苏教版数学高二- 选修2-2试题《瞬时变化率—导数—瞬时速度与瞬时加速度》(二)

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苏教版数学高二-数学苏教版选修2-2学案 1.1.4 瞬时变化率 导数(1)

苏教版数学高二-数学苏教版选修2-2学案 1.1.4 瞬时变化率 导数(1)

第4课时瞬时变化率——导数(1)教学过程一、数学运用【例1】已知f(x)=,求曲线y=f(x)在x=处的切线斜率.(见学生用书P8)[处理建议]让学生体会割线斜率无限逼近于切线斜率,熟悉求曲线y=f(x)上一点P(x0,y0)处的切线斜率的步骤:(1)求差f(x0+Δx)-f(x0);(2)当Δx(Δx可正,也可负)无限趋近于0时,趋近于某个常数k;(3)曲线y=f(x)上一点P(x0,y0)处的切线斜率为k.[规范板书]解==-.当Δx无限趋近于0时,无限趋近于-,所以曲线在x=处的切线斜率是-.[题后反思]本题应注意分子有理化,再用逼近思想处理.变式已知曲线y=2x2上一点A(1,2),求点A处的切线的斜率与切线方程.[规范板书]解设A(1,2),B(1+Δx,2(1+Δx)2),则割线AB的斜率为k AB==4+2Δx,当Δx无限趋近于0时,k AB无限趋近于常数4,从而曲线y=f(x)在点A(1,2)处的切线斜率为4,所求切线方程为4x-y-2=0.【例2】物体自由落体的运动方程为S=S(t)=gt2,其中位移S的单位为m,时间t的单位为s,g=9.8 m/s2,求t=3 s时的瞬时速度.(见学生用书P8)[处理建议]瞬时速度是位移对时间的瞬时变化率.[规范板书]解取一小段时间[3,3+Δt],位移改变量ΔS=g(3+Δt)2-g·32=(6+Δt)Δt,平均速度==g(6+Δt),当Δt→0时,g(6+Δt)→3g=29.4,即瞬时速度v=29.4 m/s.[题后反思]若求t=3s时的瞬时加速度呢?变式设一物体在t s内所经过的路程为S m,并且S=4t2+2t-3,试求物体分别在运动开始及第5s末的速度.[规范板书]解在t到t+Δt的时间内,物体的平均速度为===8t+2+4Δt,当Δt→0时,→8t+2,所以,时刻t s的瞬时速度为8t+2,由题意,物体在第5s末的瞬时速度是42 m/s,在运动开始时的速度为2 m/s.【例3】如果曲线y=x3+x-10的某一切线与直线y=4x+3平行,求切点坐标与切线方程.(见学生用书P8)[处理建议]曲线在某点的切线的斜率等于函数在切点处的导数值.[规范板书]解设切点坐标为(x,x3+x-10),==3x2+1+3xΔx+(Δx)2,当Δx→0时,3x2+1+3xΔx+(Δx)2→3x2+1,由题得,3x2+1=4⇒x=1或-1.所以切点坐标为(1,-8),此时切线方程为4x-y-12=0;或切点坐标为(-1,-12),此时切线方程为4x-y-8=0.变式已知曲线y=x2上过某一点的切线分别满足下列条件,求此点:(1)平行于直线y=4x-5;(2)垂直于直线2x-6y+5=0;(3)与x轴成135°的倾斜角.[处理建议]利用导数的概念及两直线的位置关系来求解.[规范板书]解设P(x0,y0)是满足条件的点.==2x0+Δx,当Δx→0时,2x0+Δx→2x0.(1)因为切线与直线y=4x-5平行,所以2x0=4⇒x0=2,y0=4,即P(2,4).(2)因为切线与直线2x-6y+5=0垂直,所以2x0·=-1⇒x0=-,即P.(3)因为切线与x轴成135°的倾斜角,所以k=-1,即2x0=-1⇒x0=-,即P-,.*【例4】设函数f(x)=x3-3ax2+3bx的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11),求a,b 的值.[处理建议]利用切点坐标既满足曲线方程也满足切线方程来求解.[规范板书]解利用导数的定义可得f'(x)=3x2-6ax+3b,由于函数f(x)=x3-3ax2+3bx的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11),所以f(1)=-11,f'(1)=-12,解得a=1,b=-3.变式已知f(x)=ax4+bx2+c的图象过点(0,1),且在x=1处的切线方程是y=x-2,求a,b,c.[处理建议]利用导数的几何意义——函数在某点处的导数就等于在该点处的切线的斜率——来求解.[规范板书]解由题意有解得.二、课堂练习1.借助直尺,用割线逼近切线的方法作出下列曲线在点P处的切线:(第1题)解(第1题)2.质点沿x轴运动,设距离为x(m),时间为t(s),x=10+5t2,则当t0≤t≤t0+Δt时,质点的平均速度为10t0+5Δt(m/s);当t=t0时,质点的瞬时速度为10t0(m/s);当t0≤t≤t0+Δt时,质点的平均加速度为10(m/s2);当t=t0时,质点的瞬时加速度为10(m/s2).提示当t0≤t≤t0+Δt时,==10t0+5Δt(m/s);当t=t0时,质点的瞬时速度为10t0(m/s);当t0≤t≤t0+Δt时,质点的平均加速度为=10(m/s2);当t=t0时,质点的瞬时加速度为10(m/s2).3.已知曲线y=x3上过点(2,8)的切线方程为12x-ay-16=0,则实数a的值为1.提示将点(2,8)代入切线方程可得a=1.三、课堂小结1.曲线上一点处的切线的求法.2.运动物体的瞬时速度和瞬时加速度,学会用运动学的观点理解和解决实际问题.3.导数的定义及几何意义.。

苏教版高二数学选修2-2 1.1.2瞬时变化率——导数 学案

苏教版高二数学选修2-2 1.1.2瞬时变化率——导数 学案

1.1.2 瞬时变化率——导数学习目标 1.理解切线的含义.2.理解瞬时速度与瞬时加速度.3.掌握瞬时变化率——导数的概念,会根据定义求一些简单函数在某点处的导数.知识点一 曲线上某一点处的切线如图,P n 的坐标为(x n ,f (x n ))(n =1,2,3,4,…),点P 的坐标为(x 0,y 0).思考1 当点P n →点P 时,试想割线PP n 如何变化?答案 当点P n 趋近于点P 时,割线PP n 趋近于确定的位置,即曲线上点P 处的切线位置. 思考2 割线PP n 的斜率是什么?它与切线PT 的斜率有何关系. 答案 割线PP n 的斜率k n =f (x n )-f (x 0)x n -x 0;当P n 无限趋近于P 时,k n 无限趋近于点P 处切线的斜率k .梳理 (1)设Q 为曲线C 上的不同于P 的一点,这时,直线PQ 称为曲线的割线.随着点Q 沿曲线C 向点P 运动,割线PQ 在点P 附近越来越逼近曲线C .当点Q 无限逼近点P 时,直线PQ 最终就成为在点P 处最逼近曲线的直线l ,这条直线l 称为曲线在点P 处的切线. (2)若P (x ,f (x )),过点P 的一条割线交曲线C 于另一点Q (x +Δx ,f (x +Δx )),则割线PQ 的斜率为k PQ =f (x +Δx )-f (x )Δx ,当Δx →0时,f (x +Δx )-f (x )Δx 无限趋近于点P (x ,f (x ))处的切线的斜率.知识点二 瞬时速度与瞬时加速度——瞬时变化率 1.平均速度在物理学中,运动物体的位移与所用时间的比称为平均速度. 2.瞬时速度一般地,如果当Δt 无限趋近于0时,运动物体位移S (t )的平均变化率S (t 0+Δt )-S (t 0)Δt无限趋近于一个常数,那么这个常数称为物体在t =t 0时的瞬时速度,也就是位移对于时间的瞬时变化率. 3.瞬时加速度一般地,如果当Δt 无限趋近于0时,运动物体速度v (t )的平均变化率v (t 0+Δt )-v (t 0)Δt 无限趋近于一个常数,那么这个常数称为物体在t =t 0时的瞬时加速度,也就是速度对于时间的瞬时变化率. 知识点三 导数 1.导数设函数y =f (x )在区间(a ,b )上有定义,x 0∈(a ,b ),若Δx 无限趋近于0时,比值Δy Δx=f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx 无限趋近于一个常数A ,则称f (x )在x =x 0处可导,并称该常数A 为函数f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0). 2.导数的几何意义导数f ′(x 0)的几何意义就是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率. 3.导函数(1)若f (x )对于区间(a ,b )内任一点都可导,则f (x )在各点的导数也随着自变量x 的变化而变化,因而也是自变量x 的函数,该函数称为f (x )的导函数,记作f ′(x ).在不引起混淆时,导函数f ′(x )也简称为f (x )的导数.(2)f (x )在x =x 0处的导数f ′(x 0)就是导函数f ′(x )在x =x 0处的函数值.类型一 求曲线上某一点处的切线例1 已知曲线y =x +1x 上的一点A (2,52),用切线斜率定义求:(1)点A 处的切线的斜率; (2)点A 处的切线方程. 解 (1)∵Δy =f (2+Δx )-f (2)=2+Δx +12+Δx -(2+12)=-Δx 2(2+Δx )+Δx ,∴Δy Δx =-Δx 2Δx (2+Δx )+ΔxΔx =-12(2+Δx )+1. 当Δx 无限趋近于零时,Δy Δx 无限趋近于34,即点A 处的切线的斜率是34.(2)切线方程为y -52=34(x -2),即3x -4y +4=0.反思与感悟 根据曲线上一点处的切线的定义,要求曲线过某点的切线方程,只需求出切线的斜率,即在该点处,Δx 无限趋近于0时,ΔyΔx无限趋近的常数.跟踪训练1 (1)已知曲线y =2x 2+4x 在点P 处的切线的斜率为16,则点P 坐标为________. 答案 (3,30)解析 设点P 坐标为(x 0,y 0), 则f (x 0+Δx )-f (x 0)(x 0+Δx )-x 0=2(Δx )2+4x 0Δx +4Δx Δx=4x 0+4+2Δx .当Δx 无限趋近于0时,4x 0+4+2Δx 无限趋近于4x 0+4, 因此4x 0+4=16,即x 0=3, 所以y 0=2×32+4×3=18+12=30. 即点P 坐标为(3,30).(2)已知曲线y =3x 2-x ,求曲线上一点A (1,2)处的切线的斜率及切线方程. 解 设A (1,2),B (1+Δx,3(1+Δx )2-(1+Δx )), 则k AB =3(1+Δx )2-(1+Δx )-(3×12-1)Δx =5+3Δx ,当Δx 无限趋近于0时,5+3Δx 无限趋近于5, 所以曲线y =3x 2-x 在点A (1,2)处的切线斜率是5. 切线方程为y -2=5(x -1),即5x -y -3=0. 类型二 求瞬时速度例2 某物体的运动路程s (单位:m)与时间t (单位:s)的关系可用函数s (t )=t 2+t +1表示,求物体在t =1 s 时的瞬时速度.解 在1到1+Δt 的时间内,物体的平均速度v =Δs Δt =s (1+Δt )-s (1)Δt=(1+Δt )2+(1+Δt )+1-(12+1+1)Δt=3+Δt ,∴当Δt 无限趋近于0时,v 无限趋近于3, ∴物体在t =1处的瞬时变化率为3. 即物体在t =1 s 时的瞬时速度为3 m/s. 引申探究1.若本例中的条件不变,试求物体的初速度.解 求物体的初速度,即求物体在t =0时的瞬时速度. ∵Δs Δt =s (0+Δt )-s (0)Δt=(0+Δt )2+(0+Δt )+1-1Δt=1+Δt ,∴当Δt →0时,1+Δt →1,∴物体在t =0时的瞬时变化率为1, 即物体的初速度为1 m/s.2.若本例中的条件不变,试问物体在哪一时刻的瞬时速度为9 m/s. 解 设物体在t 0时刻的速度为9 m/s. 又Δs Δt =s (t 0+Δt )-s (t 0)Δt=(2t 0+1)+Δt .∴当Δt →0时,ΔsΔt →2t 0+1.则2t 0+1=9,∴t 0=4.则物体在4 s 时的瞬时速度为9 m/s.反思与感悟 (1)求瞬时速度的题目的常见错误是不能将物体的瞬时速度转化为函数的瞬时变化率.(2)求运动物体瞬时速度的三个步骤①求时间改变量Δt 和位移改变量Δs =s (t 0+Δt )-s (t 0). ②求平均速度v =Δs Δt. ③求瞬时速度,当Δt 无限趋近于0时,ΔsΔt无限趋近于的常数v 即为瞬时速度.跟踪训练2 一质点M 按运动方程s (t )=at 2+1做直线运动(位移单位:m ,时间单位:s),若质点M 在t =2 s 时的瞬时速度为8 m/s ,求常数a 的值.解 质点M 在t =2 s 时的瞬时速度即为函数在t =2 s 处的瞬时变化率. ∵质点M 在t =2 s 附近的平均变化率为 Δs Δt =s (2+Δt )-s (2)Δt =a (2+Δt )2-4a Δt =4a +a Δt , ∴当Δt →0时,ΔsΔt →4a =8,即a =2.类型三 求函数在某点处的导数 例3 已知f (x )=x 2-3. (1)求f (x )在x =2处的导数;(2)求f (x )在x =a 处的导数. 解 (1)因为Δy Δx =f (2+Δx )-f (2)Δx=(2+Δx )2-3-(22-3)Δx=4+Δx ,当Δx 无限趋近于0时,4+Δx 无限趋近于4, 所以f (x )在x =2处的导数等于4. (2)因为Δy Δx =f (a +Δx )-f (a )Δx=(a +Δx )2-3-(a 2-3)Δx=2a +Δx ,当Δx 无限趋近于0时,2a +Δx 无限趋近于2a , 所以f (x )在x =a 处的导数等于2a .反思与感悟 求一个函数y =f (x )在x =x 0处的导数的步骤 (1)求函数值的改变量Δy =f (x 0+Δx )-f (x 0). (2)求平均变化率Δy Δx =f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx .(3)令Δx 无限趋近于0,求得导数.跟踪训练3 (1)设f (x )=ax +4,若f ′(1)=2,则a =________. 答案 2解析 ∵f (1+Δx )-f (1)Δx =a (1+Δx )+4-a -4Δx =a ,∴f ′(1)=a ,即a =2.(2)将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要对原油进行冷却和加热,如果第x h ,原油的温度(单位:℃)为f (x )=x 2-7x +15(0≤x ≤8).求函数y =f (x )在x =6处的导数f ′(6),并解释它的实际意义.解 当x 从6变到6+Δx 时,函数值从f (6)变到f (6+Δx ),函数值y 关于x 的平均变化率为 f (6+Δx )-f (6)Δx=(6+Δx )2-7(6+Δx )+15-(62-7×6+15)Δx=5Δx +(Δx )2Δx=5+Δx .当Δx →0时,平均变化率趋近于5,所以f ′(6)=5,导数f ′(6)=5表示当x =6时原油温度的瞬时变化率即原油温度的瞬时变化速度.也就是说,如果保持6 h 时温度的变化速度,每经过1 h 时间,原油温度将升高5 ℃.1.一个做直线运动的物体,其位移S 与时间t 的关系是S =3t -t 2,则此物体在t =2时的瞬时速度为________. 答案 -1解析 由于ΔS =3(2+Δt )-(2+Δt )2-(3×2-22) =3Δt -4Δt -(Δt )2=-Δt -(Δt )2, 所以ΔS Δt =-Δt -(Δt )2Δt=-1-Δt .当Δt 无限趋近于0时,ΔSΔt 无限趋近于常数-1.故物体在t =2时的瞬时速度为-1.2.已知曲线y =f (x )=2x 2上一点A (2,8),则点A 处的切线斜率为________. 答案 8解析 因为Δy Δx =f (2+Δx )-f (2)Δx=2(2+Δx )2-8Δx=8+2Δx ,当Δx →0时,8+2Δx 趋近于8.即k =8. 3.函数y =x +1x 在x =1处的导数是________.答案 0解析 ∵函数y =f (x )=x +1x ,∴Δy =f (1+Δx )-f (1)=1+Δx +11+Δx -1-1=(Δx )21+Δx ,∴Δy Δx =Δx 1+Δx ,当Δx →0时,Δy Δx→0, 即y =x +1x在x =1处的导数为0.4.设函数f (x )在点x 0附近有定义,且有f (x 0+Δx )-f (x 0)=a Δx +b (Δx )2(a ,b 为常数),则f ′(x 0)的值为________. 答案 a解析 由导数定义,得f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx=a Δx +b (Δx )2Δx=a +b Δx ,故当Δx →0时,其值趋近于a ,故f ′(x 0)=a .5.如果一个物体的运动方程S (t )=⎩⎪⎨⎪⎧t 2+2,0≤t <3,29+3(t -3)2,t ≥3,试求该物体在t =1和t =4时的瞬时速度. 解 当t =1时,S (t )=t 2+2,则ΔS Δt =S (1+Δt )-S (1)Δt =(1+Δt )2+2-3Δt =2+Δt , 当Δt 无限趋近于0时,2+Δt 无限趋近于2, 所以v (1)=2; ∵t =4∈[3,+∞),∴S (t )=29+3(t -3)2=3t 2-18t +56,∴ΔS Δt =3(4+Δt )2-18(4+Δt )+56-3×42+18×4-56Δt =3(Δt )2+6Δt Δt=3Δt +6,∴当Δt 无限趋近于0时,3Δt +6→6,即ΔSΔt →6,所以v (4)=6.1.平均变化率和瞬时变化率的关系平均变化率Δy Δx =f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx ,当Δx 无限趋近于0时,它所趋近于的一个常数就是函数在x =x 0处的瞬时变化率.即有:Δx 无限趋近于0是指自变量间隔Δx 越来越小,能达到任意小的间隔,但始终不能为0.即对于瞬时变化率,我们通过减小自变量的改变量以致无限趋近于零的方式,实现用割线斜率“逼近”切线斜率,用平均速度“逼近”瞬时速度.一般地,可以用平均变化率“逼近”瞬时变化率.2.求切线的斜率、瞬时速度和瞬时加速度的解题步骤(1)计算Δy .(2)求Δy Δx .(3)当Δx →0时,ΔyΔx 无限趋近于哪个常数.课时作业一、填空题1.函数f (x )=x 2在x =3处的导数等于________. 答案 6解析 Δy Δx =(3+Δx )2-32Δx =6+Δx ,当Δx →0时,得f ′(3)=6.2.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则a =________,b =________. 答案 1 1解析 Δy Δx =(0+Δx )2+a (0+Δx )+b -b Δx =a +Δx ,当Δx →0时,Δy Δx→a .∵切线x -y +1=0的斜率为1, ∴a =1.∵点(0,b )在直线x -y +1=0上,∴b =1.3.已知曲线y =12x 2-2上一点P ⎝⎛⎭⎫1,-32,则过点P 的切线的倾斜角为________. 答案 45°解析 ∵y =12x 2-2,∴Δy Δx =12(x +Δx )2-2-⎝⎛⎭⎫12x 2-2Δx =12(Δx )2+x ·Δx Δx=x +12Δx .故当Δx →0时,其值无限趋近于x ,∴y ′|x =1=1.∴点P ⎝⎛⎭⎫1,-32处切线的斜率为1,则切线的倾斜角为45°. 4.设曲线y =ax 2在点(1,a )处的切线与直线2x -y -6=0平行,则a =________. 答案 1解析 Δy Δx =a (1+Δx )2-aΔx =2a +a Δx ,当Δx →0时,ΔyΔx →2a ,∴可令2a =2,∴a =1.5.已知曲线y =13x 3上一点P (2,83),则该曲线在点P 处切线的斜率为________.答案4解析 由y =13x 3,得Δy Δx =13(x +Δx )3-13x 3Δx=13[3x 2+3x ·Δx +(Δx )2], 当Δx →0时,其值无限趋近于x 2. 故y ′=x 2,y ′|x =2=22=4,结合导数的几何意义知,曲线在点P 处切线的斜率为4. 6.在曲线y =x 2上切线倾斜角为π4的点的坐标为________.答案 (12,14)解析 ∵Δy Δx =(x +Δx )2-x 2Δx =2x +Δx ,当Δx →0时,其值趋近于2x . ∴令2x =tan π4=1,得x =12,∴y =⎝⎛⎭⎫122=14,所求点的坐标为⎝⎛⎭⎫12,14. 7.已知曲线y =f (x )=2x 2+4x 在点P 处的切线斜率为16,则点P 坐标为________. 答案 (3,30)解析 设点P (x 0,2x 20+4x 0), 则Δy Δx =f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx=2(Δx )2+4x 0·Δx +4Δx Δx=2Δx +4x 0+4,当Δx →0时,其值无限趋近于4+4x 0. 令4x 0+4=16,得x 0=3,∴P (3,30).8.如图,函数y =f (x )的图象在点P 处的切线方程是y =-x +8,则f (5)+f ′(5)=________.答案 2解析 ∵点P 在切线上,∴f (5)=-5+8=3,f ′(5)=k =-1, ∴f (5)+f ′(5)=3-1=2.9.已知函数f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程是y =12x +2,则f (1)+f ′(1)=________.答案 3解析 由在点M 处的切线方程是y =12x +2,得f (1)=12×1+2=52,f ′(1)=12.∴f (1)+f ′(1)=52+12=3.10.若抛物线y =x 2-x +c 上一点P 的横坐标是-2,抛物线过点P 的切线恰好过坐标原点,则c 的值为________. 答案 4解析 设在点P 处切线的斜率为k ,∵Δy Δx =(-2+Δx )2-(-2+Δx )+c -(6+c )Δx =-5+Δx , ∴当Δx →0时,ΔyΔx →-5,∴k =-5,∴切线方程为y =-5x .∴点P 的纵坐标为y =-5×(-2)=10, 将P (-2,10)代入y =x 2-x +c ,得c =4. 二、解答题11.已知质点运动方程是s (t )=12gt 2+2t -1(g 是重力加速度,常量),求质点在t =4 s 时的瞬时速度(其中s 的单位是m ,t 的单位是s). 解Δs Δt =s (4+Δt )-s (4)Δt=[12g (4+Δt )2+2(4+Δt )-1]-(12g ·42+2×4-1)Δt=12g (Δt )2+4g ·Δt +2Δt Δt=12g Δt +4g +2. ∵当Δt →0时,ΔsΔt→4g +2,∴S ′(4)=4g +2,即v (4)=4g +2,∴质点在t =4 s 时的瞬时速度为(4g +2) m/s.12.求曲线y =f (x )=x 3-x +3在点(1,3)处的切线方程.解 因为点(1,3)在曲线上,且f (x )在x =1处可导,Δy Δx =(1+Δx )3-(1+Δx )+3-(1-1+3)Δx=(Δx )3+3(Δx )2+2Δx Δx=(Δx )2+3Δx +2,当Δx →0时,(Δx )2+3Δx +2→2,故f ′(1)=2.故所求切线方程为y -3=2(x -1),即2x -y +1=0.13.已知直线l 1为曲线y =x 2+x -2在点(1,0)处的切线,l 2为该曲线的另一条切线,且l 1⊥l 2.(1)求直线l 2的方程;(2)求直线l 1,l 2与x 轴所围成的三角形的面积.解 (1)Δy Δx =(1+Δx )2+(1+Δx )-2-(12+1-2)Δx=Δx +3,当Δx →0时,Δy Δx→3, ∴直线l 1的斜率k 1=3,∴直线l 1的方程为y =3(x -1),即y =3x -3.设直线l 2过曲线y =x 2+x -2上的点P (x 0,x 20+x 0-2),则直线l 2的方程为y -(x 20+x 0-2)=(2x 0+1)(x -x 0).∵l 1⊥l 2,∴3(2x 0+1)=-1,解得x 0=-23. ∴直线l 2的方程为y =-13x -229. (2)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =3x -3,y =-13x -229,得⎩⎨⎧ x =16,y =-52.又∵直线l 1,l 2与x 轴的交点坐标分别为(1,0),(-223,0), ∴所求三角形的面积为S =12×|-52|×(1+223)=12512.三、探究与拓展14.设P 为曲线C :y =x 2+2x +3上的点,且曲线C 在点P 处的切线倾斜角的范围为⎣⎡⎦⎤0,π4,则点P 横坐标的取值范围为________.答案 ⎣⎡⎦⎤-1,-12 解析 ∵Δy Δx =(x +Δx )2+2(x +Δx )+3-(x 2+2x +3)Δx=(2x +2)·Δx +(Δx )2Δx=Δx +2x +2. 故当Δx →0时,其值无限趋近于2x +2.∴可设点P 横坐标为x 0,则曲线C 在点P 处的切线斜率为2x 0+2.由已知,得0≤2x 0+2≤1,∴-1≤x 0≤-12,∴点P 横坐标的取值范围为⎣⎡⎦⎤-1,-12. 15.已知抛物线y =2x 2+1分别满足下列条件,求出切点的坐标.(1)切线的倾斜角为45°;(2)切线平行于直线4x -y -2=0.解 设切点坐标为(x 0,y 0),则Δy =2(x 0+Δx )2+1-2x 20-1=4x 0·Δx +2(Δx )2,∴Δy Δx=4x 0+2Δx , 当Δx →0时,Δy Δx→4x 0,即f ′(x 0)=4x 0. (1)∵抛物线的切线的倾斜角为45°,∴斜率为tan 45°=1,即f ′(x 0)=4x 0=1,解得x 0=14, ∴切点坐标为(14,98). (2)∵抛物线的切线平行于直线4x -y -2=0,∴k =4,即f ′(x 0)=4x 0=4,解得x 0=1,∴切点坐标为(1,3).。

苏教版数学高二-数学苏教版选修2-2 瞬时速度与瞬时加速度 同步检测(二)

苏教版数学高二-数学苏教版选修2-2 瞬时速度与瞬时加速度 同步检测(二)

1.1.3《瞬时变化率——导数》同步检测 (二)一、基础过关1.下列说法正确的是________(填序号).①若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处就没有切线;②若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处有切线,则f ′(x 0)必存在;③若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线斜率不存在;④若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处没有切线,则f ′(x 0)有可能存在.2.已知y =f (x )的图象如图所示,则f ′(x A )与f ′(x B )的大小关系是________.3.已知f (x )=1x ,则当Δx →0时,f (2+Δx )-f (2)Δx无限趋近于________. 4.曲线y =x 3+x -2在点P 处的切线平行于直线y =4x -1,则此切线方程为____________.5.设函数f (x )=ax 3+2,若f ′(-1)=3,则a =________.6.设一汽车在公路上做加速直线运动,且t s 时速度为v (t )=8t 2+1,若在t =t 0时的加速度为6 m/s 2,则t 0=________ s.二、能力提升7.已知函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程是y =12x +2,则f (1)+f ′(1)=________.8.若函数y =f (x )的导函数在区间[a ,b ]上是增函数,则函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象可能是________.(填序号)9.若曲线y =2x 2-4x +P 与直线y =1相切,则P =________.10.用导数的定义,求函数y =f (x )=1x在x =1处的导数.11.已知抛物线y=x2+4与直线y=x+10.求:(1)它们的交点;(2)抛物线在交点处的切线方程.12.设函数f(x)=x3+ax2-9x-1(a<0),若曲线y=f(x)的斜率最小的切线与直线12x+y=6平行,求a的值.三、探究与拓展13.根据下面的文字描述,画出相应的路程s关于时间t的函数图象的大致形状:(1)小王骑车一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;(2)小华早上从家出发后,为了赶时间开始加速;(3)小白早上从家出发后越走越累,速度就慢下来了.答案1.③2.f ′(x A )<f ′(x B )3.-144.4x -y -4=0或4x -y =05.16.387.38.①9.310.解 ∵Δy =f (1+Δx )-f (1)=11+Δx -11 =1-1+Δx 1+Δx =-Δx 1+Δx ·(1+1+Δx ), ∴Δy Δx =-11+Δx ·(1+1+Δx ), ∴当Δx 无限趋近于0时,-11+Δx ·(1+1+Δx ) 无限趋近于-12, ∴f ′(1)=-12. 11.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2+4,y =x +10, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2y =8或⎩⎪⎨⎪⎧x =3y =13. ∴抛物线与直线的交点坐标为(-2,8)或(3,13).(2)∵y =x 2+4,Δy Δx =(x +Δx )2+4-(x 2+4)Δx (Δx )2+2x ·Δx Δx=Δx +2x , ∴Δx →0时,Δy Δx→2x . ∴y ′|x =-2=-4,y ′|x =3=6,即在点(-2,8)处的切线斜率为-4,在点(3,13)处的切线斜率为6. ∴在点(-2,8)处的切线方程为4x +y =0;在点(3,13)处的切线方程为6x -y -5=0.12.解 ∵Δy =f (x 0+Δx )-f (x 0)=(x 0+Δx )3+a (x 0+Δx )2-9(x 0+Δx )-1-(x 30+ax 20-9x 0-1)=(3x 20+2ax 0-9)Δx +(3x 0+a )(Δx )2+(Δx )3,∴Δy Δx=3x 20+2ax 0-9+(3x 0+a )Δx +(Δx )2. 当Δx 无限趋近于零时,ΔyΔx 无限趋近于3x 20+2ax 0-9.即f ′(x 0)=3x 20+2ax 0-9∴f ′(x 0)=3(x 0+a3)2-9-a 23.当x 0=-a3时,f ′(x 0)取最小值-9-a 23.∵斜率最小的切线与12x +y =6平行,∴该切线斜率为-12.∴-9-a 23=-12.解得a =±3.又a <0,∴a =-3.13.解 相应图象如下图所示.。

高二数学选修2-2~1.1.2瞬时变化率

高二数学选修2-2~1.1.2瞬时变化率

切线
f ( x x) f ( x)
p
x x x o 当Q沿曲线向P运动:
x
x
f ( x x ) f ( x ) x
割线PQ逼近过点P的切线即割线斜率逼近切线斜率.
x 0
结论3:
f ( x x ) f ( x ) 当 x 0 时, x
无限的趋近于点
回顾反思:平均变化率
f ( x 2 ) f ( x1 ) 1.一般地,函数y f ( x )在区间 x1 , x 2 上的平均变化率为 .
2.若 记 自 变 量 x在x 0处 有 改 变 量 x时,函 数y相 应 的 有 改变量 y , 则f ( x)从x 0到x 0 x的 平 均 变 化 率 y f ( x 0 x ) f ( x 0 ) 具有更一般的形式为 . x x 3.函 数y f ( x)的 图 象 如 图 示 ,试在图中标注以下各量 :
2. 函数g(x) 2x 2
5 1在区间1,3上的平均变化率为_______; 8
3 “十 . 一”黄金周期间, 本市某大型超市的日营业额从1500 万元增加 到4200 万元, 则该超市黄金周期间日营业额的平均变化率为_____;
4.已知质点M按规律s 2t 2 3做直线运动(位移s单位 : cm,时间t单位 : s) s ; t s (2 )当t 2, t 0.001 时, 求 ; t ( 1 )当t 2, t 0.01 时, 求
x 2 x1
(1)f ( x 0 )
( 2)f ( x 0 x)
f (x 0 x)
y
( 3)f ( x 0 x) f ( x 0 )
B
( 4 )x

高二年级-数学-《瞬时变化率(二)》

高二年级-数学-《瞬时变化率(二)》

2.若曲线y=f(x)上的某一点有切线,是否函数在这个自变量处可导?
例如f (x) 3 x, 在(0, 0)处
y 3 0 x 3 0 1 ,
x
x
(3 x )2
当x 0时,y ,不可导.
x
解题感悟 1.求曲线的切线方程,首先判断给出的点P是否是切点,明确求的 是在点P处的切线还是过点P的切线.
在不引起混淆时,导函数 f (x) 也简称为 f (x)的导数 .
数学应用
例 1(3) 求函数f(x)=3x2-2x的导数.
解:因为 y 3(x x)2 2(x x) (3x2 2x) 6xx 3(x)2 2x,
所以 y 6xx 3(x)2 2x 6x 2 3x,
x
x
记作 f ( x0 ).
概念理解 1.函数应在点x0的附近有定义,否则导数不存在. 2.在导数的定义中,Δx趋近于0,Δx可正、可负,但不为0,而Δy可能为0.
y
3. x 是函数y=f(x)对自变量 x在 x 范围内的平均变化率,它的几何意义 是过曲线y=f(x)上点 (x0 , f (x0 )) 及点 (x0 x, f (x0 x)) 的割线斜率.
4.导数是一个局部概念,它只与函数y=f(x)在x0及其附近的函数值有关,与Δx 无关.
概念建构
二.导数 f (x0 ) 的几何意义: 曲线y=f(x)在点 P(x0, f (x0 ))处的切线的斜率,如下图
P x0
三.用导数定义求函数y=f(x)在x0处的导数的步骤:
(1)求函数值的改变量 y f ( x0 x) f (x0 )
(1)求在点 P( x0 , y0 ) 处的切线方程的步骤:
(2)求过点 P(m, n)处的切线方程的步骤:

苏教版高中数学选修(2-2)课件1.1.2.2瞬时速度与瞬时加速度

苏教版高中数学选修(2-2)课件1.1.2.2瞬时速度与瞬时加速度

课堂小结:
①在求瞬时速度时,先利用平均变化率求出平均速度,再令 t 0 求出瞬时速度.
②在求瞬时加速度时,先利用平均变化率求出平均加速度,再令 t 0
求出瞬时加速度. ③在上述求解过程中,仍然体现了平均变化率无限逼近瞬时变化率 的思想,为下一节课学习导数作准备。
作业:
• P122. • P1712.
(2)体现了割线斜率(平均变化率)无限逼近切线斜率(瞬时变化 率)的思想.(从数的方面)
问题情境:
问题1:在物理学中我们是怎样描述物体运动平均速度?
s 在物理学中,平均速度表示为 v t
问题2:平均速度反映了物体在某一段时间内的运动的快慢程 度,谁能用一个类似的数学概念描述它呢? 平均变化率 问题3:平均速度能精确反映物体在某一时刻的运动的快慢程 度吗?如何刻画某一时刻物体的运动的快慢程度呢? 瞬时变化率 (瞬时变化率的物理意义:瞬时速度与瞬时加速度)
问题情境:
情境1:跳水运动员从10m高跳台腾空到入水的过程中,不同时 刻的速度是不同的。假设t秒后运动员相对于水面的高度为 H(t)=-4.9t2+6.5t+10,
①该运动员在2s到2.1s的平均速度为多少? ②该运动员在2s到(2+Δt)s的平均速度为多少?
问题情境:
当△t→0时, v 13.1 该常数-13.1可作为运动员在2s时的瞬时速度
2.如何求曲线上一点P的切线的斜率? 求切线的斜率的步骤: 1.求出定点P的坐标; 2.设出动点Q的坐标;
3.求出割线斜率;
4.当△x无限趋近于0时(割线逼近切线),割线斜率逼近 常数,常数就是切线斜率
复习回顾:
3.讨论:上述过程中体现出什么样的数学思想方法? (从数和形两个方面回答) (1)体现了割线无限逼近切线的思想.(从形的方面)

高中数学(苏教版 选修2-2)学业分层测评2 瞬时变化率——导数 Word版含答案

高中数学(苏教版 选修2-2)学业分层测评2 瞬时变化率——导数 Word版含答案

学业分层测评(二)(建议用时:分钟)[学业达标]一、填空题.设函数()在=处可导,当无限趋近于时,对于的值,以下说法中正确的是.①与,都有关;②仅与有关而与无关;③仅与有关而与无关;④与,均无关.【解析】导数是一个局部概念,它只与函数=()在=处及其附近的函数值有关,与无关.【答案】②.函数()=在=处的导数等于.【解析】==+Δ,令Δ→,得′()=.【答案】.已知物体的运动方程为=-+(是时间,是位移),则物体在=时的速度为.【解析】Δ=-(+Δ)+(+Δ)-=Δ-(Δ),则=-Δ,当Δ→时,→.【答案】.如图--,函数()的图象是折线段,其中,,的坐标分别是(),(),(),则(())=,当Δ→时,→.图--【解析】(())=()=.由函数在某点处的导数的几何意义知,当Δ→时,→-,即直线的斜率.【答案】-.抛物线=在点()处的切线方程为.【解析】==+Δ.当Δ→时,→,即′()=,由导数的几何意义知,点处切线斜率=′()=.∴切线方程为-=-.即--=.【答案】--=.已知函数=()的图象如图--所示,则′()与′()的大小关系是.(用“<”连接)图--【解析】由图象易知,点,处的切线斜率,满足<<,由导数的几何意义得′()<′().【答案】′()<′().已知曲线=()=+在点处切线斜率为,则点坐标为.【解析】设点的坐标为(,),则==(+)+Δ,当Δ→时,→(+),即′()=(+),由导数的几何意义知′()=,所以=,=,所以点的坐标为().【答案】().已知函数=()的图象如图--所示,则函数=′()的图象可能是(填序号).。

苏教版数学高二- 选修2-2第一章《导数及其应用》综合检测

苏教版数学高二-  选修2-2第一章《导数及其应用》综合检测

综合检测(一) 第1章 导数及其应用 (时间120分钟,满分160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填在题中的横线上)1.已知物体的运动方程为S(t)=t 2+3t (t 是时间,S 是位移),则物体在t =2时的瞬时速度为________.【解析】 S′(t)=2t -3t 2,∴S′(2)=4-34=134. 【答案】 1342.若函数f(x)=13x 3-f′(1)·x 2-x ,则f′(1)的值为________. 【解析】 f′(x)=x 2-2f′(1)·x -1,则f′(1)=12-2f′(1)·1-1, 解得f′(1)=0. 【答案】 03.函数f(x)=cos xx 的导数为________. 【解析】 f′(x)=(cos xx )′=(cos x )′x -x′cos x x 2=-xsin x -cos x x 2=-xsin x +cos x x 2.【答案】 -xsin x +cos xx 24.已知曲线y =x 24-3ln x 的一条切线的斜率为12,则切点的坐标为________. 【解析】 ∵y′=x 2-3x , ∴⎩⎨⎧x 2-3x =12,x>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6=0,x>0,得x =3,故切点坐标为(3,94-3ln 3). 【答案】 (3,94-3ln 3)5.y =2x 3-3x 2+a 的极大值为6,则a =________. 【解析】 y′=6x 2-6x =6x(x -1), 令y′=0, 则x =0或x =1.∴y 在(-∞,0)上递增,在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增, ∴y 极大=y|x =0=a ,∴a =6. 【答案】 66.若函数y =-43x 3+bx 有三个单调区间,则b 的取值范围是________. 【解析】 y′=-4x 2+b ,由题意知y′=0,即-4x 2+b =0有两个不等实根,∴b>0.【答案】 (0,+∞)7.设f(x)=xln x ,若f′(x 0)=2,则x 0=________. 【解析】 f′(x)=ln x +x·1x =ln x +1=2, ∴ln x 0=1. ∴x 0=e. 【答案】 e8.已知函数f(x)=mx 3+nx 2的图象在点(-1,2)处的切线恰好与直线3x +y =0平行,若f(x)在区间[t ,t +1]上单调递减,则实数t 的取值范围是________.【解析】 f′(x)=3mx 2+2nx ,且f(x)在点(-1,2)处的切线恰好与直线3x +y =0平行.∴⎩⎪⎨⎪⎧n -m =2,3m -2n =-3,解之得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =3. 因此f′(x)=3x 2+6x. 令f′(x)≤0,得-2≤x ≤0. ∴f(x)的单调减区间为[-2,0].依题意t ≥-2且t +1≤0,∴-2≤t ≤-1. 【答案】 [-2,-1]9.函数f(x)=12e x (sin x +cos x)在区间[0,π2]上的最小值是________. 【解析】 f′(x)=12e x (sin x +cos x)+12e x (cos x -sin x)=e x cos x , ∵0≤x ≤π2,∴f ′(x)=e x cos x ≥0, 则f(x)在[0,π2]上是增函数. ∴f(x)的最小值f(0)=12. 【答案】 12图110.如图1,函数F(x)=f(x)+15x 2的图象在点P 处的切线方程是y =-x +8,则f(5)+f ′(5)=________.【解析】 ∵切点P(5,y 0)在切线y =-x +8上 ∴y 0=3,则F(5)=y 0=3, ∴f(5)=F(5)-15×52=-2. 又F′(x)=f′(x)+25x ,由导数的几何意义F′(5)=f′(5)+2=-1. ∴f′(5)=-1-2=-3, 从而f(5)+f′(5)=-2-3=-5. 【答案】 -511.若a >2,则函数f(x)=13x 3-ax 2+1在区间(0,2)恰好有________个零点. 【解析】 f′(x)=x 2-2ax =x(x -2a),令f′(x)=0得x 1=0,x 2=2a >4,∴x ∈(0,2)时,f ′(x)<0,f(x)为减函数.∵f(0)=1>0,f(2)=113-4a <0,∴f(0)f(2)<0, ∴f(x)在(0,2)内有且只有一个零点. 【答案】 112.做一个容积为256升的方底无盖水箱,它的高为________dm 时最省料. 【解析】 设底面边长为x ,则高为h =256x 2,其表面积为 S =x 2+4×256x 2×x =x 2+256×4x ,S ′=2x -256×4x 2, 令S′=0,则x =8,∴高h =25682=4(dm)时最省料. 【答案】 413.(2012·重庆高考改编)设函数f(x)在R 上可导,其导函数为f′(x),且函数f(x)在x =-2处取得极小值,如图2,则函数y =xf′(x)的图象可能是________.(填序号)图2【解析】 ∵f(x)在x =-2处取得极小值,∴在x =-2的左侧,f ′(x)<0;在x =-2的右侧,f ′(x)>0, 则y =xf′(x)在x =-2的左侧y >0,在x =-2的右侧y <0. ∴图象③符合要求. 【答案】 ③14.若函数f(x)=2x 2-ln x 在其定义域的一个子区间(k -1,k +1)内不是单调函数,则实数k 的取值范围是________.【解析】 f(x)的定义域为(0,+∞),从而k -1≥0,k ≥1. 又f′(x)=4x -1x , 令f′(x)=0,得x =12.易知f(x)在(0,12)上递减,在(12,+∞)上递增. 由于f(x)在(k -1,k +1)内不单调. ∴k -1<12<k +1,且k ≥1,故1≤k <32. 【答案】 [1,32)二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14分)一种质量为1 kg 的物质,在化学分解中,所剩的质量m(单位:kg)与化学分解的时间t(单位:min)的关系可以表示为m(t)=e -2t .(1)求当t 从1变到2时,质量m 关于t 的平均变化率,并解释它的实际意义; (2)求m′(2),并解释它的实际意义.【解】 (1)平均变化率为e -4-e -22-1≈-0.117 0.它表示在t =1 min 到t =2 min这段时间内,该物质剩余质量变化的速度是-0.117 0 kg/min ,即该物质剩余质量平均每分钟减少0.117 0 kg.(2)m′(t)=(1e t ·et )′=-(e t ·e t+e t ·e t)e 4t =-2e 2t ,则m′(2)=-2e -4≈-0.036 6,它表示在t =2 min 这一时刻,该物质剩余质量变化的瞬时速度约为-0.036 6 kg/min.16.(本小题满分14分)已知f(x)=x 3-32x 2-3x +1,设g(x)=f′(x)e -x ,求函数g(x)的极值.【解】 g(x)=(3x 2-3x -3)e -x ,g ′(x)=(-3x 2+9x)e -x ,令g′(x)=0,解得x 1=0,x 2=3.列表如下:x (-∞,0)0 (0,3) 3 (3,+∞)g′(x)-+-g(x)-315e -3g(3)=15e -3.17.(本小题满分14分)已知函数f(x)=ax 2-43ax +b ,f(1)=2,f ′(1)=1. (1)求f(x)的解析式;(2)求f(x)在(1,2)处的切线方程. 【解】 (1)f′(x)=2ax -43a , 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧f′(1)=2a -43a =1,f (1)=a -43a +b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =32,b =52,∴f(x)=32x 2-2x +52.(2)∵f′(1)=1,∴f(x)在(1,2)处切线的斜率为1, 故所求切线方程为y -2=x -1,即x -y +1=0.18.(本小题满分16分)设函数f(x)=a 2ln x -x 2+ax(a>0). (1)求f(x)的单调区间;(2)求所有的实数a ,使e -1≤f(x)≤e 2对x ∈[1,e]恒成立. 【解】 (1)∵ f(x)=a 2ln x -x 2+ax ,其中x>0, ∴f ′(x)=a 2x -2x +a =-(x -a )(2x +a )x,由于a>0,∴f(x)的增区间为(0,a),减区间(a ,+∞). (2)由题意得,f(1)=a -1≥e -1, 即a ≥e ,由(1)知f(x)在[1,e]上单调递增,要使e -1≤f(x)≤e 2对x ∈[1,e]恒成立, 只要⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=a -1≥e -1,f (e )=a 2-e 2+ae ≤e 2,解得a =e.19.(本小题满分16分)时下,网校教学越来越受到广大学生的喜爱,它已经成为学生们课外学习的一种趋势.假设某网校的套题每日的销售量y(单位:千套)与销售价格x(单位:元/套)满足的关系式:y =mx -2+4(x -6)2,其中2<x <6,m 为常数,已知销售价格为4元/套时,每日可售出套题21千套.(1)求m 的值;(2)假设网校的员工工资、办公等所有开销折合为每套题2元(只考虑销售出的套题).试确定销售价格x 的值,使网校每日销售套题所获得的利润最大.(保留1位小数)【解】 (1)因为x =4时,y =21, 代入关系式y =mx -2+4(x -6)2,得m2+16=21,得m =10.(2)由(1)可知,套题每日的销售量y =10x -2+4(x -6)2,∴每日获得利润f(x)=1 000(x -2)[10x -2+4(x -6)2]=1 000[10+4(x -6)2(x -2)] =4 000(x 3-14x 2+60x -72), 其中2<x <6.从而f′(x)=4 000(3x 2-28x +60) =4 000(3x -10)(x -6).令f′(x)=0,得x=103,且在(2,103)上,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;在(103,6)上,f′(x)<0,函数f(x)单调递减.所以x=103是函数f(x)在(2,6)内的极大值点,也是最大值点.所以当x=103≈3.3时,函数f(x)取得最大值.故当销售价格约为3.3元/套时,网校每日销售套题所获得的利润最大.20.(本小题满分16分)已知函数f(x)=a2x2-ln x,(1)若a=1,证明f(x)没有零点;(2)若f(x)≥12恒成立,求a的取值范围.【解】(1)a=1时f(x)=12x2-ln x(x>0),f′(x)=x-1x.由f′(x)=0,得x=1,可得f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.故f(x)的最小值f min(x)=f(1)=12>0,所以f(x)没有零点.(2)f′(x)=ax-1x=ax2-1x,①若a>0,令f′(x)=0,则x=1a ,故f(x)在(0,1a)上单调递减,在(1a,+∞)上单调递增,故f(x)在(0,+∞)上的最小值为f(1a)=12+12ln a,要使f(x)≥12恒成立,只需12+12ln a≥12,得a≥1;②若a≤0,f′(x)<0恒成立,f(x)在(0,+∞)上单调递减,观察函数f(x),可得f(1)=a2≤0,故不可能有f(x)≥12恒成立.综上所述,a≥1.即a的取值范围是[1,+∞).。

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1.1.3 瞬时变化率——导数 同步检测 (二)
一、基础过关
1.下列说法正确的是________(填序号).
①若f′(x 0)不存在,则曲线y =f(x)在点(x 0,f(x 0))处就没有切线;
②若曲线y =f(x)在点(x 0,f(x 0))处有切线,则f′(x 0)必存在;
③若f′(x 0)不存在,则曲线y =f(x)在点(x 0,f(x 0))处的切线斜率不存在;
④若曲线y =f(x)在点(x 0,f(x 0))处没有切线,则f′(x 0)有可能存在.
2.已知y =f(x)的图象如图所示,则f′(x A )与f′(x B )的大小关系是________.
3.已知f(x)=1x ,则当Δx→0时,f 2+Δx -f 2Δx
无限趋近于________. 4.曲线y =x 3+x -2在点P 处的切线平行于直线y =4x -1,则此切线方程为
____________.
5.设函数f(x)=ax 3+2,若f′(-1)=3,则a =________.
6.设一汽车在公路上做加速直线运动,且t s 时速度为v(t)=8t 2+1,若在t =t 0时的加速度为6 m/s 2,则t 0=________ s.
二、能力提升
7.已知函数y =f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y =12
x +2,则f(1)+f′(1)=________.
8.若函数y =f(x)的导函数在区间上是增函数,则函数y =f(x)在区间上的图象可能是________.(填序号)
9.若曲线y=2x2-4x+P与直线y=1相切,则P=________.
10.用导数的定义,求函数y=f(x)=1
x
在x=1处的导数.
11.已知抛物线y=x2+4与直线y=x+10.求:
(1)它们的交点;
(2)抛物线在交点处的切线方程.
12.设函数f(x)=x3+ax2-9x-1(a<0),若曲线y=f(x)的斜率最小的切线与直线12x+y =6平行,求a的值.
三、探究与拓展
13.根据下面的文字描述,画出相应的路程s关于时间t的函数图象的大致形状:
(1)小王骑车一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;
(2)小华早上从家出发后,为了赶时间开始加速;
(3)小白早上从家出发后越走越累,速度就慢下来了.
答案 1.③ 2.f′(x A )<f′(x B )
3.-14
4.4x -y -4=0或4x -y =0
5.1
6.38
7.3
8.①
9.3
10.解 ∵Δy =f(1+Δx)-f(1)=
11+Δx -11 =1-1+Δx
1+Δx =-Δx 1+Δx ·1+1+Δx
, ∴Δy Δx =-11+Δx ·1+1+Δx ,
∴当Δx 无限趋近于0时,
-1
1+Δx ·1+1+Δx
无限趋近于-12
, ∴f′(1)=-12. 11.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧
y =x 2+4,y =x +10, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2y =8或⎩⎪⎨⎪⎧
x =3y =13. ∴抛物线与直线的交点坐标为(-2,8)或(3,13).
(2)∵y =x 2+4,
Δy Δx
=x +Δx 2+4-x 2+4Δx Δx
2+2x·Δx
Δx =Δx +2x , ∴Δx→0时,Δy Δx
→2x. ∴y′|x =-2=-4,y′|x =3=6,
即在点(-2,8)处的切线斜率为-4,在点(3,13)处的切线斜率为6. ∴在点(-2,8)处的切线方程为4x +y =0;
在点(3,13)处的切线方程为6x -y -5=0.
12.解 ∵Δy =f(x 0+Δx)-f(x 0)
=(x 0+Δx)3+a(x 0+Δx)2-9(x 0+Δx)-1-(x 30+ax 20-9x 0-1)
=(3x 20+2ax 0-9)Δx +(3x 0+a)(Δx)2+(Δx)3,
∴Δy Δx
=3x 20+2ax 0-9+(3x 0+a)Δx +(Δx)2. 当Δx 无限趋近于零时,
Δy Δx
无限趋近于3x 20+2ax 0-9. 即f′(x 0)=3x 20+2ax 0-9
∴f′(x 0)=3(x 0+a 3)2-9-a 2
3
. 当x 0=-a 3时,f′(x 0)取最小值-9-a 2
3
. ∵斜率最小的切线与12x +y =6平行,
∴该切线斜率为-12.
∴-9-a 2
3
=-12. 解得a =±3.又a<0,
∴a =-3.
13.解 相应图象如下图所示.。

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