导数的几何意义的教案

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1.1.3导数的几何意义

教学目标:

1.了解平均变化率与割线斜率之间的关系;

2.理解曲线的切线的概念;

3.通过函数的图像直观地理解导数的几何意义,并会用导数的几何意义解题;

4.体会化曲为直的极限思想。

教学重点:曲线的切线的概念、切线的斜率、导数的几何意义;

教学难点:导数的几何意义.

教学过程:

一.创设情景

(一)平均变化率、割线的斜率

(二)瞬时速度、导数

我们知道,导数表示函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率,反映了函数y=f(x)在x=x0附近的变化情况,导数0()fx的几何意义是什么呢?

二.新课讲授

(一)曲线的切线及切线的斜率:如图3.1-2,当(,())(1,2,3,4)nnnPxfxn沿着曲线()fx趋近于点00(,())Pxfx时,割线nPP的变化趋势是什么?

图3.1-2 学习必备 欢迎下载

我们发现,当点nP沿着曲线无限接近点P即Δx→0时,割线nPP趋近于确定的位置,这个确定位置的直线PT称为曲线在点P处的切线.

问题:⑴割线nPP的斜率nk与切线PT的斜率k有什么关系?

⑵切线PT的斜率k为多少?

容易知道,割线nPP的斜率是00()()nnnfxfxkxx,当点nP沿着曲线无限接近点P时,nk无限趋近于切线PT的斜率k,即0000()()lim()xfxxfxkfxx

说明:(1)设切线的倾斜角为α,那么当Δx→0时,割线PQ的斜率,称为曲线在点P处的切线的斜率.

这个概念: ①提供了求曲线上某点切线的斜率的一种方法;

②切线斜率的本质—函数在0xx处的导数.

(2)曲线在某点处的切线:1)与该点的位置有关;2)要根据割线是否有极限位置来判断与求解.如有极限,则在此点有切线,且切线是唯一的;如不存在,则在此点处无切线;3)曲线的切线,并不一定与曲线只有一个交点,可以有多个,甚至可以无穷多个.

(二)导数的几何意义:

函数y=f(x)在x=x0处的导数等于在该点00(,())xfx处的切线的斜率,

即 0000()()()limxfxxfxfxkx

说明:求曲线在某点处的切线方程的基本步骤:

①求出P点的坐标;

②求出函数在点0x处的变化率0000()()()limxfxxfxfxkx ,得到曲线在点00(,())xfx的切线的斜率;

③利用点斜式求切线方程.

三.典例分析

题型一:导数的几何意义的概念

例1. 下列说法正确的是( C )

A.若)(0xf不存在,则曲线)(xfy在点))(,.(00xfx处就没有切线;

B.若曲线)(xfy在点))(,.(00xfx有切线,则)(0xf必存在;

C.若)(0xf不存在,则曲线)(xfy在点))(,.(00xfx处的切线斜率不存在。;

D.若曲线)(xfy在点))(,.(00xfx处的切线斜率不存在,则曲线在该点处没有切线。

例2. 如图,函数)(xfy的图象在点P处的切线方程是 8xy,

则)5()5(ff= 2 . 学习必备 欢迎下载

题型二:确定曲线在一点处的切线方程

例3.(1)求曲线y=f(x)=x2+1在点P(1,2)处的切线方程.

(2)求函数y=3x2在点(1,3)处的导数.

(3)求过点P(-1,0)且与抛物线y=x2+x+1相切的直线方程。

解:(1)222100[(1)1](11)2|limlim2xxxxxxyxx,

所以,所求切线的斜率为2,因此,所求的切线方程为22(1)yx即20xy

(2)因为222211113313(1)|limlimlim3(1)611xxxxxxyxxx

所以,所求切线的斜率为6,因此,所求的切线方程为36(1)yx即630xy

(3)切点为(0,1),切线方程x-y+1=0.

四.课堂练习

1.在曲线y=x2上的 处的切线倾斜角为4。 ( D )

A.(0,0) B.(2,4) C.(41,161) D.(21,41)

2.已知抛物线cbxxy2在点(1,-1)处的切线方程为y=x-2,那么b=

-1 ,c= -1 。

3.过点P(-1,2)且与曲线2432xxy在点M(1,1)处的切线平行的直线方程是 2x-y+4=0 。

4.已知抛物线y=x2,

(1)求过点(1,1)的切线方程;

(2)求过点(2,3)的切线方程;

(3)求与直线y=4x-5平行的切线方程。

五.回顾总结

1.曲线的切线及切线的斜率;

2.导数的几何意义

六.布置作业