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1、導數(shù)的概念及其運算(一)
一、學習目標:掌握導數(shù)的概念、導數(shù)的幾何意義
能利用導數(shù)概念求導,能利用幾何意義求切線方程
二、知識梳理:
1、導數(shù)的概念:
(1)平均變化率:函數(shù)從到的平均變化率用式子表達為
,簡記為
(2)瞬時變化率:一般的,函數(shù) 在處的是(寫出兩種)
(3)函數(shù)在處的導數(shù):
導數(shù)與瞬時變化率的關系
2、 ,導數(shù)的寫法
(4)用導數(shù)定義求導數(shù)的三步驟:第一步求增量,第二步平均變化率,第三步取極限寫結果
(5)導函數(shù)的定義:公式為(只有一個)
2、導數(shù)的幾何、物理意義
(1)導數(shù)的幾何意義就是曲線在點處的 . 即k=.
(2) 設s=s(t)是位移函數(shù),則表示物體在t=t0時刻的____.
(3)設v=v(t)是速度函數(shù),則表示物體在t=t0時刻的____.
三、熱身訓練:
1、任一做直線運動的物體,其位移與時間的關系是,則物體的初速度是 (用導數(shù)定義求解)
2、函數(shù), 在
3、處的導數(shù)是
3、曲線y=在點(1,1)處切線的傾斜角=
4、已知曲線的一條切線的斜率為,則切點的橫坐標為
5、若曲線的一條切線與直線垂直,則的方程為
6、若函數(shù)的圖象的頂點在第四象限,則函數(shù)的圖象是
四、例題分析
例1、用定義求在點x=10處的導數(shù)。
神舟飛船發(fā)射后的一段時間內(nèi),第ts時的高度h(t)=5t3+30t2+45t+4.其中h的單位為m,t的單位是s.
(1) 求第1s內(nèi)的平均速度; (2) 求第ts末的瞬時速度(t
4、);
(3) 經(jīng)過多長時間飛船的速度達到75m/s?
變式訓練:動點沿ox軸的運動規(guī)律由x=10t+5t2給出,式中t表示時間(單位:s),x表示距離(單位:m),求在20≤t≤20+△t時間段內(nèi)動點的平均速度,其中
①△t=1; ②△t=O.1; ③△t=0.01
當t=20時,運動的瞬時速度等于什么?
例題2利用導數(shù)定義證明,并求過點的曲線的切線方程。
變式拓展已知函數(shù)f(x)=x2-x在區(qū)間[1,t]上的平均變化率是2,求t的值.
例3已知拋物線通過點,且在點處與直線相切,求的值。
變式訓練:在函數(shù)的圖象上,其切線的傾斜角小于的點中,坐標為整
5、數(shù)的點的個數(shù)是
例3.(1)曲線:在點處的切線為 在點處的切線為,求曲線的方程;
(2)求曲線的過點的切線方程
變式訓練:曲線在點(1,1)處的切線方程為
五鞏固訓練
1.一質(zhì)點的運動方程為(位移單位:時間單位:),則質(zhì)點在到的平均速度= (),質(zhì)點在時的速度 ()
2.如圖,函數(shù)的圖象在點P處的切線方程是 ,則= .
3. 曲線和在它們交點處的兩條切線與軸所圍成的三角形面積是 .
4.
6、已知曲線C1:y=x2與C2:y=-(x-2)2,直線l與C1、C2都相切,求直線l的方程.
5.向氣球內(nèi)充氣,若氣球的體積以的速度增大,氣球半徑增大的速度= .
6.若曲線在點處的切線垂直于直線,則的坐標為 .
7.已知曲線在點處的切線斜率,求切線的方程.
8.設直線是曲線的一條切線,則實數(shù)的值為 ______.
9.已知函數(shù)的圖象經(jīng)過點,且圖象在點處的切線方程是 ,則 .
10.在曲線y=x2+1的圖象上取一點(1,2)及附近一點(1+Δx,2+Δy),則=____.
7、
11.一個物體的運動方程為其中的單位是米,的單位是秒,那么物體在秒末的瞬時速度是 米/秒. (選修1-1練習1改編)
12.曲線在點處的切線的傾斜角為 .
13.在平面直角坐標系中,點P在曲線上,且在第二象限內(nèi),已知曲線C在點P處的切線的斜率為2,則點P的坐標為 .
14..設,若且,則 .
15.已知物體的運動方程為(t是時間,s是位移),則物體在時刻時的速度為 .
16.曲線在點(1,0)處的切線方程為___ ___.
17.設,若,則_________.
18. 函數(shù)y=lnx上的點到直
8、線x-y+1=0的距離的最小值是___.
19. 函數(shù)y=f(x)的圖象在點M(1,f(1))處的切線方程是y=3x-2,則f(1)+ =____.
20.設函數(shù)f(x)=x3+ax2-9x-1(a<0).若曲線y=f(x)的斜率最小的切線與直線12x+y=6平行.則 a= ; 切線方程為 。
21.已知曲線。(1) 求曲線在x=2處的切線方程 ;
(2) 求曲線過點(2,4)的切線方程 .
22.已知函數(shù)f(x)=(xR)的圖象為曲線C.
(1) 求曲線C上任意一點處的切線的斜率的取值范圍.
(2) 若曲線C上存在兩點處的切線互相垂直,求其中一條切線與曲線C的切點的橫坐標的取值范圍.
(3) 試問是否存在一條直線與曲線C同時切于兩個不同點?如果存在,求出符合條件的所有直線方程;若不存在,請說明理由.
23.設函數(shù)(1)證明:當且時,;
(2)點(0