导数学案完整版精心整理Word文件下载.docx
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t1,t2
内的平均速度
v描述其运动状态,
那么:
(1)v=
;
(2)算一算:
在
t
0.5这段时间内,v=
o
1
2
这段时间内,v=
t1t2
65
49
[新知]:
设y
f(x),x1是数轴上的一个定点,在数轴
x上另取一点x2
,x1与x2的差记为x,即
x=
或者x2=
,x就表示从x1
到x2的变化量或增量;
相应地,函数的变化量或增量记为
y,
即y=
如果它们的比值
y,则上式就表示为
,此比值就称为平均变化率.
x
平均变化率:
_______________=______
反思:
所谓平均变化率也就是
的增量与
的增量的比值.
第1页
[试一试]:
[探究]:
计算[问题探究二]运动员在0t
这段时间里的平均速度,并思考以下问题:
例:
已知函数f(x)
f(x)在下列区间上的平均变化率:
x,分别计算
(1)1,1.1
(2)1,2
(1)运动员在这段时间内使静止的吗?
(3)1,1x
(2)你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?
探究过程:
[知识回顾]:
什么是函数yf(x)的平均变化率?
如何求平均变化率?
[思考]:
当x越来越小时,函数
f(x)在区间
1,1
x上的平均变化率有怎样的变化趋势?
[想一想]:
既然用平均速度不能精确描述运动员的运动状态,
那该如何求运动员在某一时刻的速度呢?
y=
回答下列问题:
[变式]:
已知函数f(x)x2
x的图象上一点
1,
2及邻近一点
1x,2y
,则
1.什么是瞬时速度?
2.当t趋近于0时,平均速度v有什么样的变化趋势?
3.运动员在某一时刻t0的瞬时速度怎样表示?
[学习小结]:
[认识与理解]:
求瞬时速度
1.
函数f(x)的平均变化率是
一物体的运动方程是s3
t2,则在t
2时刻的瞬时速度是
2.
求函数f(x)的平均变化率的步骤:
(1)求函数值的增量
(2)计算平均变化率
.
[作业]:
形成练习P41-42练习21函数的平均变化率
[再思考]:
计算[问题探究二]中运动员在0t
1.函数y
f(x)的瞬时变化率怎样表示?
这段时间里的平均速度,思考以下问题:
二、导数的概念
2.什么是函数
y
f(x)在x
x0处的导数?
如何表示?
其本质是什么?
第2页
[试一试]:
例1.
(1)用定义求函数y3x2在x1处的导数.
(2)求函数f(x)=x2x在x1附近的平均变化率,并求出在该点处的导数.
例2.阅读教材P75例1,计算第3h时和第5h时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义.
1.瞬时速度、瞬时变化率的概念
2.函数yf(x)在xx0处的导数及其本质
形成练习P43-44练习22导数的概念
三、导数的几何意义(阅读教材P74-75)
[思考与探究一]:
曲线的切线及切线的斜率
如图3.1-2,当P
(x
f(x
))(n1,2,3,4)
沿着曲线
f(x)
趋近于点P(x
))时,割线PPn的
n
变化趋势是什么?
图3.1-2
当点Pn沿着曲线无限接近点P即x→0时,割线PPn趋近于确定的位置,这个确定位置的直线
PT称为曲线在点P处的.
(1)割线PPn的斜率kn与切线PT的斜率k有什么关系?
(2)切线PT的斜率k为多少?
(3)此处切线的定义与以前学过的切线的定义有什么不同?
[新知1]:
导数的几何意义:
第3页
函数y
x0
处的导数等于
即
f(x0)
lim
f(x0x)
f(x0)
k
处的切线方程是
3.求曲线在某点P处的切线方程的基本步骤:
①求出点的坐标P(x0,f(x0));
②求出函数在点
xx0
处的变化率f(x0)lim
f(x0x)f(x0)
k,
得到曲线在点
P(x0,f(x0))的切线的斜率;
③利用点斜式求切线方程.
[新知2]:
导函数:
1.什么是函数yf(x)的导函数?
2.函数f(x)在点x0处的导数f(x0)、导函数f(x)、导数之间的区别与联系?
例1:
(1)求曲线yf(x)x21在点P(1,2)处的切线方程.
例2:
在曲线yx2上过哪一点的切线平行于直线y4x5?
例3:
(1)试描述函数f(x)在x5,4,2,0,1附近的的变化情况.
(2)已知函数f(x)的图象,试画出其导函数f(x)图象的大致形状.
[练一练]:
(1)求函数f(x)3x2在点x1处的切线方程.
(2)设曲线f(x)x2在点P0处的切线斜率是3,则点P0的坐标是
[学习小结]:
1.导数的几何意义是什么?
函数f(x)在点x0处的导数f(x0)、导函数f(x)、导数之间的区别与联系?
3.
求曲线在某点P处的切线方程的基本步骤:
[作业]:
1.形成练习P44-45练习23导数的几何意义;
学探诊测试十一
[课后思考]:
1.本节知识内容有哪些?
你学会了什么?
你还有哪些困惑?
快快去解决.
3.2导数的计算
第4页
1.会利用导数的定义推导函数
yc、yx、yx2、y
的导数公式;
2.掌握基本初等函数的求导公式及导数的运算法则,会求简单函数的导数
一、几个常用函数的导数
[开篇语]:
我们知道,导数的几何意义是曲线在某一点处的切线斜率,物理意义是运动物体在某一时刻
的瞬时速度.那么,对于函数yf(x),如何求它的导数呢?
由导数定义本身,给出了求导数的最基本的方法,但由于导数是用极限来定义的,所以求导
数总是归结到求极限,这在运算上很麻烦,有时甚至很困难,为了能够较快求出某些函数的导数,
这一单元我们将研究比较简捷的求导数的方法,下面我们先来求几个常用的函数的导数.
[思考与探究]:
阅读教材P81-82,利用导数的定义,尝试自己推导函数
yc、y
x、y
x2
、
的导数
[练一练1]
:
利用导数的定义函数y
x3的导数
二、基本初等函数的导数公式及导数运算法则
[记一记1]:
基本初等函数的导数公式
(c)
_________
(x)
________
(
为有理数)
(1)
(ex)
(ax)
_________(a0,a1)
4.
(lnx)
__________
(loga
x)
________(a0,a1)
5.
(sinx)
(cosx)
[练一练2]
例1:
求下列函数的导数
(1)yx3
(2)yxx
(3)y
(4)y2sinxcosx
(5)y
22
(1)求y
在点(2,1)处的切线方程
(2)求ylnx在xe2处的切线方程
(3)求y
sinx在点A(
1)处的切线方程
6
(4)设曲线f(x)2x2在点P0处的切线斜率是3,则点P0的坐标是
(5)在曲线yx2上过哪一点的切线平行于直线y4x5?
(6)求过点P2,8所作的yx3的切线方程___________.
[记一记2]:
导数运算法则:
设函数f(x),g(x)是可导函数,
第5页
(f(x)
g(x))
_________________.
(f(x))
g(x)
[练一练3]:
练1.求下列函数的导数:
(1)y
x;
(2)y
log3
(3)y2x53x25x4;
(4)y
cf(x)_____________.
2ex;
3cosx4sinx.
1.(朝阳一模)已知函数fxx2a2xalnx,其中aR,求曲线yfx在点
2,f2处的切线的斜率为1,求a的值.(如改为已知切线方程)
练2.求下列函数的导数:
3
x3
log2x;
xnex;
(3)y
x1
sinx
练3.
(1)设曲线yx1在点(3,2)处的切线与直线axy10垂直,则a的值.
(2)(2013年江西)若曲线yx1
(α∈R)在点(1,2)处的切线经过坐标原点
则
α
的值.
[提高篇]
2.(2012北京)已知函数fxax2
1a
0,gx
x3
bx.若曲线y
fx与曲线ygx
在它们的交点1,c处具有公共切线,求
a,b的值.
1.对于简单的函数均可利用求导法则与导数公式求导,而不需要回到导数的定义去求此类
简单函数的导数.
2.对于函数求导,一般要遵循先化简,再求导的基本原则。
求导时,不但要重视求导法则
的应用,而且要特别注意求导法则对求导的制约作用.在实施化简时,首先要注意化简的等价性,
避免不必要的运算失误.
[作业]:
1.形成练习P45-48练习24、常见函数的导数;
练习25导数的四则运算
2.学探诊测试十二、十三
2.你还有哪些困惑?
3.3导数在研究函数中的应用
第6页
1.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间;
2.理解极大值、极小值的概念;
能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极
值;
掌握求可导函数的极值的步骤;
3.理解函数的最大值和最小值的概念;
掌握用导数求函数最值的方法和步骤.
一、函数的单调性与导数
[知识回顾]
1.以前,我们用定义来判断函数的单调性.
已知函数f(x),对于任意的两个数x1,x2
D(D为函数f(x)定义域内的某个区间),若
yf(x)在这个区间内单调递增;
若在这个区间内f(x),那么函yf(x)在这个区间内
单调递减.
[想一想]:
判断函数的的单调性,求函数单调区间的步骤应是怎样的?
[试一试]:
判断下列函数的单调性,并求出单调区间.
(1)f(x)x22x4;
(2)f(x)3xx3;
当x1x2时,有,那么函数f(x)就是区间
2.C'
;
(x);
(sixn)'
(lnx)'
(logax)'
(ex)
[问题探究一]:
函数的导数与函数单调性的关系
D上的增函数,D是;
若
D上的减函数,D是.
(coxs)'
(ax)_________
fx=x2-4x+3
(3)f
)
ex
()
f(x)2xlnx
4
1.阅读教材P89-90后,你有了哪些新的认识?
还有哪些疑惑?
2.自己再探究一下下列问题
B
问题:
我们知道,曲线
f(x)的切线的斜率就是函数
O12
A
的导数.通过函数y
4x
3的图像来观察:
在区间(
2,
)内,
图像上每一点处的切线斜率都为
,也就是f
(x)
0,此时函数y
f(x)的值随x的增大
而
.即f(x)
0时,函数y
f(x)在区间(2,
)内为
函数;
,2
,也就是f(x)
0,此时函数
,即f(x)
0时,函数
f(x)在区间(
,2)内为
函数
4x3
切线的斜率
f
(x)
(2,+∞)
(-∞,2)
一般地,设函数yf(x)在某个区间内有导数,若在这个区间内f(x),那么函数
如果f(x)在某个区间内恒有f(x)0,那么函数f(x)有什么特性?
[练一练]:
已知导函数的下列信息,试画出函数
f(x)图象的大致形状.
当1
x4时,f(x)0;
当x
4,或x1时,f(x)
0;
4,或x1时,f(x)
0.
f(x)的图象如图所示,试画出导函数
第7页
3.求证:
函数f(x)
2x3
6x2
3.设f(x)是函数f(x)的导函数,y
f(x)的图象如右图所示,则
7在(0,2)内是减函数.
yf(x)的图象最有可能的是(
O12x
xO12
O1
[学习小结]:
1.用导数求函数单调区间的步骤;
2.函数图像的增减与导数图像的关系
O12
C
D
如右图所示是某一容
器的三视图,现向容器中匀速注水,容器中水
面的高度h随时间t变化的可能图象是(
正视图
侧视图
[知识拓展]:
导数绝对值的大小与函数图象变化的关系(阅读教材
P93)
俯视图
O
tO
tO
(A)
(B)
(C)
(D)
[作业]:
1.形成性练习P50-51
练习26导数与函数的单调性
2.学探诊测试十四
若函数y
f(x)的图象如右图,那么导函数y
f(x)的图象可能是(
[巩固练习]:
函数f(x)的定义域为开区间
(3,3),导函数f(x)在
yf(x)
区间(3,3)内的图象如图所示,则函数
f(x)的单调增
区间是___________单调增区间是_
若函数f(x)
bx
c的图象的顶点在第四象限,则
6.
设f'
(x)是函数f(x)的导函数,将y
f(x)和y
f'
(x)的图像画在同一个直角坐标系中,不可
其导函数f'
的图象是(
能正确的是(
第8页
(Ⅰ)求a,c的值;
(Ⅱ)求函数fx的单调区间.
A.B.C.D.
7.已知函数yfx的图象是下列四个图像之一,且其导函数yf'
x的图象如右图所示,则该函数
的图象是()
4.(2011北京)已知函数f(x)(xk)ex.(Ⅰ)求f(x)的单调区间(高考说明样题)