《2018高中數(shù)學(xué) 第1章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第1-2節(jié) 導(dǎo)數(shù)的概念及運算學(xué)案 理 蘇教版選修2-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018高中數(shù)學(xué) 第1章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第1-2節(jié) 導(dǎo)數(shù)的概念及運算學(xué)案 理 蘇教版選修2-2(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第1-2節(jié) 導(dǎo)數(shù)的概念及運算
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1. 了解導(dǎo)數(shù)概念的某些實際背景(如瞬時速度、加速度、光滑曲線的切線的斜率等);掌握函數(shù)在一點處的導(dǎo)數(shù)的定義和導(dǎo)數(shù)的幾何意義;理解導(dǎo)數(shù)的概念。
2. 熟記常函數(shù)C,冪函數(shù)xn(n為有理數(shù)),三角函數(shù)sinx,cosx,指數(shù)函數(shù)ex,ax,對數(shù)函數(shù)lnx,logax的導(dǎo)數(shù)公式;掌握兩個函數(shù)四則運算的求導(dǎo)法則;
3. 掌握復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,會求某些簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
二、重點、難點
重點:導(dǎo)數(shù)的概念、常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)、函數(shù)的和、差、積、商的導(dǎo)數(shù)、復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
難點:導(dǎo)數(shù)的概念、復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
三、考點分析
2、:
1. 導(dǎo)數(shù)既是研究函數(shù)性態(tài)的有力工具,又是進(jìn)行理性思維訓(xùn)練的良好素材。導(dǎo)數(shù)的概念與幾何意義,及導(dǎo)數(shù)的運算是每年高考的重點考查內(nèi)容之一。
2. 考綱要求:理解導(dǎo)數(shù)概念及其幾何意義,能利用導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的四則運算法則求簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù),能求簡單的復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
1. 導(dǎo)數(shù)的概念:設(shè)函數(shù)在處附近有定義,當(dāng)自變量在處有增量時,函數(shù)相應(yīng)地有增量,如果當(dāng)時,趨于常數(shù)A,稱函數(shù)在點處可導(dǎo),并把A叫做在處的導(dǎo)數(shù),記作或
2. 導(dǎo)數(shù)的幾何意義
函數(shù)在點處的導(dǎo)數(shù)的幾何意義是曲線在點處的切線的斜率,也就是說,曲線在點處的切線的斜率是。相應(yīng)地,切線方程為。
3. 導(dǎo)數(shù)的運算:
(1)基本函
3、數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:;;;
;;;;。
(2)導(dǎo)數(shù)的運算法則:
設(shè)均可導(dǎo),則
;;
(C為常數(shù));
(3)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù):設(shè)均可導(dǎo),則復(fù)合函數(shù)可導(dǎo),且
知識點一:導(dǎo)數(shù)的概念
例1 已知函數(shù)在=附近有意義且可導(dǎo),導(dǎo)函數(shù)為,若=2,則趨于( )
A. 2 B. C. D.
思路分析:本題是導(dǎo)數(shù)概念題,注意自變量的增量為。
解題過程:原式=,故選D。
解題后反思:對導(dǎo)數(shù)概念問題,注意要準(zhǔn)確地從函數(shù)增量的式子中找出自變量的增量,緊扣函數(shù)在某一點的導(dǎo)數(shù)的概念:函數(shù)增量與自變量增量的比的極限值就是這一點的導(dǎo)數(shù)解題,本題中自變量的增量為。
知
4、識點二:導(dǎo)數(shù)的幾何意義
例2 曲線=在點(1,1)處的切線方程為( )
A. B. =0 C. =0 D. =0
思路分析:先求函數(shù)在這一點的導(dǎo)數(shù)即切線斜率,再由點斜式寫出直線方程。
解題過程:∵==,
∴曲線在點(1,1)處的切線斜率==,
∴曲線在點(1,1)處的切線方程為,即,故選B。
解題后反思:對曲線的切線問題,注意利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義解題,注意過某一點的切線與在某一點的切線的區(qū)別。
例3 求函數(shù)=過點P(1,)的切線方程。
思路分析:先設(shè)出切點坐標(biāo),求出切線方程,再利用切點既在曲線上又在切線上,列出切點坐標(biāo)的方程,求出切點坐標(biāo),從而
5、求出切線方程。
解題過程:設(shè)切點Q(,),求導(dǎo)得=,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義得曲線在點Q(,)處的切線斜率==,
∴曲線在點(1,-1)處的切線方程為:=,
又∵點Q(,)既在切線上,又在函數(shù)圖像上,
∴,解得,或,
∴切線方程為=0或=0。
解題后反思:注意過某點的切線與在某點的切線的區(qū)別,要掌握過某點的曲線的切線方程求法。
知識點三:導(dǎo)數(shù)的實際意義
例4 設(shè)球的半徑為時間t的函數(shù),若球的體積以均勻速度c增長,則球的表面積的增長速度與球的半徑
A. 成正比,比例系數(shù)為c B. 成正比,比例系數(shù)為2c
C. 成反比,比例系數(shù)為c
6、 D. 成反比,比例系數(shù)為2c
思路分析:求出球的表面積的導(dǎo)數(shù),觀察其與球的半徑的關(guān)系。
解題過程:由題意可知球的體積為=,則==,由此可得=,而球的表面積為=,
∴==[]’====,故選D;
解題后反思:注意利用題中條件,球的體積以均勻速度c增長即球的體積函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為常數(shù)。
知識點四:導(dǎo)數(shù)的運算
例5 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
; ;
; 。
思路分析:解答本題的突破口是要分析函數(shù)解析式的結(jié)構(gòu)和特征,挖掘量的隱含條件,將問題轉(zhuǎn)化為基本函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
解題過程:(1)
(2)。
∴;
(3)令,,,
∴
;
(4)∵,
∴
解題后反思
7、:(1)本題分別考查了導(dǎo)數(shù)的四則運算法則,復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)的方法,以及抽象函數(shù)求導(dǎo)的思想方法和代數(shù)式等價化簡的運算能力。
(2)對于函數(shù)求導(dǎo),一般要遵循先化簡,再求導(dǎo)的基本原則,求導(dǎo)時,不但要重視求導(dǎo)法則的應(yīng)用,而且要特別注意求導(dǎo)法則對求導(dǎo)的制約作用,在實施化簡時,首先必須注意變換的等價性,避免不必要的運算失誤。
對復(fù)合函數(shù)求導(dǎo),必須正確分析復(fù)合函數(shù)是由哪些基本函數(shù)經(jīng)過怎樣的順序復(fù)合而成的,分清其間的復(fù)合關(guān)系,再按照復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則進(jìn)行求導(dǎo)。
(3)對復(fù)雜函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)時,函數(shù)的解析式能化簡的要盡量化簡,應(yīng)盡量少用甚至不用乘積的求導(dǎo)法則,應(yīng)在求導(dǎo)前,先用代數(shù)、三角恒等變形對函數(shù)解析式進(jìn)行化簡,
8、然后再用函數(shù)的四則運算法則的求導(dǎo)公式求導(dǎo)數(shù)。
例6 (1)若曲線存在垂直于軸的切線,則實數(shù)的取值范圍是_____________。
(2)已知函數(shù)在R上滿足=,則曲線在點處的切線方程是___________________。
思路分析:(1)本題是函數(shù)存在斜率為0的切線問題,先求導(dǎo),轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)為0恒有解的問題,通過參變分離求出參數(shù)范圍。
(2)先求,因是復(fù)合函數(shù),故根據(jù)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)法則等式兩邊求導(dǎo),再將=1代入,即可求出,代入點斜式即可求得切線方程。
解題過程:(1)由題知函數(shù)的定義域為,求導(dǎo)得,
又因為存在垂直于軸的切線,
所以=0恒有解,即=()恒有解, ∴<0,
9、
∴實數(shù)的取值范圍是(,0)。
(2)令=1得,=,即=,解得=1,
對=兩邊同求導(dǎo)得,=,
將=1代入上式得,=,即=,解得=2,
∴在點處的切線方程為=,即。
解題后反思:對含參數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)問題,應(yīng)注意函數(shù)的定義域。
(全國高考)曲線在點(0,2)處的切線與直線和圍成的三角形的面積為( )
A. B.
C. D. 1
思路分析:利用導(dǎo)數(shù)求出點(0,2)處的切線方程,然后分別求出與直線y=0與y=x的交點問題即可解決。
解答過程:切線方程是:,在直角坐標(biāo)系中作出示意圖,即得。
解題后反思:函數(shù)在點處的切線方程是。
1. 理解和掌握求導(dǎo)法則和公式的結(jié)構(gòu)規(guī)律是靈活進(jìn)行求導(dǎo)運算的前提條件。具體解題時,還應(yīng)結(jié)合函數(shù)本身的特點,才能準(zhǔn)確有效地進(jìn)行求導(dǎo)運算,調(diào)動思維的積極性,在解決新問題時,觸類旁通,得心應(yīng)手。
2.熟練掌握各基本初等函數(shù)的求導(dǎo)公式以及和、差、積、商的求導(dǎo)法則,復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則。
3. 對于一個復(fù)合函數(shù),一定要理清其中的復(fù)合關(guān)系,弄清各分解函數(shù)中應(yīng)對哪個變量求導(dǎo)。
下節(jié)課我們將學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,那么導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用是指它在哪些方面的應(yīng)用呢?請同學(xué)們閱讀課本,并且進(jìn)行思考。
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