《安徽省長豐縣高中數(shù)學 第三章 導數(shù)及其應用 3.1 變化率與導數(shù) 3.1.3 導數(shù)的幾何意義教案 新人教A版選修11》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《安徽省長豐縣高中數(shù)學 第三章 導數(shù)及其應用 3.1 變化率與導數(shù) 3.1.3 導數(shù)的幾何意義教案 新人教A版選修11(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
3.1.3導數(shù)的幾何意義
項目
內容
課題
(共 1 課時)
修改與創(chuàng)新
教學
目標
1.了解平均變化率與割線斜率之間的關系;
2.理解曲線的切線的概念;
3.通過函數(shù)的圖像直觀地理解導數(shù)的幾何意義,并會用導數(shù)的幾何意義解題。
教學重、
難點
教學重點:曲線的切線的概念、切線的斜率、導數(shù)的幾何意義;
教學難點:導數(shù)的幾何意義.
教學
準備
多媒體課件
教學過程
一、導入新課:
(一)平均變化率、割線的斜率
(二)瞬時速度、導數(shù)
我們知道,導數(shù)表示函數(shù)y=f(x)在x=x0處的瞬時變化率,反映了函數(shù)y=f(x)在x=x0
2、附近的變化情況,導數(shù)的幾何意義是什么呢?
二、講授新課:
(一)曲線的切線及切線的斜率:如圖3.1-2,當沿著曲線趨近于點時,割線的變化趨勢是什么?
圖3.1-2
我們發(fā)現(xiàn),當點沿著曲線無限接近點P即Δx→0時,割線趨近于確定的位置,這個確定位置的直線PT稱為曲線在點P處的切線.
問題:⑴割線的斜率與切線PT的斜率有什么關系?
⑵切線PT的斜率為多少?
容易知道,割線的斜率是,當點沿著曲線無限接近點P時,無限趨近于切線PT的斜率,即
說明:(1)設切線的傾斜角為α,那么當Δx→0時,割線PQ的斜率,稱為
3、曲線在點P處的切線的斜率.
這個概念: ①提供了求曲線上某點切線的斜率的一種方法;
②切線斜率的本質—函數(shù)在處的導數(shù).
(2)曲線在某點處的切線:1)與該點的位置有關;2)要根據(jù)割線是否有極限位置來判斷與求解.如有極限,則在此點有切線,且切線是唯一的;如不存在,則在此點處無切線;3)曲線的切線,并不一定與曲線只有一個交點,可以有多個,甚至可以無窮多個.
(二)導數(shù)的幾何意義:
函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導數(shù)等于在該點處的切線的斜率,
即
說明:求曲線在某點處的切線方程的基本步驟:
①求出P點的坐標;
②求出函數(shù)在點處的變化率 ,得到曲線在點的切線的斜率
4、;
③利用點斜式求切線方程.
(二)導函數(shù):
由函數(shù)f(x)在x=x0處求導數(shù)的過程可以看到,當 是一個確定的數(shù),那么,當x變化時,便是x的一個函數(shù),我們叫它為f(x)的導函數(shù).記作:或,
即:
注:在不致發(fā)生混淆時,導函數(shù)也簡稱導數(shù).
(三)函數(shù)在點處的導數(shù)、導函數(shù)、導數(shù) 之間的區(qū)別與聯(lián)系。
(1)函數(shù)在一點處的導數(shù),就是在該點的函數(shù)的改變量與自變量的改變量之比的極限,它是一個常數(shù),不是變數(shù)。
(2)函數(shù)的導數(shù),是指某一區(qū)間內任意點x而言的, 就是函數(shù)f(x)的導函數(shù)
(3)函數(shù)在點處的導數(shù)就是導函數(shù)在處的函數(shù)值,這也是 求函數(shù)在點處的導數(shù)的方法之一。
三.
5、典例分析
例1:(1)求曲線y=f(x)=x2+1在點P(1,2)處的切線方程.
(2)求函數(shù)y=3x2在點處的導數(shù).
解:(1),
所以,所求切線的斜率為2,因此,所求的切線方程為即
(2)因為
所以,所求切線的斜率為6,因此,所求的切線方程為即
(2)求函數(shù)f(x)=在附近的平均變化率,并求出在該點處的導數(shù).
解:
例2.(課本例2)如圖3.1-3,它表示跳水運動中高度隨時間變化的函數(shù)
,根據(jù)圖像,請描述、比較曲線在、、附近的變化情況.
解:我們用曲線在、、處的切線,刻畫曲線在上述三個時刻附近的變化情況.
(1) 當時,曲線在處的切線平行于軸,所以,在附
6、近曲線比較平坦,幾乎沒有升降.
(2) 當時,曲線在處的切線的斜率,所以,在附近曲線下降,即函數(shù)在附近單調遞減.
(3) 當時,曲線在處的切線的斜率,所以,在附近曲線下降,即函數(shù)在附近單調遞減.
從圖3.1-3可以看出,直線的傾斜程度小于直線的傾斜程度,這說明曲線在附近比在附近下降的緩慢.
例3.(課本例3)如圖3.1-4,它表示人體血管中藥物濃度(單位:)隨時間(單位:)變化的圖象.根據(jù)圖像,估計時,血管中藥物濃度的瞬時變化率(精確到).
解:血管中某一時刻藥物濃度的瞬時變化率,就是藥物濃度在此時刻的導數(shù),從圖像上看,它表示曲線在此點處的切線的斜率.
如圖3.1-4,畫出曲線上某
7、點處的切線,利用網(wǎng)格估計這條切線的斜率,可以得到此時刻藥物濃度瞬時變化率的近似值.
作處的切線,并在切線上去兩點,如,,則它的斜率為:
所以
下表給出了藥物濃度瞬時變化率的估計值:
0.2
0.4
0.6
0.8
藥物濃度瞬時變化率
0.4
0
-0.7
-1.4
四.課堂練習
1.求曲線y=f(x)=x3在點處的切線;
2.求曲線在點處的切線.
課堂小結:
1.曲線的切線及切線的斜率;
2.導數(shù)的幾何意義。
布置作業(yè):
P.80 5,6
板書設計
3.1.3導數(shù)的幾何意義
(一)曲線的切線及切線的斜率
(二)導數(shù)的幾何意義
8、(三)導函數(shù)的概念
(四)函數(shù)在點處的導數(shù)、導函數(shù)、導數(shù) 之間的區(qū)別與聯(lián)系。
例1、例2、例3
練習
1.求曲線y=f(x)=x3在點處的切線;
2.求曲線在點處的切線.
教學反思
導數(shù)的幾何意義是后面導數(shù)應用的基礎,教學時需結合圖形進行分析,以讓學生更好地理解和把握這一結論?!耙灾贝笔呛竺鎲握{性與導數(shù)關系的基礎,教學時可結合多媒體進行圖像放大展示,使學生理解在切點附近,曲線與切線非常接近。
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