1.1.3 导数的几何意义
【学习目标】理解曲线的切线的概念, 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
【重点难点】曲线的切线的概念、切线的斜率、导数的几何意义
一、自主学习
要点1导数的几何意义
f′(x0)是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的相应的切线方程为:
要点2导数的物理意义
指如果物体运动的规律是s(t),那么物体在时刻t的瞬时速度即为v=
要点3导函数
y=f(x)的导函数(导数)是f′(x)=y′=.
试一试
1.f(x)在点x0处的导数f′(x0)与函数f(x)的导数f′(x)有何区别?
二、合作,探究,展示,点评
题型一求曲线上某点处的切线方程
例1求曲线f(x)=x3+2x+1在点(1,4)处的切线方程.
思考题1已知曲线y=x+1
x上一点A(2,
5
2).求:
(1)在点A处的切线的斜率;(2)在点A处的切线方程.
例2曲线y=x3在x0=0处的切线是否存在?若存在,求其方程.思考题2曲线y=
1
x在(1,1)处的切线斜率为___ _____,切线倾斜角为________.
题型二求过某点的切线方程
例3求抛物线y=-3x2+1过点P(1,-1)的切线方程.
思考题3求抛物线y=x2过点(
5
2,6)的切线方程.
题型三求导函数
例4求函数y=x2+ax+b(a、b为常数)的导数.
思考题4函数f(x)=
1
x的导数为()
A.
1
x B.1 C.
1
x2D.-
1
x2
题型四求过某一点处的导数
例5求函数y=f(x)=2x2+4x在x=3处的导数.
思考题5 已知函数f(x)=ax2+c,且f′(1)=2,求a.
三、知识小结
1.位移的导数是速度.速度的导数是加速度.
2.利用导数求曲线的切线方程,要注意已知点是否在曲线上.如果已知点在曲线上,则切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0);若已知点不在切线上,则设出切点(x0,f(x0)),表示出切线方程,然后求出切点.
3.函数f(x)在点x0处有导数,则在该点处函数f(x)的曲线必有切线,且导数值是该切线的斜率;但函数f(x)的曲线在点x0处有切线,而函数f(x)在该点处不一定可导,如f(x)=x在x=0处有切线,但它不可导.
《导数的概念》课时作业
一、选择题
1.已知函数y=f(x)在x=x0处的导数为11,则lim
Δx→0f(x0-Δx)-f(x0)
Δx=()
A.11 B.-11 C.1
11D.-1
11
2.函数f(x)在x=0可导,则lim
h→a f(h)-f(a)
h-a
=()
A.f(a) B.f′(a) C.f′(h) D.f(h)
3.已知函数y=x2+1的图像上一点(1,2)及邻近点(1+Δx,2+Δy),则lim
Δx→0Δy
Δx=()
A.2 B.2x C.2+Δx D.2+Δx2
4.设f(x)为可导函数,且满足lim
x→0f(1)-f(1-2x)
2x=-1,则f′(1)的值为()
A.2 B.-1 C.1 D.-2
二、填空题
5.一个物体的运动方程为S=1-t+t2,其中S的单位是米,t的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是________.
6.函数y=(3x-1)2在x=x0处的导数为0,则x0=________.
7.设f(x)=ax+4,若f′(1)=2,则a=________.
8.质点M按规律s=2t2+3做直线运动(位移单位:m,时间单位:s),则质点M的瞬时速度等于8 m/s时的时刻t的值为________.9.已知f(x)=
1
x,则lim
Δx→0
f(2+Δx)-f(2)
Δx的值是________.
10.如图,函数f(x)的图像是折线段ABC,其中A,B,C的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则f(f(0))=________;lim
Δx→0
f(1+Δx)-f(1)
Δx=______.
三、解答题
11.设f(x)=x2,求f′(x0),f′(-1),f′(2).
12.某物体运动规律是S=t2-4t+5,问什么时候此物体的瞬时速度为0?
13.若f′(x0)=2,求li m
k→0
f(x0-k)-f(x0)
2k的值.
14.若一物体运动方程如下:(位移:m,时间:s) s=
⎩⎪
⎨
⎪⎧3t2+2(t≥3),①
29+3(t-3)2(0≤t<3).②求:(1)物体在t∈[3,5]内的平均速度;
(2)物体的初速度v0;(3)物体在t=1时的瞬时速度.。