高中数学导数的概念人教版

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导数的概念

教学目标与要求:理解导数的概念并会运用概念求导数。

教学重点:导数的概念以及求导数

教学难点:导数的概念

教学过程:

一、导入新课:

上节我们讨论了瞬时速度、切线的斜率和边际成本。虽然它们的实际意义不同,但从函数角度来看,却是相同的,都是研究函数的增量与自变量的增量的比的极限。由此我们引出下面导数的概念。

二、新授课:

1.设函数)(x f y =在

0x x =处附近有定义,当自变量在0x x =处有增量x ?时,则函数)(x f Y =相应地有增量)()(00x f x x f y -?+=?,如果0→?x 时,y ?与x ?的比x y

??(也叫函数的平均变化率)有极限即x y

??无限趋近于某个常数,我们把这个极限值叫做函数)(x f y =在0x x →处的导数,记作0/

x x y =,即

x x f x x f x f x ?-?+=→?)()(lim )(0000/

注:1.函数应在点0x 的附近有定义,否则导数不存在。

2.在定义导数的极限式中,x ?趋近于0可正、可负、但不为0,而y ?可能为0。

3.x y

??是函数)(x f y =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)(x f y =上点()(,00x f x )及点)(,(00x x f x x ?+?+)的割线斜率。

4.导数x x f x x f x f x ?-?+=→?)()(lim )(0000/是函数)(x f y =在点0x 的处瞬时变化率,它反映

的函数)(x f y =在点0x 处变化的快慢程度,它的几何意义是曲线)(x f y =上点()(,00

x f x )

处的切线的斜率。因此,如果)(x f y =在点0x 可导,则曲线)(x f y =在点()(,00

x f x )处的切线方程为

))(()(00/0x x x f x f y -=-。 5.导数是一个局部概念,它只与函数)(x f y =在0x 及其附近的函数值有关,与x ?无关。

6.在定义式中,设x x x ?+=0,则0x x x -=?,当x ?趋近于0时,x 趋近于0x ,因此,导数的定义式可写成00000/)()(lim )()(lim )(0x x x f x f x x f x x f x f x x o

x --=?-?+=→→?。 7.若极限x x f x x f x ?-?+→?)()(lim 000不存在,则称函数)(x f y =在点0x 处不可导。

8.若)(x f 在0x 可导,则曲线)(x f y =在点()(,00

x f x )有切线存在。反之不然,若曲线)(x f y =在点()(,00x f x )有切线,函数)(x f y =在0x 不一定可导,并且,若函数)

(x f y =在0x 不可导,曲线在点()(,00x f x )也可能有切线。

一般地,a x b a x =?+→?)(lim 0,其中b a ,为常数。

特别地,a a x =→?0lim 。

如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内的每点处都有导数,此时对于每一个),(b a x ∈,都对应

着一个确定的导数)(/x f ,从而构成了一个新的函数)(/x f 。称这个函数)(/x f 为函数

)(x f y =在开区间内的导函数,简称导数,也可记作/y ,即

)(/x f =/y =x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim

00 函数)(x f y =在0x 处的导数0/

x x y =就是函数)(x f y =在开区间),(b a )),((b a x ∈上导数

)(/x f 在0x 处的函数值,即0

/

x x y ==)(0/x f 。所以函数)(x f y =在0x 处的导数也记作

)(0/x f 。

注:1.如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内每一点都有导数,则称函数)(x f y =在开区间),(b a 内可导。

2.导数与导函数都称为导数,这要加以区分:求一个函数的导数,就是求导函数;求一个函数

在给定点的导数,就是求导函数值。它们之间的关系是函数)(x f y =在点0x 处的导数就是导

函数)(/x f 在点0x 的函数值。

3.求导函数时,只需将求导数式中的0x 换成x 就可,即)(/x f =x x f x x f x ?-?+→?)()(lim 0

4.由导数的定义可知,求函数)(x f y =的导数的一般方法是:

(1).求函数的改变量)()(x f x x f y -?+=?。

(2).求平均变化率x x f x x f x y ?-?+=??)()(。

(3).取极限,得导数/y =x y

x ??→?0lim

。 例1.求

122-=x y 在x =-3处的导数。

例2.已知函数

x x y +=2 (1)求/y 。

(2)求函数x x y +=2在x =2处的导数。

高中数学导数概念的引入

一.导数概念的引入 1. 导数的物理意义:瞬时速率。一般的,函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率是 000 ()() lim x f x x f x x ?→+?-?, 我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数,记作0()f x '或0|x x y =',即 0()f x '=000 ()() lim x f x x f x x ?→+?-? 2. 导数的几何意义: 当点n P 趋近于P 时,函数()y f x =在0x x =处的导数就是切线PT 的 斜率k ,即 000 ()() lim ()n x n f x f x k f x x x ?→-'==- 3. 导函数 二.导数的计算 1. 基本初等函数的导数公式 2. 导数的运算法则 3. 复合函数求导 ()y f u =和()u g x =,称则y 可以表示成为x 的函数,即(())y f g x =为一个复合函数 (())()y f g x g x '''=? 三.导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性与导数: 2.函数的极值与导数 极值反映的是函数在某一点附近的大小情况. 求函数()y f x =的极值的方法是: (1) 如果在0x 附近的左侧()0f x '>,右侧()0f x '<,那么0()f x 是极大值; (2) 如果在0x 附近的左侧()0f x '<,右侧()0f x '>,那么0()f x 是极小值; 4.函数的最大(小)值与导数 函数极大值与最大值之间的关系. 求函数()y f x =在[,]a b 上的最大值与最小值的步骤 (1) 求函数()y f x =在(,)a b 内的极值; (2) 将函数()y f x =的各极值与端点处的函数值()f a ,()f b 比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值. 四.生活中的优化问题

导数概念及意义

导数概念及意义 1.已知函数()y f x =的图象在点()() 1,1f 处的切线方程210x y -+=,则()()121f f +'的值是( ). A. B. 1 C. D. 2 2.设函数在x =1处存在导数,则=( ) A. B. 3f ′(1) C. ′(1) D. f ′(3) 3.设函数()2 f x x x =+,则=( ) A. -6 B. -3 C. 3 D. 6 4.设 是可导函数,且 ,则 ( ) A. B. C. D. 0 5.若 ,则 ( ) A. B. C. D. 6.设函数()f x 可导,则 ) A. ()1f ' B. C. D. ()31f -' 7.函数()x f x xe =在点()() 0,0A f 处的切线斜率为( ) A. 0 B. D. e 8在点()1,4P 处的切线与直线l 平行且距离为,则直线l 的方程为( ) A. 490x y -+= B. 490x y -+=或4250x y -+= C. 490x y ++=或4250x y +-= D. 以上均不对 9.设()1 f x x =,则()()lim f x f a x a x a -→-等于( ) A. 1a - B. 2a C. 21a - D. 21a ()() 011lim 3x f x f x ?→+?-?

10.已知()y f x =的图象如图所示,则()'A f x 与()'B f x 的大小关系是( ) A. ()()''A B f x f x > B. ()()''A B f x f x = C. ()()''A B f x f x < D. ()'A f x 与()'B f x 大小不能确定 11.若曲线()y h x =在点()() ,P a h a 处的切线方程为210x y ++=,那么( ) A. ()'0h a = B. ()'0h a < C. ()'0h a > D. ()'h a 不确定 12( ) A. 30? B. 45? C. 135? D. 60? 13.如图,直线l 是曲线y =f (x )在x =4处的切线,则f ′(4)=( ) A. 1 2 B. 3 C. 4 D. 5 14.已知函数()3 1f x x x =-+,则曲线()y f x =在点()0,1处的切线与两坐标轴所围 成的三角形的面积为( ) A. B. C. D. 2 15.曲线 在点 处的切线方程是( ) A. B. C. D. 16.设曲线2 y x =在其上一点P 处的切线斜率为3,则点P 的坐标为________. 17.设函数()y f x =的0x x =处可导,则()0f x '等 于__________.

高中数学人教版选修2-2导数及其应用知识点总结

数学选修2-2导数及其应用知识点必记 1.函数的平均变化率是什么? 答:平均变化率为 = ??=??x f x y x x f x x f x x x f x f ?-?+=--)()()()(111212 注1:其中x ?是自变量的改变量,可正,可负,可零。 注2:函数的平均变化率可以看作是物体运动的平均速度。 2、导函数的概念是什么? 答:函数)(x f y =在0x x =处的瞬时变化率是x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数,记作)(0'x f 或0|'x x y =,即)(0'x f =x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000. 3.平均变化率和导数的几何意义是什么? 答:函数的平均变化率的几何意义是割线的斜率;函数的导数的几何意义是切线的斜率。 4导数的背景是什么? 答:(1)切线的斜率;(2)瞬时速度;(3)边际成本。 5、常见的函数导数和积分公式有哪些? 函数 导函数 不定积分 y c = 'y =0 ———————— n y x =()*n N ∈ 1'n y nx -= 1 1n n x x dx n +=+? x y a =()0,1a a >≠ 'ln x y a a = ln x x a a dx a =? x y e = 'x y e = x x e dx e =? log a y x =()0,1,0a a x >≠> 1 'ln y x a = ———————— ln y x = 1'y x = 1 ln dx x x =? sin y x = 'cos y x = cos sin xdx x =? cos y x = 'sin y x =- sin cos xdx x =-? 6、常见的导数和定积分运算公式有哪些?

高中数学《导数的概念及几何意义》公开课优秀教学设计

《导数的概念及几何意义》教学设计 教材内容分析 本节课的教学内容选自人教社普通高中课程标准实验教科书( A 版)数学选修2-2第一章第一节的《变化率与导数》,《导数的概念及几何意义》是在学习了函数平均变化率以后,过渡到瞬时变化率,从而得出导数的概念,再从平均变化率的几何意义,迁移至瞬时变化率即导数的几何意义。 导数是微积分的核心概念之一,是从生产技术和自然科学的需要中产生的,它深刻揭示了函数变化的本质,其思想方法和基本理论在在天文、物理、工程技术中有着广泛的应用,而且在日常生活及经济领域也日渐显示出其重要的功能。 在中学数学中,导数具有相当重要的地位和作用。 从横向看,导数在现行高中教材体系中处于一种特殊的地位。它是众多知识的交汇点,是解决函数、不等式、数列、几何等多章节相关问题的重要工具, 它以更高的观点和更简捷的方法对中学数学的许多问题起到以简驭繁的处理。 从纵向看,导数是函数一章学习的延续和深化,也是对极限知识的发展, 同时为后继研究导数的几何意义及应用打下必备的基础, 具有承前启后的重要作用。 学生学情分析 学生在高一年级的物理课程中已经学习了瞬时速度,因此,先通过求物体在某一时刻的平均速度的极限去得出瞬时速度, 再由此抽象出函数在某点的平均变化率的极限就是瞬时变化率的的模型, 并将瞬时变化率定义为导数,这是符合学生认知规律的. 而在第一课时平均变化率的学习中,课本给出了一个思考,观察函数 )(x f y 的图像,平均变化x y 表示什么?这个思考为研究导数的几何意义埋下 了伏笔。因此,在将瞬时变化率定义为导数之后, 立即让学生继续探索导数的几何意义,学生会对导数的几何意义有更为深刻的认识。 教学目标 1、知识与技能目标会从数值逼近、几何直观感知,解析式抽象三个角度认识导数的含义,应用导数的定义求简单函数在某点处的导数, 掌握求导数的基本步骤,初步学会求解 简单函数在一点处的切线方程。 2、过程与方法目标 通过动手计算培养学生观察、分析、比较和归纳能力,通过问题的探究体会逼近、类比、以及用已知探求未知、从特殊到一般的数学思想方法。 3、情感态度与价值观

人教版高中数学《导数》全部教案

导数的背景(5月4日) 教学目标 理解函数的增量与自变量的增量的比的极限的具体意义 教学重点 瞬时速度、切线的斜率、边际成本 教学难点 极限思想 教学过程 一、导入新课 1. 瞬时速度 问题1:一个小球自由下落,它在下落3秒时的速度是多少? 析:大家知道,自由落体的运动公式是2 2 1gt s = (其中g 是重力加速度). 当时间增量t ?很小时,从3秒到(3+t ?)秒这段时间内,小球下落的快慢变化不大. 因此,可以用这段时间内的平均速度近似地反映小球在下落3秒时的速度. 从3秒到(3+t ?)秒这段时间内位移的增量: 222)(9.44.2939.4)3(9.4)3()3(t t t s t s s ?+?=?-?+=-?+=? 从而,t t s v ?+=??= - -9.44.29. 从上式可以看出,t ?越小,t s ??越接近29.4米/秒;当t ?无限趋近于0时, t s ??无限趋近于29.4米/秒. 此时我们说,当t ?趋向于0时,t s ??的极限是29.4. 当t ?趋向于0时,平均速度t s ??的极限就是小球下降3秒时的速度,也叫做 瞬时速度. 一般地,设物体的运动规律是s =s (t ),则物体在t 到(t +t ?)这段时间 内的平均速度为t t s t t s t s ?-?+= ??)()(. 如果t ?无限趋近于0时,t s ??无限趋近于某个常数a ,就说当t ?趋向于0时,t s ??的极限为a ,这时a 就是物体在时刻t 的瞬时速度. 2. 切线的斜率 问题2:P (1,1)是曲线2x y =上的一点,Q 是曲线上点P 附近的一个点,当点Q 沿曲线逐渐向点P 趋近时割线PQ 的斜率的变化情况.

高中数学导数及其应用电子教案

高中数学导数及其应用一、知识网络 二、高考考点 1、导数定义的认知与应用; 2、求导公式与运算法则的运用; 3、导数的几何意义; 4、导数在研究函数单调性上的应用; 5、导数在寻求函数的极值或最值的应用; 6、导数在解决实际问题中的应用。

三、知识要点 (一)导数 1、导数的概念 (1)导数的定义 (Ⅰ)设函数在点及其附近有定义,当自变量x在处有增量△x(△x可 正可负),则函数y相应地有增量,这两个增量的比 ,叫做函数在点到这间的平均变化率。如果 时,有极限,则说函数在点处可导,并把这个极限叫做在点 处的导数(或变化率),记作,即 。 (Ⅱ)如果函数在开区间()内每一点都可导,则说在开区间() 内可导,此时,对于开区间()内每一个确定的值,都对应着一个确定的导数,这样在开区间()内构成一个新的函数,我们把这个新函数叫做在开区间() 内的导函数(简称导数),记作或,即 。 认知: (Ⅰ)函数的导数是以x为自变量的函数,而函数在点处的导数 是一个数值;在点处的导数是的导函数当时的函数值。 (Ⅱ)求函数在点处的导数的三部曲: ①求函数的增量;

②求平均变化率; ③求极限 上述三部曲可简记为一差、二比、三极限。 (2)导数的几何意义: 函数在点处的导数,是曲线在点处的切线的斜率。 (3)函数的可导与连续的关系 函数的可导与连续既有联系又有区别: (Ⅰ)若函数在点处可导,则在点处连续; 若函数在开区间()内可导,则在开区间()内连续(可导一定连续)。 事实上,若函数在点处可导,则有此时, 记 ,则有即在点处连续。 (Ⅱ)若函数在点处连续,但在点处不一定可导(连续不一定可导)。 反例:在点处连续,但在点处无导数。

(word完整版)高中数学导数练习题(分类练习)讲义

导数专题 经典例题剖析 考点一:求导公式。 例1. ()f x '是3 1()213 f x x x = ++的导函数,则(1)f '-的值是 。 解析:()2'2 +=x x f ,所以()3211'=+=-f 答案:3 考点二:导数的几何意义。 例 2. 已知函数()y f x =的图象在点(1 (1))M f ,处的切线方程是1 22 y x =+,则(1)(1)f f '+= 。 解析:因为21= k ,所以()2 1 1'=f ,由切线过点(1 (1))M f ,,可得点M 的纵坐标为25,所以()2 5 1=f ,所以()()31'1=+f f 答案:3 例3.曲线32 242y x x x =--+在点(1 3)-,处的切线方程是 。 解析:443'2 --=x x y ,∴点(1 3)-,处切线的斜率为5443-=--=k ,所以设切线方程为b x y +-=5,将点(13)-,带入切线方程可得2=b ,所以,过曲线上点(13)-,处的切线方程为:025=-+y x 答案:025=-+y x 点评:以上两小题均是对导数的几何意义的考查。 考点三:导数的几何意义的应用。 例4.已知曲线C :x x x y 232 3 +-=,直线kx y l =:,且直线l 与曲线C 相切于点 ()00,y x 00≠x ,求直线l 的方程及切点坐标。

解析:Θ直线过原点,则()000 ≠= x x y k 。由点()00,y x 在曲线C 上,则02 030023x x x y +-=,∴ 2302 00 0+-=x x x y 。又263'2+-=x x y ,∴ 在() 00,y x 处曲线C 的切线斜率为()263'02 00+-==x x x f k ,∴ 2632302 0020+-=+-x x x x , 整理得:03200=-x x ,解得:2 3 0=x 或00=x (舍),此时,830- =y ,41-=k 。所以,直线l 的方程为x y 4 1 -=,切点坐标是?? ? ??-83,23。 答案:直线l 的方程为x y 41- =,切点坐标是?? ? ??-83,23 点评:本小题考查导数几何意义的应用。解决此类问题时应注意“切点既在曲线上又在切线上”这个条件的应用。函数在某点可导是相应曲线上过该点存在切线的充分条件,而不是必要条件。 考点四:函数的单调性。 例5.已知()132 3 +-+=x x ax x f 在R 上是减函数,求a 的取值范围。 解析:函数()x f 的导数为()163'2 -+=x ax x f 。对于R x ∈都有()0'a 时,函数()x f 在R 上存在增区间。所以,当3->a 时,函数()x f 在 R 上不是单调递减函数。 综合(1)(2)(3)可知3-≤a 。

高中数学-导数的概念及运算练习

高中数学-导数的概念及运算练习 1.y =ln 1 x 的导函数为( ) A .y ′=-1 x B .y ′=1 x C .y ′=lnx D .y ′=-ln(-x) 答案 A 解析 y =ln 1x =-lnx ,∴y ′=-1 x . 2.(·东北师大附中摸底)曲线y =5x +lnx 在点(1,5)处的切线方程为( ) A .4x -y +1=0 B .4x -y -1=0 C .6x -y +1=0 D .6x -y -1=0 答案 D 解析 将点(1,5)代入y =5x +lnx 成立,即点(1,5)为切点.因为y ′=5+1x ,所以y ′|x =1=5+1 1=6. 所以切线方程为y -5=6(x -1),即6x -y -1=0.故选D. 3.曲线y =x +1 x -1在点(3,2)处的切线的斜率是( ) A .2 B .-2 C.12 D .-12 答案 D 解析 y ′=(x +1)′(x -1)-(x +1)(x -1)′(x -1)2=-2 (x -1)2,故曲线在(3,2)处的切线的斜率k = y ′|x =3=-2(3-1)2=-1 2 ,故选D. 4.一质点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的位移为s =13t 3-32t 2 +2t ,那么速度为零的时刻是( ) A .0秒 B .1秒末 C .2秒末 D .1秒末和2秒末 答案 D 解析 ∵s=13t 3-32t 2+2t ,∴v =s ′(t)=t 2 -3t +2. 令v =0,得t 2 -3t +2=0,t 1=1或t 2=2. 5.(·郑州质量检测)已知曲线y =x 2 2-3lnx 的一条切线的斜率为2,则切点的横坐标为( ) A .3 B .2 C .1 D.12 答案 A

高中数学导数知识点归纳

导数及其应用 一.导数概念的引入 1. 导数的物理意义:瞬时速率。一般的,函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率是 000 ()() lim x f x x f x x ?→+?-?, 我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数,记作0()f x '或0|x x y =', 即0()f x '=000 ()() lim x f x x f x x ?→+?-? 2. 导数的几何意义:曲线的切线.通过图像,我们可以看出当点n P 趋近于 P 时,直线PT 与曲线相切。容易知道,割线n PP 的斜率是00 ()() n n n f x f x k x x -= -,当点n P 趋近于 P 时,函数()y f x =在0x x =处的导数就是切线PT 的斜率k ,即000 ()() lim ()n x n f x f x k f x x x ?→-'==- 3. 导函数: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. ()y f x =的导函数有 时也记作y ',即0 ()() ()lim x f x x f x f x x ?→+?-'=? 例一: 若2012)1(/=f ,则x f x f x ?-?+→? )1()1(l i m 0 = ,x f x f x ?--?+→?) 1()1(lim 0= ,x x f f x ??+-→?4)1()1(lim 0= , x f x f x ?-?+→?)1()21(lim 0= 。 二.导数的计算 1)基本初等函数的导数公式: 2 若()f x x α =,则1 ()f x x αα-'=; 3 若()sin f x x =,则()cos f x x '= 4 若()cos f x x =,则()sin f x x '=-; 5 若()x f x a =,则()ln x f x a a '=

高中数学学案-导数的概念及计算

高中数学学案 导数及其应用 第1讲导数的概念及计算 考点导数的概念及其几何意义 知识点 1 导数的有关概念 (1)导数:如果当Δx→0时,Δy Δx有极限,就说函数 y=f(x)在x=x0处可导,并把这个极限叫 做f(x)在x=x0处的导数(或瞬时变化率).记作f′(x0)或y′|x=x ,即f′(x0)=lim Δx→0Δy Δx=lim Δx→0 f x0+Δx-f x0 Δx. (2)导函数:如果函数f(x)在开区间(a,b)内每一点都可导,那么其导数值在(a,b)内构成一个新的函数,我们把这个函数叫做f(x)在开区间(a,b)内的导函数.记作f′(x)或y′. 注意点 如果函数f(x)在x=x0处可导,那么函数y=f(x)在x=x0处连续. 2 导数的几何意义 函数f(x)在x=x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点(x0,f(x0))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-f(x0)=f′(x0)(x-x0). 3 几种常见函数的导数 原函数导数 y=C(C为常数)y′=0 y=x n(n∈Q*)y′=nx n-1 y=sin x y′=cos x y=cos x y′=-sin x y=e x y′=e x y=ln x y′=1 x y=a x(a>0,且a≠1)y′=a x ln_a

y =log a x (a >0,且a ≠1) y ′= 1 x ln a 4 导数的四则运算法则 若y =f (x ),y =g (x )的导数存在,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). 注意点 “过某点”和“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,而后者P (x 0,y 0)不一定为切点. 入门测 1.思维辨析 (1)求f ′(x 0)时,可先求f (x 0)再求f ′(x 0).( ) (2)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.( ) (3)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( ) (4)若f (x )=f ′(a )x 2+ln x (a >0),则f ′(x )=2xf ′(a )+1 x .( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ 2.(1)设f (x )=x ln x ,若f ′(x 0)=2,则x 0的值为( ) A .e 2 B .e C.ln 2 2 D .ln 2 (2)若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)等于( ) A .-1 B .-2 C .2 D .0 答案 (1)B (2)B 解析 (1)由f (x )=x ln x 得f ′(x )=ln x +1. 根据题意知ln x 0+1=2,所以ln x 0=1,因此x 0=e. (2)f ′(x )=4ax 3+2bx , ∵f ′(x )为奇函数且f ′(1)=2,∴f ′(-1)=-2.

高中数学导数及其应用

高中数学导数及其应用 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

高中数学导数及其应用 一、知识网络 二、高考考点 1、导数定义的认知与应用; 2、求导公式与运算法则的运用; 3、导数的几何意义; 4、导数在研究函数单调性上的应用; 5、导数在寻求函数的极值或最值的应用; 6、导数在解决实际问题中的应用。 三、知识要点 (一)导数 1、导数的概念 (1)导数的定义 (Ⅰ)设函数在点及其附近有定义,当自变量x在处有增量△x(△x可正可负),则函数y相应地有增量,这两个增量的比 ,叫做函数在点到这间的平均变化率。如

在点处的导数(或变化率),记作,即 。 (Ⅱ)如果函数在开区间()内每一点都可导,则说在开区间 ()内可导,此时,对于开区间()内每一个确定的值,都对应着一个确定的导数,这样在开区间()内构成一个新的函数,我们把这个新函数叫做在开区间()内的导函数(简称导数),记作或,即 。 认知: (Ⅰ)函数的导数是以x为自变量的函数,而函数在点处的导数是一个数值;在点处的导数是的导函数当时的函数值。 (Ⅱ)求函数在点处的导数的三部曲: ①求函数的增量; ②求平均变化率;

③求极限 上述三部曲可简记为一差、二比、三极限。 (2)导数的几何意义: 函数在点处的导数,是曲线在点处的切线的斜率。 (3)函数的可导与连续的关系 函数的可导与连续既有联系又有区别: (Ⅰ)若函数在点处可导,则在点处连续; 若函数在开区间()内可导,则在开区间()内连续(可导一定连续)。 事实上,若函数在点处可导,则有此时,

高中数学选修2-2导数的概念

导数的概念 教学目标与要求:理解导数的概念并会运用概念求导数。 教学重点:导数的概念以及求导数 教学难点:导数的概念 教学过程: 一、导入新课: 上节我们讨论了瞬时速度、切线的斜率和边际成本。虽然它们的实际意义不同,但从函数角度来看,却是相同的,都是研究函数的增量与自变量的增量的比的极限。由此我们引出下面导数的概念。 二、新授课: 1.设函数)(x f y =在0x x =处附近有定义,当自变量在0x x =处有增量x ?时,则函数)(x f Y =相应地有增量)()(00x f x x f y -?+=?,如果0→?x 时,y ?与x ?的比 x y ??(也叫函数的平均变化率)有极限即 x y ??无限趋近于某个常数,我们把这个极限值叫做函数)(x f y =在0x x →处的导数,记作0/x x y =,即 x x f x x f x f x ?-?+=→?)()(lim )(0000/ 注:1.函数应在点0x 的附近有定义,否则导数不存在。 2.在定义导数的极限式中,x ?趋近于0可正、可负、但不为0,而y ?可能为0。 3.x y ??是函数)(x f y =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)(x f y =上点()(,00x f x )及点)(,(00x x f x x ?+?+)的割线斜率。 4.导数x x f x x f x f x ?-?+=→?)()(lim )(0000/是函数)(x f y =在点0x 的处瞬时变化率,它反映的函数)(x f y =在点0x 处变化的快慢程度,它的几何意义是曲线)(x f y =上点()(,00x f x )处的切线的斜率。因此,如果)(x f y =在点0x 可导,则曲线)(x f y =在点()(,00x f x )处的切线方程为))(()(00/0x x x f x f y -=-。 5.导数是一个局部概念,它只与函数)(x f y =在0x 及其附近的函数值有关,与x ?无关。 6.在定义式中,设x x x ?+=0,则0x x x -=?,当x ?趋近于0时,x 趋近于0x ,因此,导数的定义式可写成0 0000/)()(lim )()(lim )(0x x x f x f x x f x x f x f x x o x --=?-?+=→→?。

人教版高中数学(文科)选修导数的概念及运算教案

导数的概念及运算 【考点指津】 1.了解导数的概念,掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义. 2.熟记基本导数公式.掌握两个函数四则运算的求导法则,会求多项式的导数. 【知识在线】 1.函数y =14223++x x 的导数是 . 2.曲线y =x 4+x 2上P 处的切线的斜率为6,则点P 的坐标是 . 3.设函数f(x)= -35 x 5 - 74 x 4+8,则0 lim →?x f(x+Δx)-f(x)Δx = . 4.已知使函数y=x 3+ax 2- 43 a ,若存在0)()(,000=='∈x f x f R x 使的求常数a . 【讲练平台】 例1 函数y=(3x 2+x+1)(2x+3)的导数是 ( ) A . (6x+1)(2x+3) B . 2(6x+1) C . 2(3x 2+x+1) D . 18x+22x+5 分析 先把函数式右边展开,再用和的求导法则求导数. 解 y=(3x 2+x+1)(2x+3)=6x 3+11x 2+5x+3 ∴y'=18x 2+22x+5,故应选D 点评 要善于化归,本题函数解析式就可转化为多项式. 例2 设函数f(x)=x 3-2x 2+x+5, 若f'(x 0)=0,则x 0= . 分析 x 0是方程f'(x)=0的根,只要解方程f'(x)=0 解 f(x)=x 3-2x 2+x+5, 求f'(x)=3x 2-4x+1 由f'(x 0)=0, 得3x 2-4x+1=0 解得x 0=1或13 ∴应填写答案为1或13 点评 导数的运算法则再加上已有的导数公式(如(x n )'=n .x n -1, 其中n ∈N*)是求某些简单函数的导 数的常用工具. 例3 已知抛物线y=ax 2+bx+c 通过点(1,1),且在(2,-1)处的切线的斜率为1, 求a ,b ,c 的值. 分析 题中涉及三个未知数,而已知中有三个独立条件,故可通过解方程组来确定a ,b ,c . 解 ∵y=ax 2+bx+c 分别过(1,1)点和(2,1)点 ∴a+b+c=1 (1) 4a+2b+c=-1 (2) 又 y'=2ax+b ∴y'|x=2=4a+b=1 (3) 由(1)(2)(3)可得,a=3,b=-11,c=9. 点评 函数的导数的几何意义决定了函数的导数知识与平面解析几何中直线的知识有着密切的联系.利用导数能解决许多曲线的切线的问题,使确定曲线在某处的切线斜率变得简单易求. 【知能集成】 1.两种常见函数的导数:c'=0 (C 是常数);(x n )'= nx n - 1(n ∈N *). 导数和运算法则:若 f(x),g(x)的导数存在,则[f(x)±g(x)]' = f '(x)+g'(x), [cf(x)]' = cf '(x).(C 是常数) 2.能应用由定义求导数的三个步骤推导出常数及函数y=x n (n ∈N*)的导数公式,掌握两个函数的和与差的求导法则及常数与函数的积的求导法则,能正确运用这些求导法则及导数公式求某些简单函数的导数.

人教版高中数学《导数》全部教案课程

导数的背景 (5月4日) 教学目标 理解函数的增量与自变量的增量的比的极限的具体意义 教学重点 瞬时速度、切线的斜率、边际成本 教学难点 极限思想 教学过程 一、导入新课 1. 瞬时速度 问题1:一个小球自由下落,它在下落3秒时的速度是多少? 析:大家知道,自由落体的运动公式是2 2 1gt s = (其中g 是重力加速度). 当时间增量t ?很小时,从3秒到(3+t ?)秒这段时间内,小球下落的快慢变化不大. 因此,可以用这段时间内的平均速度近似地反映小球在下落3秒时的速度. 从3秒到(3+t ?)秒这段时间内位移的增量: 从而,t t s v ?+=??= - -9.44.29. 从上式可以看出,t ?越小,t s ??越接近29.4米/秒;当t ?无限趋近于0时,t s ??无限趋近于29.4 米/秒. 此时我们说,当t ?趋向于0时,t s ??的极限是29.4. 当t ?趋向于0时,平均速度t s ??的极限就是小球下降3秒时的速度,也叫做瞬时速度. 一般地,设物体的运动规律是s =s (t ),则物体在t 到(t +t ?)这段时间内的平均速度为 t t s t t s t s ?-?+= ??)()(. 如果t ?无限趋近于0时,t s ??无限趋近于某个常数a ,就说当t ?趋向于0时,t s ??的极限为a ,这时a 就是物体在时刻t 的瞬时速度. 2. 切线的斜率 问题2:P (1,1)是曲线2x y =上的一点,Q 是曲线上点P 附近的一个点,当点Q 沿曲线逐渐向点P 趋近时割线PQ 的斜率的变化情况. 析:设点Q 的横坐标为1+x ?,则点Q 的纵坐标为(1+x ?)2,点Q 对于点P 的纵坐标的增量 (即函数的增量)22)(21)1(x x x y ?+?=-?+=?, 所以,割线PQ 的斜率x x x x x y k PQ ?+=??+?=??=2)(22.

高中数学导数及其应用

高中数学导数及其应用 一、知识网络 二、高考考点?1、导数定义的认知与应用; ?2、求导公式与运算法则的运用; ? 3、导数的几何意义; ?4、导数在研究函数单调性上的应用; 5、导数在寻求函数的极值或最值的应用; 6、导数在解决实际问题中的应用。??三、知识要点? (一)导数?1、导数的概念?(1)导数的定义 (Ⅰ)设函数在点及其附近有定义,当自变量x在处有增量△x(△x可正可负),则函数y相应地有增量,这两个增量的比 ,叫做函数在点到这间的平均变化率。如果

时,有极限,则说函数在点处可导,并把这个极限叫做在点处的导数(或变化率),记作 ,即 。 ?(Ⅱ)如果函数在开区间()内每一点都可导,则说在开区间()内可导,此时,对于开区间()内每一个确定的值 ,都对应着一个确定的导数 ,这样在开区间()内构成一个新的函数,我们把这个新函数叫做在开区间( )内的导函数(简称导数),记作或, 即。??认知: (Ⅰ)函数的导数是以x为自变量的函数,而函数在点处的导数是一个数值;在点处的导数是的导函数当 时的函数值。 (Ⅱ)求函数在点处的导数的三部曲: ①求函数的增量 ;? ②求平均变化率; ③求极限?上述三部曲可简记为一差、二比、三极限。?? (2)导数的几何意义:?函数在点处的导数,是曲线在点 处的切线的斜率。? (3)函数的可导与连续的关系 函数的可导与连续既有联系又有区别:?(Ⅰ)若函数在点处可导,则在点处连续;?若函数在开区间()内可导,则在开区间()内连续(可

导一定连续)。??事实上,若函数在点处可导,则有 此 时,? ? ? ?记 ,则有即在点处连续。?(Ⅱ)若函数在点处连续,但在点处不一定可导(连续不一定可导)。?反例:在点处连续,但在点处无导数。 事实上,在点处的增量?当 时,, ;?当时,, 由此可知,不存在,故在点处不可导。??2、求导公式与 求导运算法则 (1)基本函数的导数(求导公式) 公式1 常数的导数:(c为常数),即常数的导数等于0。??公式2 幂函 数的导数:。? 公式3 正弦函数的导数:。??公式4 余弦函数的导数: ??公式5 对数函数的导数:? (Ⅰ); ?(Ⅱ)

(精心整理)高中数学导数知识点归纳总结

§14. 导 数 知识要点 1. 导数(导函数的简称)的定义:设0x 是函数)(x f y =定义域的一点,如果自变量x 在0x 处有增量x ?,则函数值y 也引起相应的增量)()(00x f x x f y -?+=?;比值x x f x x f x y ?-?+= ??) ()(00称为函数)(x f y =在点0x 到x x ?+0之间的平均变化率;如果极限x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000存在,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数, 记作)(0'x f 或0|'x x y =,即)(0'x f =x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000. 注:①x ?是增量,我们也称为“改变量”,因为x ?可正,可负,但不为零. ②以知函数)(x f y =定义域为A ,)('x f y =的定义域为B ,则A 与B 关系为B A ?. 2. 函数)(x f y =在点0x 处连续与点0x 处可导的关系: ⑴函数)(x f y =在点0x 处连续是)(x f y =在点0x 处可导的必要不充分条件. 可以证明,如果)(x f y =在点0x 处可导,那么)(x f y =点0x 处连续. 事实上,令x x x ?+=0,则0x x →相当于0→?x . 于是)] ()()([lim )(lim )(lim 0000 00 x f x f x x f x x f x f x x x x +-+=?+=→?→?→

高中数学人教版选修2-2导数及其应用(定积分)知识点总结

数学选修2-2导数及其应用(定积分)知识点必记 1.函数的平均变化率是什么? 答:平均变化率为 =??=??x f x y x x f x x f x x x f x f ?-?+=--)()()()(111212 注1:其中x ?是自变量的改变量,可正,可负,可零。 注2:函数的平均变化率可以看作是物体运动的平均速度。 2、导函数的概念是什么? 答:函数)(x f y =在0x x =处的瞬时变化率是x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数,记作)(0'x f 或0|'x x y =,即)(0'x f =x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000. 3.平均变化率和导数的几何意义是什么? 答:函数的平均变化率的几何意义是割线的斜率;函数的导数的几何意义是切线的斜率。 4导数的背景是什么? 答:(1)切线的斜率;(2)瞬时速度;(3)边际成本。 5、常见的函数导数和积分公式有哪些? 函数 导函数 不定积分 y c = 'y =0 ———————— n y x =()*n N ∈ 1'n y nx -= 1 1n n x x dx n +=+? x y a =()0,1a a >≠ 'ln x y a a = ln x x a a dx a =? x y e = 'x y e = x x e dx e =? log a y x =()0,1,0a a x >≠> 1 'ln y x a = ———————— ln y x = 1'y x = 1 ln dx x x =? sin y x = 'cos y x = cos sin xdx x =? cos y x = 'sin y x =- sin cos xdx x =-? 6、常见的导数和定积分运算公式有哪些?

高中数学知识点总结-导数的定义及几何意义

导数的定义及几何意义 1.x x f x x f x f x ?-?+=→?)()(lim )(0000/ 叫函数)(x f y =在0x x →处的导数,记作0|/x x y = 。 注:①函数应在点0x 的附近有定义,否则导数不存在。②在定义导数的极限式中,x ?趋近 于0可正、可负、但不为0,而y ?可能为0。③x y ??是函数)(x f y =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)(x f y =上点(0x ,)(0x f )及点(0x +x ?, )(00x x f ?+)的割线斜率。④导数x x f x x f x f x ?-?+=→?)()(lim )(0000/是函数)(x f y =在点0x 的处瞬时变化率,它反映的函数)(x f y =在0x 点处变化的快慢程度,它的几何意义是 曲线)(x f y =上点(0x ,)(0x f )处的切线的斜率。⑤若极限x x f x x f x ?-?+→?)()(lim 000不存在,则称函数)(x f y =在点0x 处不可导。⑥如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内每一点 都有导数,则称函数)(x f y =在开区间),(b a 内可导;此时对于每一个x ∈),(b a ,都对应 着一个确定的导数)(/x f ,从而构成了一个新的函数)(/x f ,称这个函数)(/ x f 为函数)(x f y =在开区间),(b a 内的导函数,简称导数;导数与导函数都称为导数,这要加以区分: 求一个函数的导数,就是求导函数;求一个函数在给定点的导数,就是求导函数值。 [举例1]若2)(0/=x f ,则k x f k x f k 2)()(lim 000--→等于: (A) -1 (B) -2 (C) 1 (D) 1/2 解析:∵2)(0/=x f ,即k x f k x f k ---+→-)()]([lim 000=2?k x f k x f k 2)()(lim 000--→=-1。 [举例2] 已知0,a n >为正整数设()n y x a =-,证明1'() n y n x a -=- 解析:本题可以对()n y x a =-展开后“逐项”求导证明;这里用导数的定义证明: x a x a x x y n n x ?---?+=→?)()(lim 0/= x a x x C x a x C x a x C a x n n n n n n n n n x ?--?++?-+?-+---→?)()()()()()(lim 222110 =

14导数的定义及导数的计算

第11节 导数的定义及导数的计算 (14) 一.知识要点: 1.导数的定义:割线1l 的斜率=00()() f x x f x y x x +?-?=??,当x ? 趋于0时得到()f x 在0x 处切线的斜率:0000()()lim lim l x x f x x f x y k x x ?→?→+?-?==??也称()f x 在0x 处的导数。 2.导函数的定义:若()f x 在区间(,)a b 上的每一点x 处都有导数,导数记为 ()f x ',则0 ()() ()lim x f x x f x f x x ?→+?-'=?,称()f x '为()f x 的导函数。 3.导数的几何意义:()f x 在0x 处的导数值等于曲线()f x 在点00(,())P x f x 处切线的斜率。即:0()l k f x '=. 4.常见导数公式:0C '= 1 ()x x α αα-'= (sin )cos x x '= (cos )sin x x '=- ()ln x x a a a '=()x x e e '= 1(log )ln a x x a '= 1 (ln )x x '= 5.导数运算法则: (1).[]()()()()f x g x f x g x '''±=± (2)[]()()()()()()f x g x f x g x f x g x '''?=?+? (3)2 ()()()()()()()f x f x g x f x g x g x g x ''' ??-=???? 6.复合函数求导:(理) (()),(),()y f g x y f u u g x ===设,则()().y f u u x '''=? 二.考点评析 例1.利用导数定义求函数的导数 (1)2 348y x x =-+ (2)1y x x =+ y x l 1 l f(x 0) f(x 0+x) y x x 0x 0+x O y x L f(x) P(x 0,f(x 0)) o x 0

最新人教版高中数学选修1-1《导数的概念》教材梳理

庖丁巧解牛 知识·巧学 一、函数的平均变化率、瞬时变化率 1.对于函数y=f(x),我们把式子2 122)()(x x x f x f -- 称为函数y=f(x)从x 1到x 2的平均变化率,这种变化率还可以写成2 121)()(x x x f x f --. 习惯上用Δx 表示x 2-x 1,即Δx= x 2-x 1.可把Δx 看作相对于x 1的一个“增量”,可用x 1+Δx 代替x 2;类似的,Δy=f (x 2)-f (x 1).于是函数y=f(x)从x 1到x 2的平均变化率可以表示为 x y ??.显然函数的平均变化率的几何意义是过(x 1,f (x 1))、(x 2,f (x 2))两点的斜率. 误区警示 x y ??中Δx 、Δy 的值可正、可负,但Δx 的值不能为0,Δy 的值可以为0.Δx 是一个整体符号,而不是Δ与x 相乘,Δy 也如此. 2.瞬时变化率:当Δx→0时, x y ??→m (常数)即x y ??=x x f x x f ?-?+)()( →m (常数) 求瞬时变化率的一般步骤:求函数y=f(x)的增量Δy=f (x+Δx )-f (x );求函数y=f(x)的平均变化率x y ??;求函数y=f(x)的瞬时变化率,当Δx→0时,x y ??→(常数). 二,函数y=f(x)在x=x 0处的导数 一般地,函数y=f(x)在x=x 0处的瞬时变化率是 x x f x x f r ?-?+→?)()(lim 000=x f r ??→?0lim ,我们称它为函数y=f(x)在x=x 0处的导数.记作f′(x)或 y′|x =x 0. 函数y=f(x)在x=x 0处的导数的概念包括两层含义:①x f r ??→?0lim 存在则称y=f(x)在x=x 0处可导并且导数即为极限值; ②x f r ??→?0lim 不存在则称y=f(x)在x=x 0处不可导. 由导数的定义知,求函数y=f(x)在x 0处的导数的步骤:求函数y=f(x)的增量Δy=f (x+Δx )-f (x );求函数y=f(x)平均变化率 x y ??; 取函数y=f(x)平均变化率x y ??的极限,得导数f′(x). 深化升华 Δx 称为自变量的增量,Δx 可正可负,但不能为0. 令x=x 0+Δx,得Δx=x -x 0.于是f′(x 0)=00)()(lim 0x x x f x f x x --→与定义中的 f′(x 0)=x x f x x f x x ?-?+→)()(lim 000意义相同. 问题·探究

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