3.1.3 导数的几何意义
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.理解导数的几何意义,会求曲线上某点处的切线方程.(重点)
2.理解导函数的概念,会求简单函数的导函数.(重点)
3.理解在某点处与过某点的切线方程的区别.(难点、易混点)
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1.通过学习导数的几何意义,培养学生数学抽象的素养.
2.借助导数的几何意义解题,培养学生的数学运算素养.
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1.导数的几何意义
(1)切线的概念:如图,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.
(1) (2)
(3) (4)
(2)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,则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).
思考:曲线的切线是不是一定和曲线只有一个交点?
[提示] 不一定.曲线的切线和曲线不一定只有一个交点,和曲线只有一个交点的直线和曲线也不一定相切.如图,曲线的切线是通过逼近将割线趋于确定位置的直线.
2.导函数的概念
(1)定义: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(简称导数).
(2)记法:f′(x)或y′,即f′(x)=y′= .
1.已知曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为2x-y+2=0,则f′(1)=( )
A.4 B.-4
C.-2 D.2
D [由导数的几何意义知f′(1)=2,故选D.]
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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导数的几何意义
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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).