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文档之家› 2019秋高中数学第一章导数及其应用1.1.3导数的几何意义课件新人教A版选修2_2
2019秋高中数学第一章导数及其应用1.1.3导数的几何意义课件新人教A版选修2_2
-y+2=0,则 f′(1)=( )
A.4
B.-4
C.-2
D.2
解析:由导数的几何意义知 f′(1)=2.
答案:D
4.已知函数 f(x)在 x0 处的导数为 f′(x0)=1,则函数 f(x)在 x0 处切线的倾斜角为________.
解析:设切线的倾斜角为 α,则 tan α=f′(x0)=1, 又 α∈[0,π),所以α=π4 .
π 特别注意:若在点(x0,y0 )处切线的倾斜角为 2 ,此 时所求的切线平行于 y 轴,所以直线的切线方程为 x=x0. 2.曲线的切线与曲线的交点可能不止一个.
[变式训练] (1)设函数 f(x)存在导函数,且满足
f(1)-2f(Δx1-2Δx)=-1,则曲线 y=f(x)上点(1,
f(1))处的切线斜率为( )
(2)因为切线与直线 2x-6y+1=0 垂直,所以 2x0= -3,得 x0=-32,故 y0=94,
所以所求点 P 坐标为-32,94. (3)因为切线的倾斜角为 135°,所以其斜率为-1. 即 2x0=-1,得 x0=-12,故 y0=14,
所以所求点 P 坐标为-12,14.
(2) 记 法 : f′(x) 或 y′ , 即 f′(x) = y′ = f(x+Δ Δx)x-f(x).
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”). (1) 导 函 数 f′(x) 的 定 义 域 与 函 数 f(x) 的 定 义 域 相 同.( ) (2)若函数 y=f(x)的图象在点 M 处有切线,则 f(x)在 该点一定可导.( ) (3)若 f′(x0)>0,则切线的倾斜角为锐角;若 f′(x0)<0, 则切线的倾斜角为钝角;若 f′(x0)=0,则切线与 x 轴平行 或重合.( ) (4)若直线 l 是函数 y=f(x)图象的一条切线,则直线 l 与函数 y=f(x)图象有且只有一个公共点.( )
解:(1)k=
f(1+Δx)-f(1) Δx
=
2(1+Δx)2-2×12 Δx
=
4Δx+2(Δx)2 Δx
=
(4+2Δx)=4,
所以点 A 处的切线的斜率为 4.
(2)点 A 处的切线方程是 y-2=4(x-1),即 y=4x-
2.
归纳升华 1.利用导数的几何意义求曲线的切线方程的步骤: (1)求出函数 f(x)在点 x0 处的导数 f′(x0); (2)写出切线方程,即 y-y0=f′(x0)·(x-x0).
率为 16,则点 P 坐标为________.
解析:设 P(x0,2x20+4x0),
则 f′(x0)=
f(x0+Δx)-f(x0) Δx
= Δx→0 2(Δx)2+Δ4xx0Δx+4Δx=4x0+4,
又因为 f′(x0)=16,
所以 4x0+4=16,所以 x0=3,所以 P(3,30).
答案:(3,30)
解析:(1)错,导函数的定义域和原函数的定义域可 1
能不同,如 f(x)=x2,其定义域为[0,+∞),而其导函数 f′(x)=2 1 x,其定义域为(0,+∞).
(2)错. (3)对,由导数的几何意义以及倾斜角的正切值的符 号与角度的关系知,说法正确.
(4)错,曲线在某点处的切线只是一个局部概念,是 该点处割线的极限情况,在其他地方可能还有公共点.
(1)平行于直线 y=4x+8; (2)垂直于直线 2x-6y+1=0; (3)倾斜角为 135°.
解:设 y=f(x),f′(x)=
f(x+ΔxΔ)x-f(x)=
(x+ΔΔxx)2-x2=2x.
设 P(x0,y0)是满足条件的点.
(1)因为切线与直线 y=4x+8 平行,所以 2x0=4, 解得 x0=2,故 y0=4,所以所求点 P 坐标为(2,4).
f(1-2-Δx2)Δx-f(1)=f′(1)=-1.
答案:B
(2)解析:因为函数 f(x)是定义在 R 上周期为 2 的可
导函数,所以 f(0)=f(2)=2,f′(0)=-4,所以切点坐标
为(0,2),切点斜率为-4,可得切线方程为 y=-4x+2.
答案:B
类型 2 求切点坐标
[典例 2] 在曲线 y=x2 上哪一点处的切线满足下列 条件:
A.2
B.-1
C.1
D.-2
(2)设函数 f(x)是定义在 R 上周期为 2 的可导函数,
若 f(2)=2,且 f′(0)=-4,则曲线 y=f(x)在点(0,f(0))处
的切线方程是( )
A.y=-2x+2
B.y=-4x+2
C.y=4x+2
D.y=-12x+2
(1)解析:
f(1)-2f(Δx1-2Δx)=
答案:π4
5.设曲线 y=ax2 在点(1,a)处的切线与直线 2x-y
-6=0 平行,则 a 等于__________.
解析:因为 y′|x=1=
a(1+ΔΔxx)2-a·12=
2aΔx+Δa(x Δx)2=
(2a+aΔx)=2a,
所以 2a=2,所以 a=1.
答案:1
类型 1 求曲线上某点处的切线方程(自主研析) [典例❶] 已知曲线 y=f(x)=2x2 上一点 A(1,2),求: (1)点 A 处的切线的斜率; (2)点 A 处的切线方程.
特别地,若切线平行于 y 轴,导数不存在,这时曲线 在点 P(x0,f(x0))处的切线方程为 x=x0.
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.已知曲线 y=f(x)=2x2 上一点 A(2,8),则点 A 处 的切线斜率为( )
A.4 B.16 C.8 D.2
解析:f′(2)=
f(2+Δx)-f(2) Δx
=
2(2+Δx)2-8 Δx
=
(8+2Δx)=8,即 k=8.
答案:C
3.已知曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为 2x
类型 3 求过某定点的曲线的切线方程
[典例 3] 求曲线 y=x2-1 过点(0,-2)的切线方程.
解:因为点(0,-2)不在曲线上,所以可设切点为(x0,
y0),因为 y′|x=x0=
(x0+Δx)Δ2x-1-x02+1=
(2x0+Δx)=2x0,
所以 k=2x0=y0-(x0-2), 且 y0=x20-1, 所以 2x0=x20x+0 1,解得 x0=±1, 所以斜率 k=±2, 所以所求切线方程为 y=±2x-2.
(2)导数的导数就是切线 PT 的斜率 k,即
k=
f(x0+Δ Δx)x-f(x0)=f′(x0).
温馨提示 若函数在某点不存在导数,不能认为函数
的图象在该点没有切线,切线可能垂直于 x 轴.
2.导函数的概念 (1)定义:当 x 变化时,f′(x)便是 x 的一个函数,我 们称它为 f(x)的导函数(简称导数).
当Δx 趋于 0 时,(2a+Δx)趋于 2a,所以所求切线 的斜率为 2a.
因此,(a2+a-1)1 -0=2a,解得 a=1± 2, 所求的切线方程为 y=(2+2 2)x-(2+2 2)或 y=(2 -2 2)x-(2-2 2).
1.运用变化的观点理解函数 y=f(x)在 x=x0 处的导 数的几何意义,就是曲线 y=f(x)在点 P(x0,f(x0))处的切 线的斜率,也就是说,曲线在点 P(x0,f(x0))处的切线的 斜率 k=f′(x0).
第一章 导数及其应用
1.1 导数及其应用 1.1.3 导数的几何意义
[学习目标] 1.在了解导数概念的实际背景下,理解 导数的几何意义(重点、难点). 2.会求切线的斜率及切 线方程(重点).
1.导数的几何意义 (1)切线的定义.
如图,对于割线 PPn,当点 Pn 趋近于点 P 时,割线 PPn 趋近于确定的位置,这个确定位置的直线 PT 称为点 P 处的切线.
归纳升华 根据切线斜率求切点坐标的步骤: (1)设切点坐标为(x0,y0); (2)求导函数 f′(x); (3)求切线的斜率 f′(x0); (4)由斜率间的关系列出关于 x0 的方程,解方程求 x0; (5)点(x0,y0)在曲线 f(x)上,将(x0,y0)代入求 y0 得切 点坐标.
[变式训练] 已知曲线 y=2x2+4x 在点 P 处的切线斜
归纳升华 求所给点(x0,y0)不是切点的切线方程的步骤: 第一步:设出切点坐标; 第二步:利用斜率相等列出方程; 第三步:与曲线方程联立求出参数; 第四步:写出切线方程.
[变式训练] 求曲线 y=f(x)=x2+1 过点 P(1,0)的切 线方程.
解:设切点为 Q(a,a2+1),f(a+ΔΔx)x-f(a)= (a+Δx)2Δ+x1-(a2+1)=2a+Δx,