◆镇江市丹徒高级中学2016级高二数学教学案 ◆选修1-1 高二 班 姓名 编号:2 课 题:3.1.2 瞬时变化率-导数
前置学案:
1.平均变化率:函数f(x)在区间?x1,x2?上的平均变化率为 . 即曲线上两点的连线(割线)的斜率.
显然平均变化率近似地刻画了曲线在某个区间上的变化趋势.
2.如何精确地刻画曲线上某一点处的变化趋势呢?(点P附近的曲线的研究)
(从直线上某点的变化趋势的研究谈起,结合“天圆地方”的故事带来“宏观上曲,微观上直”,“曲绝对,直相对”的初步感受,后提出“放大图形”的朴素方法.)
(1)观察“点P附近的曲线”,随着图形放大,你看到了怎样的现象?
(2)这种现象下,这么一条特殊位置的曲线从其趋势看几乎成了 .
这种思维方式就叫做“逼近思想” .
23.求函数f(x)?x在点(2,4)处的切线斜率.
P P 放大 放大 P P P 放大 放大 P ?yf(2??x)?f(2)??__________,故斜率为__________. ?x?x
24.直线运动的汽车速度V与时间t的关系是V?t?1,求t?to时的瞬时速度.
?Vv(to??t)?v(to)??__________,故瞬时速度为__________. ?t?t
一、数学建构(知识梳理)
一般地,过曲线y?f(x)上一点P(x0,y0)作曲线的割线PQ,当Q点沿着曲线无限趋
近于P点时,若割线PQ趋近于某一确定的位置,则称这一确定位置的直线为曲线y?f(x)在点P处的切线.
为了更好地反映点Q沿曲线向点P运动,我们选择了一个变量?x.不妨设
P(x,f(x)),Q点的横坐标为x??x,则Q点的纵坐标为 ,则割线PQ的斜
率为:
kPQ? = ,当点Q沿着曲线向点P无限靠
近时,割线PQ的斜率就会无限逼近点P处切线斜率,即当?x无限趋近于0时,
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◆镇江市丹徒高级中学2016级高二数学教学案 ◆选修1-1 高二 班 姓名 编号:2 f(x??x)?f(x)无限趋近点P(x,f(x))处切线斜率(即为?x取0时kPQ的值).
?x1.导数的定义:设函数y?f(x)在区间________上有定义,x0?________,若?x无限趋
近于____时,比值
?yf(x0??x)?f(x0)无限趋近于一个______A,则称f(x)在??x?xx?x0处可导,并称该______为函数f(x)在x?x0处的导数,记作f'(x0).
2.求导数的步骤:
①求函数的增量:?y? ; ②求平均变化率:
?y? ; ?x'③取极限,得导数:f(x0)? .
上述求导方法可简记为:一差、二化、三极限.
3.导数的几何意义:
函数y=f(x)在x=x0处的导数等于_____点__________处的_________________,即
f?(x0)?______.
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x0处的瞬时变化率f?(x0),得到曲线在点
(x0,f(x0))的切线的斜率k;③利用点斜式求切线方程.
4.导函数的概念:f(x)的对于区间________上任意点处都可导,则f(x)在各点的导数也随x的变化而变化,因而也是自变量x的函数,该函数被称为f(x)的导函数,记作f?(x). 5.瞬时速度是运动物体的___________对于________________,即v(t)=____________. 6.瞬时加速度是运动物体的___________对于________________,即a(t)=__________.
基础训练
1.设f(x)??6. x(1)函数f(x)在区间[1,2],[1,1.5],[1,1.1]上的平均变化率各是多少?
(2)函数f(x)在x?1处的瞬时变化率是多少?
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◆镇江市丹徒高级中学2016级高二数学教学案 ◆选修1-1 高二 班 姓名 编号:2 三、例题选讲
2例1.已知f(x)?x,求曲线y?f(x)在x?2处的切线的斜率.
例2.设一辆轿车在公路上做加速直线运动,假设ts时的速度为v(t)?t?3,求t=t0s时
2轿车的加速度.
例3.已知 f(x) =x?2. (1)求f(x)在x?1处的导数; (2)求f(x)在x?a处的导数.
例4.如图,函数y?f(x)的图象在点P处的切线方程 是y??2x?9,则f(4)?f'(4)值为 .
2四、 变式训练
1.用割线逼近切线的方法,求曲线y?
2.已知函数f(x)?(2x?1),求f(x)在x?3处的切线.
3.求函数y?
4.设f(x)?ax?b,若f?(1)?2,f(2)?1,则a? ,b? .
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在x?1处切线的斜率. x
x在x?1处的导数;
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◆镇江市丹徒高级中学2016级高二数学教学案 ◆选修1-1 高二 班 姓名 编号:2
《瞬时变化率-导数》当堂检测
21.运用割线逼近切线的方法,分别求曲线y?x在x?0,x??2,x?3处的切线斜率.
2.一质点的运动方程为S?t?10(位移单位:m;时间单位:s),求该质点在t?3时的瞬时速度.
3.设一辆轿车在公路上做加速直线运动,假设ts时的速度为v(t)?(t?2)?1,求t=1s时轿车的瞬时加速度.
4.已知函数y?f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y?221x?2,那么2f(1)?f?(1)? .
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◆镇江市丹徒高级中学2016级高二数学教学案 ◆选修1-1 高二 班 姓名 编号:2 《瞬时变化率导数》课后作业
1.已知曲线y?x的一条切线的斜率是?4,求切点的坐标.
2..一做直线运动的物体,其位移s与时间t 的关系式是s?3t?t.
(1)求此物体的初速度;(2)求t=0到t=2的平均速度.(3)求此物体在t=2时的瞬时速度;
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3.设f(x)?ax?4,若f?(1)?2,则a等于___ __.
4.求函数y?2x?3x在x??1处的导数.
5.已知函数f(x)?
6.求函数y??2x在x?1处的导数.
课堂小结: 32x?1,求f(x)在x?2处的导数.
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