x f x )0(2)(2lim 0（ ） A.4 B.2 2.-C D.4- 例题2.求下列函数的导数 ①65324+--=x x x y ②x x y sin = ③1 1+-=x x y ④)3 2sin(π+=x y ⑤)3(log 2x y = 变式练习：以下运算正确的个数（ ） ①21)1(x x =' ②();sin cos x x -=' ③() ；2ln 22x x ='④()10 ln 1lg x x -=' 1.A B.2 C.3 D.4 例题 3.已知函数)(x f y =在R 上可导，若函数)4()4()(22x f x f x F -+-=，则 _____)2(='F 变式练习：已知函数()()()()x e f x x f x f x f ln 2,+'='且满足的导函数为（其中e 为自 然对数的底数），则()='e f （ ） A.1 B.-1 C.-e D.1--e 例题 4.等比数列{}n a 中，4,281==a a ，函数)())(()(821a x a x a x x x f ---=Λ，则 ______)0(='f A. 62 B. 92 C. 122 D. 152 变式练习：设函数()()()()=='-++=k f k x k x k x x x f 则且,6)0(,32（ ） A.0 B.-1 C.3 D.-6 例题5.过点(1,0)作曲线y ＝e x 的切线，则切线方程为________ 变式练习：曲线1 2-=x x y 在点)1,1(处的切线方程为____________________ A. 02=--y x B. 02=-+y x B. 054=-+y x D. 054=--y x 例题6.设曲线2ax y =在点),1(a 处的切线与直线062=--y x 平行，则a 的值为____
导数的基本概念及性质应用 考点：1、掌握导数的基本概念及运算公式，并能灵活应用公式求解 2、能运用导数求解单调区间及极值、最值 3、理解并掌握极值及单调性的实质，并能灵活应用其性质解题。 能力：数形结合 方法：讲练结合 新授课： 一、 知识点总结： 导数的基本概念与运算公式 １、导数的概念 函数y =)(x f 的导数 )(x f '，就是当Δx →0时，函数的增量Δy 与自变量的增量Δx 的比x Δ y Δ的极限，即 )(x f '＝0 x Δlim →x Δ y Δ＝ x Δlim →x Δf(x) -x) Δ(+x f 说明：分子和分母中间的变量必须保持一致 ２、导函数 函数y =)(x f 在区间( a, b )内每一点的导数都存在，就说在区)(x f 间( a, b )内可导，其导数也是(a ,b )内的函数，叫做)(x f 的导函数，记作)(x f '或x y '， 函数)(x f 的导函数)(x f '在0x x =时的函数值)(0x f '，就是)(x f 在0x 处的导数。 ３、导数的几何意义 设函数y =)(x f 在点0x 处可导，那么它在该点的导数等于函数所表示曲线在相应点),(00y x M 处的切线 斜率。 ４、求导数的方法 （１）基本求导公式 0='c )()(1Q m mx x m m ∈='- x x cos )(sin =' x x sin )(cos -=' x x e e =')( a a a x x ln )(=' x x 1 )(ln = ' a x x a ln 1 )(log = ' （２）导数的四则运算
v u v u '±'='±)( v u v u uv '+'=')( )0()(2 ≠= '' -'v v v u v u v u （３）复合函数的导数 设)(x g u =在点x 处可导，y =在点)(x f 处可导，则复合函数)]([x g f 在点x 处可导， )()())(('''x u f x f x ??= 导数性质： 1、函数的单调性 ⑴设函数y ＝)(x f 在某个区间内可导，若)(x f '＞0，则)(x f 为增函数；若)(x f '＜0则为减函数。 ⑵求可导函数单调区间的一般步聚和方法。 ①确定函数)(x f 的定义区间 ②求)(x f '，令)(x f '＝0，解此方程，求出它在定义区间内的一切实根。 ③把函数)(x f 的间断点（即)(x f 的无定义点）的横坐标和上面的各个实根按由小到大的顺序排列起来，然后用这些点把函数)(x f 的定义区间分成若干个小区间。 ④确定)(x f '在各小开区间内的符号，根据)(x f '的符号判定函数)(x f 在各个相应小开区间内的增减性。 说明：原函数单调性与导函数单调性无关，只与导函数正负号有关 2．可导函数的极值 ⑴极值的概念 设函数)(x f 在点0x 附近有定义，且对0x 附近的所有点都有)(x f ＜)(0x f （或 )(x f ＞)(0x f ），则称)(0x f 为函数的一个极大（小）值点。称0x 为极大（小）值点。 ⑵求可导函数极值的步骤。 ①求导数)(x f ' ②求方程)(x f '＝0的根 ③检验)(x f '在方程)(x f '＝0的根左右的符号，如果在根的左侧附近为正，右侧附近为负，那么函数y ＝)(x f 在这个根处取得极大值；如果在根的左侧附近为负，右侧为正，那么函数y ＝)(x f 在这个根处取得极小值。 说明：极值点的导数为0，导数为0的点不一定是极值点（隐含条件，说明某点是极值点，相 当于给出了一个)(x f '＝0的方程 3．函数的最大值与最小值
导数的概念（中级版） 许建芳 一、教学目标 1、知识与技能目标 （1）通过实例的分析，理解平均变化率、瞬时变化率的概念；了解平均变化率与瞬时变化率之间的关系； （2）通过导数概念的形成过程，了解导数概念的实际背景，体会导数的思想及内涵； （3）通过观察和动手实践培养学生的分析、比较和归纳的能力，并感悟到极限思想. 2、过程与方法目标 （1）通过问题的探究，体会逼近、类比、以已知求未知、从特殊到一般的数学思想方法； （2）通过问题的探究，培养学生的探究意识和探究方法. 3、情感、态度与价值观目标 （1）通过导数概念的学习，体验和认同“有限和无限对立统一”的辩证观点，接受用运动变化的辩证唯物主义思想处理数学问题的方法； （2）通过了解导数产生的历史及它在实际生活、生产和科研中的广泛应用及巨大作用，认识学习导数的必要性，从而激发学生学习导数的兴趣. 二、教学重点 导数概念的形成过程及导数概念的内涵. 三、教学难点 对导数概念的理解. 四、教学准备 计算器、多媒体课件等. 五、教学方法 引导探究法：设疑——点拨——引导——探究。 六、教学流程
教 学环节教学内容设计思想师生活动 时 间 创设情景 【展示课件1】 1、播放女子双人10m跳台跳水录像 片段 【展示课件2】 2、奇怪的平均速度： 在10米高台跳水运动中，运动员相 对水面的高度h（单位：m）与起跳后的时 间t（单位：s）存在函数关系： h（t）=－4.9t 2 ＋6.5t＋10. 计算运动员在 65 49 t ≤≤这段时间 里的平均速度. 【展示课件3】 3、思考下面的问题： （1）运动员在这段时间里是静止的 吗？ （2）运动员在 65 49 t=时，速度为0吗？ （3）用平均速度描述运动员的运动状 态有什么问题吗？ 【展示课件4】 引入新课. 以新开题，扣人 心弦. 新问题：平均速 度为“0”？ 引起学生的好 奇. 让学生带着问 题走进课堂，激发学 生求知欲. 1、师引导学生 观看跳水的轨迹及 速度变化. 2、全体学生计算 平均速度，之后，一 学生回答计算结果. 3、教师抛出三个 思考题. 一学生答题，其 他学生补充; 教师总结. 引 入新课. 8 分 引导探究 任务一：感受平均速度的变化. 【展示课件5-10】 1、函数图像h（t）当t=2，Δt取不 同值时的斜率变化. 2、当Δt取不同值时,尝试计算 (2)(2) 4.9 13.1 h t h t t +?- ==-?- ? v 的值？ Δt vΔt v -0.1 0.1 -0.01 0.01 -0.001 0.001 -0.0001 0.0001 -0.00001 0.00001 ………. … . ……. … 3、计算 Δt=0.0000001，Δt=-0.0000001时 的值. 【展示课件11】 感受变化，动手 探究. 借助直观的图 像和数据，归纳、探 求导数的概念. 培养学生的探 究意识和探究方法， 培养学生的动手操 作能力. 1、教师讲解图 像的变化. 2、全体同学笔 练，一学生板演. 教师讲解学生 的板演. 3、学生看教材 第四页表. 学生计算. 展示课件. 10 分
§57 导数的概念及导数的几何意义⑴ 【考点及要求】了解导数的概念，理解导数的几何意义，通过函数图象能直观地理解导数的几何意义。 【基础知识】 1．一般地，函数)(x f 在区间],[21x x 上的平均变化率为，平均变化率反映了函数在某个区间上平均变化的趋势（变化快慢），或说在某个区间上曲线陡峭的程度； 2．不妨设))(,()),(,(0011x f x Q x f x P ，则割线PQ 的斜率为， 设x 1－x 0=△x ，则x 1 =△x ＋x 0，∴=PQ k ，当点P 沿着曲线向点Q 无限靠近时，割线PQ 的斜率就会无限逼近点Q 处切线斜率，即当△x 无限趋近于0时，x x f x x f k PQ ?-?+=) ()(00无 限趋近点Q 处切线。 3．曲线上任一点(x 0，f(x 0))切线斜率的求法：x x f x x f k ?-?+= ) ()(00，当 △x 无限趋近于0时，k 值即为(x 0，f(x 0))处切线的，记为． 4．瞬时速度与瞬时加速度：位移的平均变化率： t t s t t s ?-?+) ()(00，称为；当无限趋近于0 时， t t s t t s ?-?+) ()(00无限趋近于一个常数，这个常数称为t=t 0时的；速度的平均变化率： t t v t t v ?-?+)()(00，当无限趋近于0 时，t t v t t v ?-?+) ()(00无限趋近于一个常数，这个常数 称为t=t 0时的． 【基础练习】 1．已知函数2()f x ax =在区间[1,2]上的平均变化率为,则()f x 在区间[-2,-1]上的平均变化率为 ． 2．A 、B 两船从同一码头同时出发,A 船向北,B 船向东,若A 船的速度为30km/h,B 船的速度为40km/h,设时间为t,则在区间[t 1,t 2]上,A,B 两船间距离变化的平均速度为____ __ _ 【典型例题讲练】 例1．已知函数f(x)=2x+1, ⑴分别计算在区间[-3，-1]，[0，5]上函数f(x)的平均变化率； ⑵.探求一次函数y=kx+b 在区间[m ，n]上的平均变化率的特点； 练习：已知函数f(x)=x 2+2x ，分别计算f(x)在下列区间上的平均变化率; ⑴[1，2]； ⑵[3，4]； ⑶[－1，1]； ⑷[2，3] 【课堂检测】 1．求函数()y f x == 在区间[1,1+△x]内的平均变化率
第二章导数与微分 本章教学目标与要求 理解导数的概念，会利用导数定义求导数。了解导数的物理意义（速度），几何意义（切线的斜率）和经济意义（边际），掌握基本初等函数的导数公式，导数的四则运算法则，复合函数求导法则。掌握反函数和隐函数求导法，对数求导法。理解可导性与连续性的关系。了解高阶导数的概念，会求简单函数的高阶导数。理解微分的概念，导数与微分之间的关系，以及一阶微分形式的不变性，会求函数的微分。 本章教学重点与难点 1．导数概念及其求导法则； 2．隐函数的导数； 3．复合函数求导； 4．微分的概念，可微和可导的关系，微分的计算 §2.1 导数的概念 教学目的与要求 1.理解函数导数的概念及其几何意义. 2.掌握基本初等函数的导数，会求平面曲线的切线和法线. 3.了解导数与导函数的区别和联系. 4.理解左右导数的概念、可导与连续的关系. 教学重点与难点 1.函数导数的概念、基本初等函数的导数 2.函数导数的概念、利用定义求函数在某一点的导数 一、引例 导数的思想最初是由法国数学家费马(Fermat)为研究极值问题而引入的，但与导数概念直接相联系的是以下两个问题：已知运动规律求速度和已知曲线求它的切线．这是由英国数学家牛顿(Newton)和德国数学家莱布尼茨(Leibniz)分别在研究力学和几何学过程中建立起来的． 下面我们以这两个问题为背景引入导数的概念．
1．瞬时速度 思考：已知一质点的运动规律为)(t s s =，0t 为某一确定时刻，求质点在0t 时刻的速度。 在中学里我们学过平均速度 t s ??，平均速度只能使我们对物体在一段时间内的运动大致情况有个了解， 这不但对于火箭发射控制不够，就是对于比火箭速度慢的多的火车、汽车运行情况也是不够的，火车上坡、下坡、转弯、穿隧道时速度都有一定的要求， 至于火箭升空那就不仅要掌握火箭的速度，而且要掌握火箭飞行速度的变化规律. 不过瞬时速度的概念并不神秘，它可以通过平均速度的概念来把握.根据牛顿第一运动定理，物体运动具有惯性，不管它的速度变化多么快，在一段充分短的时间内，它的速度变化总是不大的，可以近似看成匀速运动.通常把这种近似代替称为“以匀代不匀”. 设质点运 动的路程是时间的函数 )(t s ，则质点在 0t 到 t t ?+0 这段时间内的平均速度为 t t s t t s v ?-?+= ) ()(00 可以看出它是质点在时刻0t 速度的一个近似值，t ?越小，平均速度 v 与 0t 时刻的瞬时速度越接近.故当0→?t 时，平均速度v 就发生了一个质的飞跃，平均速度转化为物体在0t 时刻的瞬时速度，即物体在 0t 时刻的瞬时速度为 t t s t t s v v t t ?-?+==→?→?) ()(lim lim 000_ （1） 思考：按照这种思想和方法如何计算自由落体的瞬时速度？ 因为自由落体运动的运动方程为： 2 2 1gt s = ， 按照上面的公式，可知自由落体运动在0t 时刻的瞬时速度为 00020 2000000)2 1(lim 21)(21lim )()(lim )(0gt t g gt t gt t t g t t s t t s t v t t t =?+=?-?+=?-?+=→?→?→?。 这正是我们高中物理上自由落体运动的速度公式. 2．切线的斜率 思考：圆的的切线的定义是什么？这个定义适用于一般的切线吗？ 引导学生得出答案：与圆只有一个交点的直线叫做圆的切线，但这个定义只适用于圆周曲线，并不适用于一般的曲线.因此，曲线的某一点的切线应重新定义. （1）切线的概念
导数的概念及运算 一，导数的概念 1.设函数)(x f y =在0x x =处附近有定义，当自变量在0x x =处有增量x ?时，则函数 ()y f x =相应地有增量)()(00x f x x f y -?+=?，如果0→?x 时，y ?与x ?的比 x y ??（也叫函数的平均变化率）有极限即 x y ??无限趋近于某个常数，我们把这个极限值叫做函数)(x f y =在0x x →处的导数，记作0x x y ='，即0000()() ()lim x f x x f x f x x ?→+?-'=? 在定义式中，设x x x ?+=0，则0x x x -=?，当x ?趋近于0时，x 趋近于0x ，因 此，导数的定义式可写成 000000 ()()()() ()lim lim x o x x f x x f x f x f x f x x x x ?→→+?--'==?-. 2.求函数()y f x =的导数的一般步骤：()1求函数的改变量)()(x f x x f y -?+=? ()2求平均变化率 x x f x x f x y ?-?+= ??)()(；()3取极限，得导数y '=()f x '=x y x ??→?0lim 3.导数的几何意义： 导数0000()() ()lim x f x x f x f x x ?→+?-'=?是函数)(x f y =在点0x 处的瞬时变化率，它 反映的函数)(x f y =在点0x 处变化．． 的快慢程度. 它的几何意义是曲线)(x f y =上点（)(,00x f x ）处的切线的斜率.因此，如果 )(x f y =在点0x 可导，则曲线)(x f y =在点（)(,00x f x ）处的切线方程为 000()()()y f x f x x x -='- 4.导函数(导数):如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内的每点处都有导数，此时对于每一 个),(b a x ∈，都对应着一个确定的导数()f x '，从而构成了一个新的函数()f x ', 称这个函数()f x '为函数)(x f y =在开区间内的导函数，简称导数，也可记作y '，即()f x '＝y '＝x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 00 函数)(x f y =在0x 处的导数0 x x y =' 就是函数)(x f y =在开区间),(b a )) ,((b a x ∈
《导数的概念》教案 本节课的教学内容选自人教社普通高中课程标准实验教科书（A版）数学选修2－2第一章第一节的《变化率与导数》，《导数的概念》是第2课时． 教学内容分析 1．导数的地位、作用 导数是微积分的核心概念之一，它是一种特殊的极限，反映了函数变化的快慢程度．导数是求函数的单调性、极值、曲线的切线以及一些优化问题的重要工具，同时对研究几何、不等式起着重要作用．导数概念是我们今后学习微积分的基础．同时，导数在物理学，经济学等领域都有广泛的应用，是开展科学研究必不可少的工具. 2．本课内容剖析 教材安排导数内容时，学生是没有学习极限概念的．教材这样处理的原因，一方面是因为极限概念高度抽象，不适合在没有任何极限认识的基础上学习．所以，让学生通过学习导数这个特殊的极限去体会极限的思想，这为今后学习极限提供了认识基础．另一方面，函数是高中的重要数学概念，而导数是研究函数的有力工具，因此，安排先学习导数方便学生学习和研究函数． 基于学生已经在高一年级的物理课程中学习了瞬时速度，因此，先通过求物体在某一时刻的平均速度的极限去得出瞬时速度，再由此抽象出函数在某点的平均变化率的极限就是瞬时变化率的的模型，并将瞬时变化率定义为导数，这是符合学生认知规律的． 进行导数概念教学时还应该看到，通过若干个特殊时刻的瞬时速度过渡到任意时刻的瞬时速度；从物体运动的平均速度的极限是瞬时速度过渡到函数的平均变化率的极限是瞬时变化率，我们可以向学生渗透从特殊到一般的研究问题基本思想． 教学目的
1．使学生认识到：当时间间隔越来越小时，运动物体在某一时刻附近的平均速度趋向于一个常数，并且这个常数就是物体在这一时刻的瞬时速度； 2．使学生通过运动物体瞬时速度的探求，体会函数在某点附近的平均变化率的极限就是函数在该点的瞬时变化率，并由此建构导数的概念； 3．掌握利用求函数在某点的平均变化率的极限实现求导数的基本步骤； 4．通过导数概念的构建，使学生体会极限思想，为将来学习极限概念积累学习经验； 5．通过导数概念的教学教程，使学生体会到从特殊到一般的过程是发现事物变化规律的重要过程．教学重点 通过运动物体在某一时刻的瞬时速度的探求，抽象概括出函数导数的概念． 教学难点 使学生体会运动物体在某一时刻的平均速度的极限意义，由此得出函数在某点平均变化率的极限就是函数在该点的瞬时变化率，并由此得出导数的概念． 教学准备 1．查找实际测速中测量瞬时速度的方法； 2．为学生每人准备一台Ti－nspire CAS图形计算器，并对学生进行技术培训； 3．制作《数学实验记录单》及上课课件． 教学流程框图 教学流程设计充分尊重学生认知事物的基本规律，使学生在操作感知的基础上形成导数概念的表象，再通过表象抽象出导数概念，并通过运用导数概念解决实际问题使学生进一步体会导数的本质．教学的主要过程设计如下： 理解平均速度与瞬时速度 的区别与联系． 感受当△t→0时，平均速 度逼近于某个常数． 从形式上完成从平均速度 向瞬时速度的过渡． 由物体运动的瞬时速度推 广到函数瞬时变化率，并 由此得出导数的定义． 理解导数概念，熟悉求导 的步骤，应用计算结果解 释瞬时变化率的意义． 通过师生共同小结，使学 生进一步感受极限思想对 人类思维的重大影响．
第三章导数教材分析 一、内容安排 本章大体上分为导数的初步知识、导数的应用、微积分建立的时代背景和历史意义部分. 导数的初步知识.关键是导数概念的建立.这部分首先以光滑曲线的斜率与非匀速直线运动的瞬时速度为背景，引出导数的概念，给出按定义求导数的方法，说明导数的几何意义然后讲述初等函数的求导方法，先根据导数的定义求出几种常见函数的导数、导数的四则运算法则，再进一步给出指数函数和对数函数的导数. 这部分的末尾安排了两篇阅读材料，一篇是结合导数概念的“变化率举例”，另一篇是介绍导数应用的“近似计算”. 导数的应用，这部分首先在高一学过的函数单调性的基础上，给出判定可导函数增减性的方法然后讨论函数的极值，由极值的意义，结合图象，得到利用导数判别可导函数极值的方法最后在可以确定函数极值的前提下，给出求可导函数的最大值与最小值的方法. 微积分是数学的重要分支，导数是微积分的一个重要的组成部分.一方面，不但数学的许多分支以及物理、化学、计算机、机械、建筑等领域将微积分视为基本数学工具，而且，在社会、经济等领域中也得到越来越广泛的应用.另一方面，微积分所反映的数学思想也是日常生活与工作中认识问题、研究问题所难以或缺的. 本章共9小节，教学课时约需18节（仅供参考） 3．1导数的概念........................约3课时 3．2几种常见函数的导数................约1课时 3．3函数的和、差、积、商的导数........约2课时 3．4复合函数的导数....................约2课时 3．5对数函数与指数函数的导数..........约2课时 3．6函数的单调性......................约1课时 3．7函数的极值........................约2课时 3．8函数的最大值与最小值..............约2课时 3．9微积分建立的时代背景和历史意义....约1课时 小结与复习........................约2课时 二、教学目标 1．了解导数概念的某些实际背景（例如瞬时速度，加速度，光滑曲线的切线的斜率等）；掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义；理解导函数的概念. 2．熟记基本导数公式:
第一节 导数的概念与运算 一、 思维导图 二、知识模块 【知识点1】导数的定义 1． 导数的概念 设函数()y f x =在0x x =附近有定义，如果0x ?→时，y ?与x ?的比y x ??（也叫函数的平均变化率）有极限，即 y x ??无限趋近于某个常数，我们把这个极限值叫做函数()y f x =在0x x =处的导数，记作0'()f x 或0 ' x x y =. 即0'()f x =0000000 ()()()()lim lim lim x x x x f x x f x f x f x y x x x x ?→?→→+?--?===??-. 2. 导数的物理意义：瞬时速度 设0t =时刻一车从某点出发，在t 时刻车走了一定的距离().S S t =在01~t t 时刻，车走了10()()S t S t -，这一段时间里车的平均速度为 1010 ()() S t S t t t --，当1t 与0t 很接近时，该平 均速度近似于0t 时刻的瞬时速度.若令10t t →，则可以认为10 1010 ()() lim t t S t S t t t →-= -，即0'()S t 就 是0t 时刻的瞬时速度. 3. 思路提示：利用导数的定义，经过合理的添项、拆项与调配系数，凑成导数的极限定义的等价形式. 例1: 设0'()f x 存在，求下列各式极限. ⑴()() 000 3lim x f x x f x x ?→+?-?；⑵()()000lim h f x h f x h →--
例2: 若()() 000 2lim 13x f x x f x x ?→+?-=?，则0'()f x 等于（） A. 23 B.3 2 C.3 D. 2 例3: 设()f x 在0x 处可导，则()() 000 3lim x f x x f x x x ?→+?--??等于（ ） A. 02'()f x B. 0'()f x C. 03'()f x D.04'()f x 例4: 若()y f x =既是周期函数，又是偶函数，则其导函数'()y f x =（ ） A.既是周期函数，又是偶函数 B.既是周期函数，又是奇函数 C.不是周期函数，但是偶函数 D.不是周期函数，但是奇函数 例5: 已知函数2,0 (),0x x y f x x x ?≥==?
．《导数及其应用》知识点总结 一、导数的概念和几何意义 1. 函数的平均变化率：函数()f x 在区间12[,]x x 上的平均变化率为： 2121 ()() f x f x x x --。 2. 导数的定义：设函数()y f x =在区间(,)a b 上有定义，0(,)x a b ∈，若x ?无限趋近于0时，比值 00()() f x x f x y x x +?-?= ??无限趋近于一个常数A ，则称函数()f x 在0x x =处可导，并称该常数A 为函数()f x 在0x x =处的导数，记作0()f x '。函数()f x 在0x x =处的导数的实质是在该点的瞬时变化率。 3. 求函数导数的基本步骤：（1）求函数的增量00()()y f x x f x ?=+?-；（2）求平均变化率：00()() f x x f x x +?-?；（3） 取极限，当x ?无限趋近与0时，00()() f x x f x x +?-?无限趋近与一个常数A ，则0()f x A '=. 4. 导数的几何意义： 函数()f x 在0x x =处的导数就是曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的斜率。由此，可以利用导数求曲线的切线方程，具体求法分两步： （1）求出()y f x =在x 0处的导数，即为曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的斜率； （2）在已知切点坐标和切线斜率的条件下，求得切线方程为000()()y y f x x x '-=-。 当点00(,)P x y 不在()y f x =上时，求经过点P 的()y f x =的切线方程，可设切点坐标，由切点坐标得到切线方程，再将P 点的坐标代入确定切点。特别地，如果曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线平行与y 轴，这时导数不存在，根据切线定义，可得切线方程为0x x =。 5. 导数的物理意义： 质点做直线运动的位移S 是时间t 的函数()S t ，则()V S t '=表示瞬时速度，()a v t '=表示瞬时加速度。 二、导数的运算 1. 常见函数的导数： （1）()kx b k '+=(k , b 为常数)； （2）0C '=(C 为常数)； （3）()1x '=； （4）2()2x x '=； （5）32()3x x '=； （6）211()x x '=-； （7 ）'； （8）1()ααx αx -'=（α为常数）； （9）()ln (0,1)x x a a a a a '=>≠； （10）11(log )log (0,1)ln a a x e a a x x a '==>≠； （11）()x x e e '=； （12）1(ln )x x '=； （13）(sin )cos x x '=； （14）(cos )sin x x '=-。 2. 函数的和、差、积、商的导数：
导数的基本概念及性质 应用 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
导数的基本概念及性质应用 考点：1、掌握导数的基本概念及运算公式，并能灵活应用公式求解 2、能运用导数求解单调区间及极值、最值 3、理解并掌握极值及单调性的实质，并能灵活应用其性质解题。 能力：数形结合 方法：讲练结合 新授课： 一、 知识点总结： 导数的基本概念与运算公式 １、导数的概念 函数y =)(x f 的导数 )(x f '，就是当Δx →0时，函数的增量Δy 与自变量的增量Δx 的比x Δ y Δ的极限，即 )(x f '＝0 x Δlim →x Δ y Δ＝ x Δlim →x Δf(x) -x) Δ(+x f 说明：分子和分母中间的变量必须保持一致 ２、导函数 函数y =)(x f 在区间( a, b )内每一点的导数都存在，就说在区)(x f 间( a, b )内可导，其导数也是(a ,b )内的函数，叫做)(x f 的导函数，记作)(x f '或x y '， 函数)(x f 的导函数)(x f '在0x x =时的函数值)(0x f '，就是)(x f 在0x 处的导数。 ３、导数的几何意义 设函数y =)(x f 在点0x 处可导，那么它在该点的导数等于函数所表示曲线在相应点),(00y x M 处的切 线斜率。 ４、求导数的方法 （１）基本求导公式 0='c )()(1Q m mx x m m ∈='- x x cos )(sin =' x x sin )(cos -=' x x e e =')( a a a x x ln )(=' x x 1 )(ln = ' a x x a ln 1)(log = '
导数的概念及运算 知识点一：函数的平均变化率 （1）概念：函数中，如果自变量在处有增量，那么函数值y也相应的有增量△y=f(x0+△x)-f(x0)，其比值叫做函数从到+△x的平均变化率，即。 若，，则平均变化率可表示为，称为函数从到的平均变化率。 注意： ①事物的变化率是相关的两个量的“增量的比值”。如气球的平均膨胀率是半径的增量与体积增量的比值； ②函数的平均变化率表现函数的变化趋势，当取值越小，越能准确体现函数的变化情况。 ③是自变量在处的改变量，；而是函数值的改变量，可以是0。函数的平均变化率是0，并不一定说明函数 没有变化，应取更小考虑。 （2）平均变化率的几何意义 函数的平均变化率的几何意义是表示连接函数图像上两点割线的斜率。 如图所示，函数的平均变化率的几何意义是：直线AB的斜率。 事实上，。 作用：根据平均变化率的几何意义，可求解有关曲线割线的斜率。
知识点二：导数的概念： 1．导数的定义： 对函数，在点处给自变量x以增量，函数y相应有增量。若极限 存在，则此极限称为在点处的导数，记作或，此时也称在点处可导。 即：（或） 注意： ①增量可以是正数，也可以是负数； ②导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限，即瞬时变化率。 2．导函数： 如果函数在开区间内的每点处都有导数，此时对于每一个，都对应着一个确定的导数，从而构成了一个新的函数, 称这个函数为函数在开区间内的导函数，简称导数。 注意：函数的导数与在点处的导数不是同一概念，是常数，是函数在处的函数值，反映函数在 附近的变化情况。 3．导数几何意义： （1）曲线的切线 曲线上一点P(x0，y0)及其附近一点Q(x0+△x,y0+△y)，经过点P、Q作曲线的割线PQ，其倾斜角为当点Q(x0+△x,y0+△y)沿曲线无限接近于点P(x0，y0)，即△x→0时，割线PQ的极限位置直线PT叫做曲线在点P处的切线。 若切线的倾斜角为，则当△x→0时，割线PQ斜率的极限，就是切线的斜率。 即：。
一、导数概念（0 0） 10 定义 x y lim )(x f 0x 0/??=→? 00x x 000 x x x ) f(x f(x)lim x ) f(x )x f(x lim --=?-?+=→→? x f(x) )x f(x lim (x)f 0 x /?-?+=→? 左导数00x x 000 x /-x -x ) f(x f(x)lim x )f(x )x f(x lim (x) f 0--=?-?+=-→→? 右导数00x x 000x / x -x ) f(x f(x)lim x )f(x )x f(x lim (x)f 0-=?-?+=+ + →→?+ ∴ A )(x f )(x f A )(x f 0/ 0/-0/==?=+ 可以证明： 可导→连续。即可导是连续的充分条件。 连续是可导的必要条件。
20 导数的几何意义 曲线()x f y = 在点()00y ,x 处切线： ()()00/0x x x f y y -=- 例1：讨论?? ???=≠=0 x 00x x 1xsin )x (f 在x=0处可导性 解：∵ f(0)0x 1 xsin lim f(x)lim 0 x 0 x ===→→ f(x)在x = 0连续 x 1 sin lim 0-x f(0)-f(x)lim x 0x →→= 不存在 ∴ f(x)在x = 0不可导 例2：已知)(x f 0/存在 则 =+→h )f(x -2h)f(x lim 000 h )(x 2f 0/ =-→h ) f(x -h)5f(x lim 000 h )(x f 50/- h ) f(x -h)f(x h )f(x -h)3f(x lim h h)-f(x -h)3f(x lim 00000h 000h -- +=+→→ )(x f 40/=
导数的概念及几何意义 一、导数的概念 设函数)(x f y =在0x x =_____有定义，当自变量在0x x =处有_________时，则函数)(x f y =相应地有_____________________，如果_________时，_______________________, 即____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 注意：① ② ③ ④ ⑤ 例1．若2)(0='x f ，则_____2)()(lim 000=--→k x f k x f k 例2．如果函数)(x f y =可导，那么x f x f x ?-?+→?3)1()1(lim 0的值为_____ A. )1(f ' B. )1(3f ' C. )1(31f ' D. )3(f ' 例3．设函数)(x f y =可导，满足12)1()1(lim 0-=--→x x f f x ，则过曲线)(x f y =上的点))1(,1(f 处切线斜率为_____ 二、导函数 如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内的各点处________，此时，_________________，______________________________，称这个函数)(x f '为函数)(x f y =在开区间内的导函数。 即______________________________________________________ 三、导数运算 1．基本函数的导数公式 ①C x f =)(（C 为常数），则_________；②n x x f =)(，则_____________ ③x x f sin )(=，则_______________；④x x f cos )(=，则___________ ⑤x a x f =)(，则_______________；⑥x e x f =)(，则___________ ⑦x x f a log )(=，则_____________；⑧x x f ln )(=，则___________ 2．导数的运算法则 _________________])()([='±x g x f _______ __________])()([='?x g x f _________________]) ()([='x g x f 3.复合函数求导__________________________ 例1．求下列函数的导数 ①65324+--=x x x y ②x x y sin = ③1 1+-=x x y