导数的概念及导数的几何意义
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§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
2.试比较正弦函数y=sinx 在区间0,
6π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和,32ππ⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
上的平均变化率,并比较大小。 §58 导数的概念及导数的几何意义⑵
【典型例题讲练】
例2.自由落体运动的物体的位移s (单位:s )与时间t (单位:s )之间的关系是:s(t)=12
gt 2
(g 是重力加速度),求该物体在时间段[t 1,t 2]内的平均速度; 练习:自由落体运动的位移s(m)与时间t(s)的关系为s=
22
1gt (1)求t=t 0s 时的瞬时速度;(2)求t=3s 时的瞬时速度; (3)求t=3s 时的瞬时加速度;
例3.已知f(x)=x 2,求曲线在x=2处的切线的斜率。
练习:1. 曲线y=x 3在点P 处切线斜率为k,当k=3时,P 点的坐标为_________. 2.若曲线4y x =的一条切线与直线480x y +-=垂直,则的方程为. 3.曲线2212x y -
=与24
1
3-=x y 在交点处切线的夹角是____ __. 4.已知函数()321
22
f x x x m =-+(为常数)图象上处的切线与30x y -+=的夹角为,则点的横坐标为.
5.曲线y =x 3在点(1,1)处的切线与x 轴、直线x =2所围成的三角形的面积为__________. 6.过曲线13-+=x x y 上一点P 的切线与直线74-=x y 平行,则P 点的坐标为. 例4.求21
()f x x
=
过点(1,1)的切线方程 练习:过点(,)12P -且与曲线2342y x x =-+在点(,)11M 处的切线平行的直线方程是__ _ ___.
【课堂小结】 【课堂检测】
1.求曲线1323+-=x x y 在点(1,-1)处的切线方程
2.已知函数d ax bx x x f +++=23)(的图象过点P (0,2),且在点M (1
(1))f --,处的切线方程为076=+-y x .求函数)(x f y =的解析式;
3.已知曲线()f x =
P(0,0)的切线斜率是否存在?说明理由
【课堂作业】
1.与直线14-=x y 平行的曲线23-+=x x y 的切线方程是__ _ ___. 2.设曲线y=
2
1x 和曲线y=x 1在它们交点处的两切线的夹角为,则tan 的值为_ _ __.
3.若直线y=是曲线ax x x y +-=233的切线,则α=.
4.求曲线)2)(1(--=x x x y 在原点处的切线方程.
§59 导数的运算(1)
【考点及要求】理解导数的运算,能根据导数的定义,求函数x
y x y x y c y 1,,,2
====的导数;能利用导数数公式表和导数的四则运算法则求简单函数的导数。
【基础知识】
1.基本初等函数的求导公式:
=')(C ,;=')(αx ,(α为常数);=')(x a ,)1,0(≠>a a
=')x (log a =,)1,0(≠>a a ;
注:当a=e 时,=')(e x ,=')(lnx ,
=')(sinx ,=')(cosx ;
2.法则1 两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的,即
=±')]()([x v x u .
法则2 常数与函数的积的导数,等于常数与函数的 .
法则3 两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数,即='))()((x v x u . 法则4 两个函数的商的导数,等于,即 ='⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛)()(x x v u )0()
(≠x v .
【基础练习
】
1.求下列函数导数.
(1)5-=x y (2)x y 4= (3)x x x y =
(4)x y 3log = (5))100()
1(log 1
≠>>-=
x a a x a
y x ,,, (6)y=sin(
2π+x) (7) y=sin 3
π
(8)y=cos(2π-x) (9)y=(1)f ' 【典型例题讲练】
例1 求下列函数的导数
(1)x x y sin 3+=; (2)2(23)(32)y x x =+-;(两种方法)
(3)9cos 2sin 510
--=x x x x y ;(4)y =x
x sin 2
;.
练习:(1)求y =
332++x x 在点x =3处的导数. (2) 求y =x
1
·cos x 的导数.