考点10变化率与导数、导数的计算

考点10变化率与导数、导数的计算
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考点10变化率与导数、导数的计算

一、选择题

1.(2013·大纲版全国卷高考理科·T9)若函数x ax x x f 1)(2++=在),2

1(+∞是增函数,则a 的取值范围是( )

A.[]-1,0

B.[]-∞1,

C.[]0,3

D.[]3∞,+

【解题指南】先求出)(x f 的导函数)(x f ',利用),2

1(+∞∈x 时0)(≥'x f 确定a 的取值范围.

【解析】选D.212)(x

a x x f -+=',因为)(x f 在),21(+∞∈x 上为增函数,即当),21(+∞∈x 时,0)(≥'x f .即0122≥-+x a x ,则x x a 212-≥,令x x

x g 21)(2-=,而)(x g 在),21(+∞∈x 上为减函数,所以3)(max =x g ,故3≥a . 二、填空题

2.(2013·江西高考理科·T13)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(e x )=x+e x ,则f (1)'=__________.

【解题指南】先求出函数f (x )的解析式,进而可求f (1)'.

【解析】设x t e =,则x ln t =,故f (t)ln t t =+,1f (t)1t

'=+,所以f (1)112'=+=.

【答案】2

3.(2013·江西高考文科·T11)若曲线y x 1α=+(α∈R )在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α=

【解题指南】根据导数的几何意义求出切线方程,再把原点代入.

【解析】因为1y x α-'=α,所以令x=1得切线的斜率为α,故切线方程为y 2(x 1)-=α-,代入(0,0)得2α=.

【答案】2

4. (2013·广东高考理科·T10)若曲线ln y kx x =+在点(1,)k 处的切线平行于x 轴,则k= .

【解题指南】本题考查导数的几何意义、直线的斜率、直线平行等知识,可先求导.

【解析】对ln y kx x =+求导得1y k x '=+,而x 轴的斜率为0,所以在点(1,)k 处切线的斜率为110x y k ='=+=,解得1k =-.

【答案】-1.

三、解答题

5.(2013·北京高考理科·T18)设l 为曲线C :ln x y x =

在点(1,0)处的切线. (I)求l 的方程.

(II)证明:除切点(1,0)之外,曲线C 在直线l 的下方.

【解题指南】(1)先求出切点处的导数,再代入点斜式方程求切线方程.

(2)转化为ln 1x x x

->

,再转化为求()(1)ln (0)f x x x x x =-->的极小值问题. 【解析】(1)21ln 'x y x

-=,于是1'|1x y ==,因此l 的方程为1y x =-. (2)只需要证明01x x ?>≠且时,ln 1x x x

->. 设()(1)ln ,0f x x x x x =-->,则1(21)(1)'()21x x f x x x x +-=--=, 当(0,1)x ∈时,'()0f x <;当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >.

所以()f x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.

所以()f x 在1x =处取得极小值,也是最小值.

所以()(1)0f x f >=(1)x ≠.

因此,除切点(1,0)之外,曲线C 在直线l 的下方.

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3.1 变化率与导数 教学设计 教案

教学准备 1. 教学目标 知识与技能 1.理解平均变化率的概念. 2.了解瞬时速度、瞬时变化率、的概念. 3.理解导数的概念 4.会求函数在某点的导数或瞬时变化率. 过程与方法 理解平均变化率的概念,了解平均变化率的几何意义,会计算函数在某个区间上的平均变化率. 情感、态度与价值观 感受数学模型刻画客观世界的作用,进一步领会变量数学的思想,提高分析问题、解决问题的能力. 2. 教学重点/难点 教学重点 平均变化率的概念. 教学难点 平均变化率概念的形成过程. 3. 教学用具 多媒体、板书 4. 标签 教学过程 教学过程设计

创设情景、引入课题 【师】十七世纪,在欧洲资本主义发展初期,由于工场的手工业向机器生产过渡,提高了生产力,促进了科学技术的快速发展,其中突出的成就就是数学研究中取得了丰硕的成果―――微积分的产生。 【师】人们发现在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度h(单位:米)与起跳后的时间t(单位:秒)存在函数关系h(t)=-4.9t2+6.5t+10. 如何用运动员在某些时间段内的平均速度粗略地描述其运动状态? 让学生自由发言,教师不急于下结论,而是继续引导学生:欲知结论怎样,让我们一起来观察、研探。 新知探究 1.变化率问题 探究1 气球膨胀率 【师】很多人都吹过气球,回忆一下吹气球的过程,可以发现,随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加越来越慢.从数学角度,如何描述这种现象呢? 气球的体积V(单位:L)与半径r(单位:dm)之间的函数关系是 如果将半径r表示为体积V的函数,那么 【分析】 (1)当V从0增加到1时,气球半径增加了 气球的平均膨胀率为 (2)当V从1增加到2时,气球半径增加了 气球的平均膨胀率为

高中数学导数之变化率问题

冷世平之教案设计【高二下】 选修2-2第一章导数及其应用第1课时 1 课题:§1.1.1变化率及导数的概念 三维目标: 1、 知识与技能 ⑴理解平均变化率的概念; ⑵了解瞬时速度、瞬时变化率的概念; ⑶理解导数的概念,知道瞬时变化率就是导数,体会导数的思想及其内涵; ⑷会求函数在某点的导数或瞬时变化率; ⑸理解导数的几何意义。 2、过程与方法 ⑴通过大量的实例的分析,经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程,了解导数概念的实际背景,知道瞬时变化率就是导数; ⑵通过动手计算培养学生观察、分析、比较和归纳能力; ⑶通过问题的探究体会逼近、类比、以已知探求未知、从特殊到一般的数学思想方法。 3、情态与价值观 ⑴通过学生的积极参与、学习变化率与导数的知识,培养学生思维的科学性、严密性,不断认识数形结合和等价转化的数学思想; ⑵通过运动的观点体会导数的内涵,使学生掌握导数的概念,从而激发学生学习数学的兴趣; ⑶通过对变化率与导数的学习,不断培养自主学习、合作交流、善于反思、勤于总结的科学态度和锲而不舍的钻研精神,提高参与意识和合作精神 教学重点:瞬时速度、瞬时变化率的概念及导数概念的形成,导数及几何意义的理解。 教学难点:在平均变化率的基础上去探求瞬时变化率,导数及几何意义的理解。 教学过程: 一、引入课题: 为了描述现实世界中运动、过程等变化的现象,在数学中引入了函数,随着对函数的研究,产生了微积分,微积分的创立以自然科学中四类问题的处理直接相关: 一、已知物体运动的路程作为时间的函数,求物体在任意时刻的速度与加速度等; 二、求曲线的切线; 三、求已知函数的最大值与最小值; 四、求长度、面积、体积和重心等。 导数是微积分的核心概念之一它是研究函数增减、变化快慢、最大(小)值等问题最一般、最有效的工具。导数研究的问题即变化率问题:研究某个变量相对于另一个变量变化的快慢程度。 二、讲解新课: 【探究1】气球膨胀率 同学们,相信大家都玩过气球吧,我们回忆一下吹气球的过程,可以发现,随着气球内气体的容量的增加,气球的半径增加的越来越慢, 从数学角度,如何描述这种现象呢? 气球的体积V (单位:L )与半径r (单位:dm )之间的函数关系是34 ()3 V r r π=,如果将半径r 表示为体积V 的函数, 那么()r V 。 【分析】⑴当V 从0增加到1时,气球半径增加了(1)(0)0.62()r r dm -≈,气球的平均膨胀率为(1)(0)0.62(/)10 r r dm L -≈-;⑵当V 从1增加到2时,气球半径增加了(2)(1)0.16()r r dm -≈,气球的平均膨胀率为(2)(1)0.16(/)21 r r dm L -≈-。可以看出,随着气球体积逐渐增大,它的平均膨胀率逐渐变小了。 【思考】当空气容量从1V 增加到2V 时,气球的平均膨胀率是多少? 【答案】2121 ()()r V r V V V -- 【探究2】高台跳水

高三数学一轮、二轮复习配套讲义:第2篇 第10讲 变化率与导数、导数的计算

第10讲变化率与导数、导数的计算[最新考纲] 1.了解导数概念的实际背景; 2.通过函数图象直观理解导数的几何意义; 3.能根据导数的定义求函数y=c(c为常数),y=x,y=1 x,y=x 2,y=x3,y=x 的导数; 4.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数,能求简单复合函数[仅限于形如y=f(ax+b)的复合函数]的导数. 知识梳理 1.导数的概念 (1)函数y=f(x)在x=x0处的导数 ①定义:称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率Δy Δx= f(x0+Δx)-f(x0) Δx为 函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或. ②几何意义:函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0). (2)称函数f′(x)=f(x+Δx)-f(x) Δx为f(x)的导函数. 2.基本初等函数的导数公式

3.(1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ). (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ). (3)?????? f (x ) g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0). 4.复合函数的导数 设u =v (x )在点x 处可导,y =f (u )在点u 处可导,则复合函数f [v (x )]在点x 处可导,且f ′(x )=f ′(u )·v ′(x ). 辨 析 感 悟 1.对导数概念的理解 (1)f ′(x 0)是函数y =f (x )在x =x 0附近的平均变化率.(×) (2)f ′(x 0)与[f (x 0)]′表示的意义相同.(×) (3)f ′(x 0)是导函数f ′(x )在x =x 0处的函数值.(√) 2.导数的几何意义与物理意义 (4)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.(√) (5)物体的运动方程是s =-4t 2+16t ,在某一时刻的速度为0,则相应时刻t =0.(×) (6)(·广东卷改编)曲线y =x 3-x +3在点(1,3)处的切线方程为2x -y +1=0.(√) 3.导数的计算 (7)若f (x )=a 3+2ax -x 2,则f ′(x )=3a 2+2x .(×) (8)(教材习题改编)函数y =x cos x -sin x 的导函数是y ′=-x sin x .(√) (9)[f (ax +b )]′=f ′(ax +b ).(×) [感悟·提升] 1.“过某点”与“在某点”的区别 曲线y =f (x )“在点P (x 0,y 0)处的切线”与“过点P (x 0,y 0)的切线”的区别:前者P (x 0,y 0)为切点,如(6)中点(1,3)为切点,而后者P (x 0,y 0)不一定为切点. 2.导数运算及切线的理解应注意的问题 一是利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.

变化率与导数教案

变化率与导数教案 Prepared on 24 November 2020

第三章 变化率和导数 3.1.1瞬时变化率—导数 教学目标: (1)理解并掌握曲线在某一点处的切线的概念 (2)会运用瞬时速度的定义求物体在某一时刻的瞬时速度和瞬时加速度 (3)理解导数概念 实际背景,培养学生解决实际问题的能力,进一步掌握在一点处的导数的定义及其几何意义,培养学生转化问题的能力及数形结合思想 教学过程:时速度我们是通过在一段时间内的平均速度的极限来定义的,只要知道了物体的运动方程,代入公式就可以求出瞬时速度了.运用数学工具来解决物理方面的问题,是不是方便多了.所以数学是用来解决其他一些学科,比如物理、化学等方面问题的一种工具,我们这一节课学的内容以及上一节课学的是我们学习导数的一些实际背景 一、复习引入 1、什么叫做平均变化率; 2、曲线上两点的连线(割线)的斜率与函数f(x)在区间[x A ,x B ]上的平均变化率 3、如何精确地刻画曲线上某一点处的变化趋势呢 下面我们来看一个动画。从这个动画可以看出,随着点P 沿曲线向点Q 运动,随着点P 无限逼近点Q 时,则割线的斜率就会无限逼近曲线在点Q 处的切线的斜率。 所以我们可以用Q 点处的切线的斜率来刻画曲线在点Q 处的变化趋势 二、新课讲解 1、曲线上一点处的切线斜率 不妨设P(x 1,f(x 1)),Q(x 0,f(x 0)),则割线PQ 的斜率为0 101) ()(x x x f x f k PQ --=, 设x 1-x 0=△x ,则x 1 =△x +x 0,

∴x x f x x f k PQ ?-?+= ) ()(00 当点P 沿着曲线向点Q 无限靠近时,割线PQ 的斜率就会无限逼近点Q 处切线斜率,即当△x 无限趋近于0时,x x f x x f k PQ ?-?+= ) ()(00无限趋近点Q 处切线斜率。 2、曲线上任一点(x 0,f(x 0))切线斜率的求法: x x f x x f k ?-?+= ) ()(00,当△x 无限趋近于0时,k 值即为(x 0,f(x 0))处切线的 斜率。 3、瞬时速度与瞬时加速度 (1)平均速度: 物理学中,运动物体的位移与所用时间的比称为平均速度 (2) 位移的平均变化率: t t s t t s ?-?+) ()(00 (3)瞬时速度:当无限趋近于0 时,t t s t t s ?-?+) ()(00无限趋近于一个常数,这个常 数称为t=t 0时的瞬时速度 求瞬时速度的步骤: 1.先求时间改变量t ?和位置改变量)()(00t s t t s s -?+=? 2.再求平均速度t s v ??= 3.后求瞬时速度:当t ?无限趋近于0,t s ??无限趋近于常数v 为瞬时速度 (4)速度的平均变化率: t t v t t v ?-?+) ()(00 (5)瞬时加速度:当t ?无限趋近于0 时,t t v t t v ?-?+) ()(00无限趋近于一个常数,这 个常数称为t=t 0时的瞬时加速度 注:瞬时加速度是速度对于时间的瞬时变化率

变化率与导数、导数的计算学案(高考一轮复习)

20XX 年高中数学一轮复习教学案 第二章 函数、导数及其应用 第11节 变化率与导数、导数的计算 一.学习目标: 1.了解导数概念的实际背景,理解导数的几何意义; 2.能根据导数定义,求函数y =c (c 为常数),y =x ,y =x 2,y =1 x 的导数; 3.能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数. 二.学习重、难点: 1.学习重点:能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数; 2.学习难点:理解导数的几何意义. 三.学习方法:讲练结合 四.自主复习: 1.导数的概念 (1)函数在x =x 0处的导数 函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率是__________________________=lim Δx →0 Δy Δx , 称其为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0)或y ′|x =x 0 . (2)导函数:当上式中的x 0看作变量x 时,函数f ′(x )为f (x )的________. (3)导数的几何意义:f ′(x 0)是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的________,相应的切线方程是_____________________.

2.基本初等函数的导数公式 3.运算法则 (1)[f(x)±g(x)]′=_________________; (2)[f(x)·g(x)]′=________________________; (3)[f(x) g(x) ]′=_______________________ (g(x)≠0).五.复习前测: 1.已知函数f(x)=sin x+ln x,则f′(1)的值为() A.1-cos1 B.1+cos1 C.cos1-1 D.-1-cos1

(完整版)变化率与导数、导数的计算知识点与题型归纳

1 ●高考明方向 1.了解导数概念的实际背景. 2.理解导数的几何意义. 3.能根据导数定义求函数 y =c (c 为常数),y =x ,y =x 2,y =x 3,y =1 x 的导数. 4.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则 求简单函数的导数. ★备考知考情 由近几年高考试题统计分析可知,单独考查导数运算的题目很少出现,主要是以导数运算为工具,考查导数的几何意义为主,最常见的问题就是求过曲线上某点的切线的斜率、方程、斜率与倾斜角的关系,以平行或垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,以及与曲线的切线相关的计算题.考查题型以选择题、填空题为主,多为容易题和中等难度题,如2014广东理科10、文科11. 2014广东理科10 曲线52-=+x y e 在点()0,3处的切线方程为 ; 2014广东文科11 曲线53=-+x y e 在点()0,2-处的切线方程为 ;

一、知识梳理《名师一号》P39 知识点一导数的概念 (1)函数y=f(x)在x=x0处的导数 称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化 率lim Δx→0Δy Δx=lim Δx→0 f(x0+Δx)-f(x0) Δx 为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x =x0 . (2)称函数f′(x)=lim Δx→0f(x+Δx)-f(x) Δx为f(x)的导函数. 注意:《名师一号》P40 问题探究问题1 f′(x)与f′(x0)有什么区别? f′(x)是一个函数,f′(x0)是常数, f′(x0)是函数f′(x)在点x0处的函数值. 例.《名师一号》P39 对点自测1 1.判一判 (1)f′(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的平均变化率.() (2)f′(x0)与[f(x0)]′表示的意义相同.() (3)f′(x0)是导函数f′(x)在x=x0处的函数值.() 答案(1)×(2)×(3)√ 2

《变化率问题与导数的概念》导学案

第1课时变化率问题与导数的概念 a 1.通过物理中的变化率问题和瞬时速度引入导数的概念. 2.掌握利用求函数在某点的平均变化率的极限实现求导数的基本步骤. 3.通过构建导数概念,使学生体会极限思想,为将来学习极限概念积累学习经验. 4.通过导数概念的教学教程,使学生体会到从特殊到一般的过程是发现事物变化规律的重要过程. 借助多媒体播放2012年伦敦奥运会中国跳水运动员陈若琳夺得女子单人10米跳台冠军的视频.上节课我们已经学习了平均变化率的问题,我们知道运动员的平均速度不一定能够反映她在某一时刻的运动状态,而运动员在不同时刻的运动状态是不同的,我们需要借助于瞬时速度这样的量来刻画,那么我们如何才能求出运动员在某一时刻的瞬时速度呢? 问题1:根据以上情境,设陈若琳相对于水面的高度h (单位:m)与起跳后的时间t (单位:s) 存在函数关系h(t)=-4.9t2+6.5t+10,如果用她在某段时间内的平均速度描述其运动状态, 那么: (1)在0≤t≤0.5这段时间里,运动员的平均速度= . (2)在1≤t≤2这段时间里, 运动员的平均速度= . 问题2:函数y=f(x)从x1到x2的平均变化率公式是.如果用x1与增量Δx

表示,平均变化率的公式是. 问题3:函数f(x)在x=x0处的瞬时变化率的定义:一般地,函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是=,我们称它为函数y=f(x)在x=x 0处的导数,记作f'(x0)或y',即f'(x0)== . 问题4:在导数的定义中,对Δx→0的理解是:Δx>0,Δx<0,但. 1.已知函数y=f(x)=x2+1,当x=2,Δx=0.1时,Δy的值为(). A.0.40 B.0.41 C.0.43 D.0.44 2.设函数f(x)在点x0附近有定义,且有f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+b(Δx)2(a,b为常数),则(). A.f'(x)=a B.f'(x)=b C.f'(x0)=a D.f'(x0)=b 3.一质点按规律s(t)=2t2运动,则在t=2时的瞬时速度为. 4.求y=2x2+4x在点x=3处的导数.

变化率和导数(三个课时教案)

第一章导数及其应用 第一课时:变化率问题 教学目标: 1.理解平均变化率的概念; 2.了解平均变化率的几何意义; 3.会求函数在某点处附近的平均变化率 教学重点:平均变化率的概念、函数在某点处附近的平均变化率; 教学难点:平均变化率的概念. 教学过程: 一.创设情景 为了描述现实世界中运动、过程等变化着的现象,在数学中引入了函数,随着对函数的研究,产生了微积分,微积分的创立以自然科学中四类问题的处理直接相关:一、已知物体运动的路程作为时间的函数,求物体在任意时刻的速度与加速度等; 二、求曲线的切线; 三、求已知函数的最大值与最小值; 四、求长度、面积、体积和重心等。 导数是微积分的核心概念之一它是研究函数增减、变化快慢、最大(小)值等问题最一般、最有效的工具。导数研究的问题即变化率问题:研究某个变量相对于另一个变量变化的快慢程度.

二.新课讲授 (一)问题提出 问题1 气球膨胀率 我们都吹过气球回忆一下吹气球的过程,可以发现,随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加越来越慢.从数学角度,如何描述这种现象呢? ? 气球的体积V (单位:L )与半径r (单位:dm )之间的函数关系是33 4)(r r V π= ? 如果将半径r 表示为体积V 的函数,那么343)(π V V r = 分析: 3 43)(π V V r =, ⑴当V 从0增加到1时,气球半径增加了 )(62.0)0()1(dm r r ≈- 气球的平均膨胀率为 )/(62.00 1) 0()1(L dm r r ≈-- ⑵当V 从1增加到2时,气球半径增加了 )(16.0)1()2(dm r r ≈- 气球的平均膨胀率为)/(16.01 2)1()2(L dm r r ≈-- 可以看出,随着气球体积逐渐增大,它的平均膨胀率逐渐变小了. 思考:当空气容量从V 1增加到V 2时,气球的平均膨胀率是多少? 1 212) ()(V V V r V r --

变化率与导数、导数的计算

第十一节变化率与导数、导数的计算 [备考方向要明了] 考什么怎么考 1.了解导数概念的实际背景. 2.理解导数的几何意义. 3.能根据导数定义求函数y=c(c为常 数),y=x,y=x2,y=x3, y= 1 x的导数. 4.能利用基本初等函数的导数公式和 导数的四则运算法则求简单函数的导 数. 1.对于导数的几何意义,高考要求较高,主要以选择 题或填空题的形式考查曲线在某点处的切线问题, 如2012年广东T12,辽宁T12等. 2.导数的基本运算多涉及三次函数、指数函数与对数 函数、三角函数等,主要考查对基本初等函数的导 数及求导法则的正确利用. [归纳·知识整合] 1.导数的概念 (1)函数y=f(x)在x=x0处的导数: 称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率 lim Δx→0 f(x0+Δx)-f(x0) Δx=lim Δx→0 Δy Δx为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即 f′(x0)=lim Δx→0 Δy Δx=lim Δx→0 f(x0+Δx)-f(x0) Δx. (2)导数的几何意义: 函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0). (3)函数f(x)的导函数:

称函数f ′(x )=lim Δx →0 f (x +Δx )-f (x ) Δx 为f (x )的导函数. [探究] 1.f ′(x )与f ′(x 0)有何区别与联系? 提示:f ′(x )是一个函数,f ′(x 0)是常数,f ′(x 0)是函数f ′(x )在x 0处的函数值. 2.曲线y =f (x )在点P 0(x 0,y 0)处的切线与过点P 0(x 0,y 0)的切线,两种说法有区别吗? 提示:(1)曲线y =f (x )在点P (x 0,y 0)处的切线是指P 为切点,斜率为k =f ′(x 0)的切线,是唯一的一条切线. (2)曲线y =f (x )过点P (x 0,y 0)的切线,是指切线经过P 点.点P 可以是切点,也可以不是切点,而且这样的直线可能有多条. 3.过圆上一点P 的切线与圆只有公共点P ,过函数y =f (x )图象上一点P 的切线与图象也只有公共点P 吗? 提示:不一定,它们可能有2个或3个或无数多个公共点. 2.几种常见函数的导数 3.导数的运算法则 (1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ); (3)f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0). 4.复合函数的导数 复合函数y =f (g (x ))的导数和函数y =f (u ),u =g (x )的导数间的关系为y x ′=y u ′·u x ′,即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积.

高中数学-变化率与导数_提高

变化率与导数 【学习目标】 (1)理解平均变化率的概念; (2)了解瞬时速度、瞬时变化率的概念; (3)理解导数的概念,知道瞬时变化率就是导数,体会导数的思想及其内涵; (4)会求函数在某点的导数或瞬时变化率; 【要点梳理】 知识点一:平均变化率问题 1.变化率 事物的变化率是相关的两个量的“增量的比值”。如气球的平均膨胀率是半径的增量与体积增量的比值; 2.平均变化率 一般地,函数f(x)在区间[]21,x x 上的平均变化率为:2121 ()() f x f x x x -- 要点诠释: ① 本质:如果函数的自变量的“增量”为x ?,且21x x x ?=-,相应的函数值的“增量”为 y ?,21()()y f x f x ?=-,则函数()f x 从1x 到2x 的平均变化率为 2121 ()()f x f x y x x x -?=?- ② 函数的平均变化率可正可负,平均变化率近似地刻画了曲线在某一区间上的变化趋势. 即递增或递减幅度的大小。 对于不同的实际问题,平均变化率富于不同的实际意义。如位移运动中,位移S (m )从t 1秒到t 2秒的平均变化率即为t 1秒到t 2秒这段时间的平均速度。 高台跳水运动中平均速度只能粗略地描述物体在某段时间内的运动状态,要想更精确地刻画物体运动,就要研究某个时刻的速度即瞬时速度。 3.如何求函数的平均变化率 求函数的平均变化率通常用“两步”法: ①作差:求出21()()y f x f x ?=-和21x x x ?=- ②作商:对所求得的差作商,即2121 ()()f x f x y x x x -?=?-。 要点诠释: 1. x ?是1x 的一个“增量”,可用1x x +?代替2x ,同样21()()y f x f x ?=-。 2. x V 是一个整体符号,而不是V 与x 相乘。 3. 求函数平均变化率时注意,x y V V ,两者都可正、可负,但x V 的值不能为零,y V 的值可以为零。若

第1讲 变化率与导数、导数的计算

第1讲变化率与导数、导数的计算 [学生用书P39] 一、知识梳理 1.导数的概念 (1)函数y=f(x)在x=x0处的导数 一般地,称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率 lim Δx→0f(x0+Δx)-f(x0) Δx=lim Δx→0 Δy Δx为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x= x0,即f′(x0)=lim Δx→0Δy Δx =lim Δx→0 f(x0+Δx)-f(x0) Δx . (2)导数的几何意义 函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0). (3)函数f(x)的导函数 称函数f′(x)=lim Δx→0f(x+Δx)-f(x) Δx 为f(x)的导函数. 2.基本初等函数的导数公式 原函数导函数 f(x)=c(c为常数)f′(x)=0 f(x)=x n(n∈Q*)f′(x)=nx n-1 f(x)=sin x f′(x)=cos_x f(x)=cos x f′(x)=-sin_x

3.(1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ). (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ). (3)?? ?? ??f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )](g (x )≠0). 4.复合函数的导数 复合函数y =f (g (x ))的导数和函数y =f (u ),u =g (x )的导数间的关系为y x ′=y u ′·u x ′,即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积. 常用结论 1.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数. 2.[af (x )+bg (x )]′=af ′(x )+bg ′(x ). 3.函数y =f (x )的导数f ′(x )反映了函数f (x )的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f ′(x )|反映了变化的快慢,|f ′(x )|越大,曲线在这点处的切线越“陡”. 二、习题改编 1.(选修2-2P65A 组T2(1)改编)函数y =x cos x -sin x 的导数为( ) A .x sin x B .-x sin x C .x cos x D .-x cos x 解析:选B.y ′=x ′cos x +x (cos x )′-(sin x )′=cos x -x sin x -cos x =-x sin x . 2.(选修2-2P18A 组T6改编)曲线y =1-2 x +2在点(-1,-1)处的切线方程为________. 解析:因为y ′= 2 (x +2) 2,所以y ′|x =-1=2. 故所求切线方程为2x -y +1=0. 答案:2x -y +1=0 3.(选修2-2P7例2改编)有一机器人的运动方程为s =t 2+3 t (t 是时间,s 是位移),则该 机器人在t =2时的瞬时速度为________.

(完整版)变化率与导数练习题及答案

【巩固练习】 一、选择题 1.(2015春 保定校级月考)函数在一点的导数是( ) A.在该点的函数值的增量与自变量的增量的比 B.一个函数 C.一个常数,不是变数 D.函数在这一点到它附近一点之间的平均变化率。 2.(2015春 淄博校级月考)在曲线2 2y x =+的图象上取一点(1,3)及邻近一点()1,3x y +?+?,则 y x ?? 为( ) A. 12x x ?+ +? B. 2x ?+ C. 1x x ?-? D. 1 2x x ?-+? 3.一直线运动的物体,从时间t 到t t +?时,物体的位移为s ?,那么t s t ??→?0lim 为 ( ) A .从时间t 到t t +?时,物体的平均速度 B .时间t 时该物体的瞬时速度 C .当时间为t ?时该物体的速度 D .从时间t 到t t +?时位移的平均变化率 4. 已知函数)(x f y =,下列说法错误的是( ) A. )()(00x f x x f y -?+=?叫函数增量 B. x x f x x f x y ?-?+= ??) ()(00叫函数在[x x x ?+00,]上的平均变化率 C. )(x f 在点0x 处的导数记为y ' D. )(x f 在点0x 处的导数记为)(0x f ' 5.一木块沿某一斜面自由下滑,测得下滑的水平距离s 与时间t 之间的函数关系为2 18 s t =, 则t=2 s 时,此木块在水平方向的瞬时速度为( ) A .2 B .1 C . 12 D .14 6. 设()4f x ax =+,若'(1)2f =,则a=( ) A .2 B .-2 C .3 D .不确定 7.(2015秋 泗县校级期末)若()f x 在(),-∞+∞可导,且 (2)() 13lim x f a x f a x ?→+?-=?,则'()f a =( ) A. 23 B.2 C.3 D.32

变化率问题和导数的概念

第一章导数及其应用 1.1变化率与导数 1.1.1变化率问题 1.1.2导数的概念 双基达标(限时20分钟) 1.已知函数f(x)=2x2-4的图象上一点(1,-2)及邻近一点(1+Δx,-2+Δy), 则Δy Δx等于 (). A.4 B.4x C.4+2Δx D.4+2(Δx)2 解析Δy Δx= f(1+Δx)-f(1) Δx= 2(1+Δx)2-2 Δx=4+2Δx. 答案 C 2.如果质点M按规律s=3+t2运动,则在一小段时间[2,2.1]中相应的平均速度是 ().A.4 B.4.1 C.0.41 D.3 解析v=(3+2.12)-(3+22) 0.1=4.1. 答案 B 3.如果某物体的运动方程为s=2(1-t2)(s的单位为m,t的单位为s),那么其在 1.2 s末的瞬时速度为 ().A.-4.8 m/s B.-0.88 m/s C.0.88 m/s D.4.8 m/s 解析物体运动在1.2 s末的瞬时速度即为s在1.2处的导数,利用导数的定义即可求得. 答案 A

4.已知函数y =2+1 x ,当x 由1变到2时,函数的增量Δy =________. 解析 Δy =? ? ???2+12-(2+1)=-12. 答案 -1 2 5.已知函数y =2 x ,当x 由2变到1.5时,函数的增量Δy =________. 解析 Δy =f (1.5)-f (2)=21.5-22=43-1=1 3. 答案 1 3 6.利用导数的定义,求函数y =1 x 2+2在点x =1处的导数. 解 ∵Δy =??????1(x +Δx )2+2-? ???? 1x 2+2=-2x Δx -(Δx )2(x +Δx )2·x 2, ∴Δy Δx =-2x -Δx (x +Δx )2·x 2 , ∴y ′=lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 -2x -Δx (x +Δx )2·x 2=-2 x 3, ∴y ′|x =1=-2. 综合提高 (限时25分钟) 7.已知函数y =f (x )=x 2+1,则在x =2,Δx =0.1时,Δy 的值为 ( ). A .0.40 B .0.41 C .0.43 D .0.44 解析 Δy =(2+0.1)2-22=0.41. 答案 B 8.设函数f (x )可导,则 lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1) 3Δx 等于 ( ). A .f ′(1) B .3f ′(1) C.1 3f ′(1) D .f ′(3)

第1讲 变化率与导数、导数的运算

第1讲 变化率与导数、导数的运算 【2013年高考会这样考】 1.利用导数的几何意义求曲线在某点处的切线方程. 2.考查导数的有关计算,尤其是简单的函数求导. 【复习指导】 本讲复习时,应充分利用具体实际情景,理解导数的意义及几何意义,应能灵活运用导数公式及导数运算法则进行某些函数求导. 基础梳理 1.函数y =f (x )从x 1到x 2的平均变化率 函数y =f (x )从x 1到x 2的平均变化率为f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1 . 若Δx =x 2-x 1,Δy =f (x 2)-f (x 1),则平均变化率可表示为Δy Δx . 2.函数y =f (x )在x =x 0处的导数 (1)定义 称函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率li m Δx →0 Δy Δx = li m Δx →0 f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx 为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0)或y ′|x =x 0,即f ′(x 0)=li m Δx →0 Δy Δx . (2)几何意义 函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是在曲线y =f (x )上点(x 0,f (x 0))处切线的斜率.相应地,切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0). 3.函数f (x )的导函数

称函数f ′(x )=li m Δx →0 f (x +Δx )-f (x )Δx 为f (x )的导函数,导函数有时也记作y ′. 4.基本初等函数的导数公式 若f (x )=c ,则f ′(x )=0; 若f (x )=x α(α∈R ),则f ′(x )=αx α-1; 若f (x )=sin x ,则f ′(x )=cos x ; 若f (x )=cos x ,则f ′(x )=-sin x ; 若f (x )=a x (a >0,且a ≠1),则f ′(x )=a x ln_a ; 若f (x )=e x ,则f ′(x )=e x ; 若f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),则f ′(x )=1x ln a ; 若f (x )=ln x ,则f ′(x )=1x . 5.导数四则运算法则 (1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ); (3)???? ??f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2 (g (x )≠0). 6.复合函数的求导法则 复合函数y =f (g (x ))的导数和函数y =f (u ),u =g (x )的导数间的关系为y x ′=y u ′·u x ′. 一个区别 曲线y =f (x )“在”点P (x 0,y 0)处的切线与“过”点P (x 0,y 0)的切线的区别: 曲线y =f (x )在点P (x 0,y 0)处的切线是指P 为切点,若切线斜率存在时,切线斜率为k =f ′(x 0),是唯一的一条切线;曲线y =f (x )过点P (x 0,y 0)的切线,是指切线经过P 点,点P 可以是切点,也可以不是切点,而且这样的直线可能有多条. 两种法则 (1)导数的四则运算法则. (2)复合函数的求导法则. 三个防范

高中数学-变化率与导数、导数的计算

高中数学-变化率与导数、导数的计算 一、选择题(每小题5分,共35分) 1.f′(x)是函数f(x)=x3+2x+1的导函数,则f′(-1)的值为( ) A.0 B.3 C.4 D.- 【解析】选B.因为f(x)=x3+2x+1, 所以f′(x)=x2+2. 所以f′(-1)=3. 2.已知函数f(x)=cos x,则f(π)+f′= ( ) A.- B.- C.- D.- 【解析】选C.因为f′(x)=-cos x+(-sin x), 所以f(π)+f′=-+·(-1)=-. 3.(·吉林模拟)已知曲线y=ln x的切线过原点,则此切线的斜率 为( ) A.e B.-e C. D.- 【解析】选C.y=ln x的定义域为(0,+∞),且y′=,设切点为(x0,ln x0),则y′=,切线方程为 y-ln x0=(x-x0),因为切线过点(0,0),所以-ln x0=-1,解得x0=e,故此切线的斜率为. 【变式备选】曲线y=e x在点A(0,1)处的切线斜率为( )

A.1 B.2 C.e D. 【解析】选A.由题意知y′=e x,故所求切线斜率k=e x=e0=1. 4.(·沈阳模拟)若曲线y=x3+ax在坐标原点处的切线方程是2x-y=0,则实数a= ( ) A.1 B.-1 C.2 D.-1 【解析】选C.导数的几何意义即为切线的斜率,由y′=3x2+a得在x=0处的切线斜率为a,所以a=2. 【变式备选】直线y=x+b是曲线y=ln x(x>0)的一条切线,则实数b的值 为( ) A.2 B.ln 2+1 C.ln 2-1 D.ln 2 【解析】选C.y=ln x的导数为y′=,由=,解得x=2,所以切点为(2,ln 2).将其代入直线方程y=x+b,可得b=ln 2-1. 5.已知f(x)=2e x sin x,则曲线f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为( ) A.y=0 B.y=2x C.y=x D.y=-2x 【解析】选B.因为f(x)=2e x sin x,所以f(0)=0,f′(x)=2e x·(sin x+cos x),所以f′(0)=2,所以曲线f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=2x. 6.设曲线y=在点处的切线与直线x-ay+1=0平行,则实数a等 于( ) A.-1 B. C.-2 D.2 【解析】选A.因为y′=,所以y′=-1, 由条件知=-1,所以a=-1. 7.直线y=kx+1与曲线y=x3+ax+b相切于点A(1,3),则2a+b的值等于 ( ) A.2 B.-1 C.1 D.-2 【解析】选C.依题意知,y′=3x2+a, 则由此解得 所以2a+b=1. 二、填空题(每小题5分,共15分) 8.若曲线y=2x2的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则切线l的方程为________________.

(完整版)变化率与导数、导数的运算

让青春之光闪耀在为梦想奋斗的道路上。 1 第十节变化率与导数、导数的运算 1.导数的概念 (1)函数y =f (x )在x =x 0处的导数: 函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率 lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx 为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0)或y ′|x =x 0,即 f ′(x 0)=lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx . (2)导数的几何意义: 函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是在曲线y =f (x )上点P (x 0,y 0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s (t )对时间t 的导数).相应地,切线方程为y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0). (3)函数f (x )的导函数: 称函数f ′(x )=lim Δx →0 f (x +Δx )-f (x ) Δx 为f (x )的导函数. 2.基本初等函数的导数公式 3.导数的运算法则 (1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ); (3)?? ??f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x ) [g (x )](g (x )≠0). 4.复合函数的导数 复合函数y =f (g (x ))的导数和函数y =f (u ),u =g (x )的导数间的关系为y x ′=y u ′·u x ′,即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积.

变化率与导数教案设计

113 第三章 变化率和导数 3.1.1瞬时变化率—导数 教学目标: (1)理解并掌握曲线在某一点处的切线的概念 (2)会运用瞬时速度的定义求物体在某一时刻的瞬时速度和瞬时加速度 (3)理解导数概念 实际背景,培养学生解决实际问题的能力,进一步掌握在一点处的导数的定义 及其几何意义,培养学生转化问题的能力及数形结合思想 教学过程:时速度我们是通过在一段时间的平均速度的极限来定义的,只要知道了物体的运动方 程,代入公式就可以求出瞬时速度了.运用数学工具来解决物理方面的问题,是不是方便多了.所 以数学是用来解决其他一些学科,比如物理、化学等方面问题的一种工具,我们这一节课学的容 以及上一节课学的是我们学习导数的一些实际背景 一、复习引入 1、什么叫做平均变化率; 2、曲线上两点的连线(割线)的斜率与函数f(x)在区间[x A ,x B ]上的平均变化率 3、如何精确地刻画曲线上某一点处的变化趋势呢? 下面我们来看一个动画。从这个动画可以看出,随着点P 沿曲线向点Q 运动,随着点P 无限 逼近点Q 时,则割线的斜率就会无限逼近曲线在点Q 处的切线的斜率。 所以我们可以用Q 点处的切线的斜率来刻画曲线在点Q 处的变化趋势 二、新课讲解 1、曲线上一点处的切线斜率 不妨设P(x 1,f(x 1)),Q(x 0,f(x 0)),则割线PQ 的斜率为0101)()(x x x f x f k PQ --= , 设x 1-x 0=△x ,则x 1 =△x +x 0, ∴x x f x x f k PQ ?-?+=)()(00 当点P 沿着曲线向点Q 无限靠近时,割线PQ 的斜率就会无限逼近点Q 处切线斜率,即当△x 无限趋近于0时,x x f x x f k PQ ?-?+=)()(00无限趋近点Q 处切线斜率。 2、曲线上任一点(x 0,f(x 0))切线斜率的求法: x x f x x f k ?-?+=)()(00,当△x 无限趋近于0时,k 值即为(x 0,f(x 0))处切线的斜率。 3、瞬时速度与瞬时加速度 (1)平均速度: 物理学中,运动物体的位移与所用时间的比称为平均速度 (2) 位移的平均变化率:t t s t t s ?-?+)()(00 (3)瞬时速度:当无限趋近于0 时, t t s t t s ?-?+)()(00无限趋近于一个常数,这个常数称为t=t 0时的瞬时速度 求瞬时速度的步骤:

第二章第11讲变化率与导数、导数的计算讲解

第11讲变化率与导数、导数的计算 教材回顾丫夯实基础 ,[学生用书P44]) 知识梳理 1.导数的概念 ⑴函数y= f(x)在x= x o处的导数称函数y= f(x)在x = x o处的瞬时变化率 f ( X°+ △ x)— f ( X。) △ y为函数y= f(x)在x= x-处的导数,记作f'(X-)或y'= x-, Z A x △ y f (x o+ △ x)—f (x o) 即 f(x o) = ■=- -. (2)导数的几何意义 函数f(x)在点x-处的导数f'(X o)的几何意义是在曲线y= f(x)上点P(x o, y-)处的切线的斜 率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y— y°= f' (x o)(x —x-). ⑶函数f(x)的导函数 称函数f'(x)= _f (x+△ ^x— f (x)为f(x)的导函数. 2.基本初等函数的导数公式

(1)[f(x) ±(x)] '= f'(x) ±'(x); (2)[f(x) g(x)] '= f'(x)g(x) + f(x)g'(x); :f (X)], f(( x) g (x)— f (x) g' (x) (3)/、( = -------------- :———----------- (g(x)M 0). 也(X)」[g (x) 1 5) 4.复合函数的导数 复合函数y= f(g(x))的导数和函数y = f(u), u = g(x)的导数间的关系为即 y x(= Y u__U x_, y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积. 要点整合 1.辨明三个易误点 (1)利用公式求导时要特别注意不要将幕函数的求导公式(x n)(= nx n—1与指数函数的求导 公式(a x) = a x ln a混淆. (2)求曲线切线时,要分清在点P处的切线与过 P点的切线的区别,前者只有一条,而 后者包括了前者. (3)曲线的切线与曲线的交点个数不一定只有一个,这和研究直线与二次曲线相切时有差别. 2.导数运算的技巧 (1)要准确地把函数分割为基本函数的和、差、积、商及其复合运算的形式,再利用运算法则求导数; (2)对于不具备求导法则结构形式的,要适当恒等变形,转化为较易求导的结构形式, 再求导数.但必须注意变形的等价性,避免不必要的运算失误.对数函数的真数是根式或者分式时,可用对数的运算性质将真数转化为有理式或整式,然后再求解比较方便;当函数表达式含有三角函数时,可优先考虑利用三角公式进行化简后再求导. 双基自测 1. (选修2-2 P18练习T2(4)改编)函数y= xcos x— sin x的导数为( ) A . xsin x B. — xs in x C. xcos x D. — xcos x 解析:选 B. y( = cos x + x(cos x) (— (sin x) '= cos x— xsin x— cos x=— xsin x. 2. (2016豫东、豫北十所名校联考)已知f(x) = 2e x sin x,则曲线f(x)在点(0, f(0))处的切 线方程为( ) A . y= 0 B. y= 2x C. y = x D. y = — 2x 解析:选 B.因为 f(x) = 2e x sin x,所以 f(0) = 0, f'(x) = 2e x (sin x+ cos x),所以 f (0) = 2, 所以曲线f(x)在点(0, f(0))处的切线方程为y= 2x.

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