1.1.3 导数的几何意义
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.了解导函数的概念,理解导数的几何意义.
2.会求导函数.(重点、难点)
3.根据导数的几何意义,会求曲线上某点处的切线方程.(重点)
4.正确理解曲线“过某点”和“在某点”处的切线,并会求其方程.(易混点)
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1.通过导数几何意义的学习,培养学生数学抽象及直观想象的核心素养.
2.借助切线方程的求解,提升学生的数学运算核心素养.
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1.导数的几何意义
(1)切线的定义
如图所示,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.
(2)导数的几何意义
导数的几何意义:函数f (x)在x=x0处的导数就是切线PT的斜率k,即k= =f ′(x0).
(3)切线方程:曲线y=f (x)在点(x0,f (x0))处的切线方程为y-f (x0)=f ′(x0)(x-x0).
2.导函数
对于函数y=f (x),当x=x0时,f ′(x0)是一个确定的数,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(简称为导数),即f ′(x)=y′= .
思考: f ′(x0)与f ′(x)有什么区别?
[提示] f ′(x0)是一个确定的数,而f ′(x)是一个函数.
1.若曲线y=f (x)在点P(x0,f (x0))处的切线方程为2x+y+1=0,则( )
A.f ′(x0) =-2 B.f ′(x0) =2
C.f ′(x0) =-1 D.f ′(x0) =1
A [因为直线2x+y+1=0的斜率为-2,由f ′(x0)的几何意义可知f ′(x0) =-2.]
2.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________.
45° [设切线的倾斜角为α,则
tan α=f ′(x0) =1,又α∈[0°,180°),
∴α=45°.]
3.若函数f (x)在点A(1,2)处的导数是-1,那么过点A的切线方程是________.
x+y-3=0 [切线的斜率为k=-1.
∴点 A(1,2)处的切线方程为y-2=-(x-1),
即x+y-3=0.]
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导数几何意义的应用
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【例1】 (1)已知y=f (x)的图象如图所示,则f ′(xA)与f ′(xB)的大小关系是( )
A.f ′(xA)>f ′(xB)
B.f ′(xA)<f ′(xB)
C.f ′(xA)=f ′(xB)
D.不能确定
(2)若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )
A.a=1,b=1 B.a=-1,b=1
C.a=1,b=-1 D.a=-1,b=-1
(1)B (2)A [(1)由导数的几何意义,f ′(xA),f ′(xB)分别是切线在点A、B处切线的斜率,由图象可知f ′(xA)<f ′(xB).