高中三角函數(shù)的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-12-01高三數(shù)學(xué)幾個(gè)常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)教案2。
1.2.1幾個(gè)常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
教學(xué)目標(biāo):
1.使學(xué)生應(yīng)用由定義求導(dǎo)數(shù)的三個(gè)步驟推導(dǎo)四種常見(jiàn)函數(shù)、、、的導(dǎo)數(shù)公式;
2.掌握并能運(yùn)用這四個(gè)公式正確求函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
教學(xué)重點(diǎn):四種常見(jiàn)函數(shù)、、、的導(dǎo)數(shù)公式及應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):四種常見(jiàn)函數(shù)、、、的導(dǎo)數(shù)公式
教學(xué)過(guò)程:
一.創(chuàng)設(shè)情景
我們知道,導(dǎo)數(shù)的幾何意義是曲線(xiàn)在某一點(diǎn)處的切線(xiàn)斜率,物理意義是運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度.那么,對(duì)于函數(shù),如何求它的導(dǎo)數(shù)呢?
由導(dǎo)數(shù)定義本身,給出了求導(dǎo)數(shù)的最基本的方法,但由于導(dǎo)數(shù)是用極限來(lái)定義的,所以求導(dǎo)數(shù)總是歸結(jié)到求極限這在運(yùn)算上很麻煩,有時(shí)甚至很困難,為了能夠較快地求出某些函數(shù)的導(dǎo)數(shù),這一單元我們將研究比較簡(jiǎn)捷的求導(dǎo)數(shù)的方法,下面我們求幾個(gè)常用的函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
二.新課講授
1.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
根據(jù)導(dǎo)數(shù)定義,因?yàn)?br>
所以
函數(shù)導(dǎo)數(shù)
表示函數(shù)圖像(圖3.2-1)上每一點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率都為0.若表示路程關(guān)于時(shí)間的函數(shù),則可以解釋為某物體的瞬時(shí)速度始終為0,即物體一直處于靜止?fàn)顟B(tài).
2.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
因?yàn)?br>
所以
函數(shù)導(dǎo)數(shù)表示函數(shù)圖像(圖3.2-2)上每一點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率都為1.若表示路程關(guān)于時(shí)間的函數(shù),則可以解釋為某物體做瞬時(shí)速度為1的勻速運(yùn)動(dòng).
3.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
因?yàn)?br>
所以
函數(shù)導(dǎo)數(shù)jaB88.com
表示函數(shù)圖像(圖3.2-3)上點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率都為,說(shuō)明隨著的變化,切線(xiàn)的斜率也在變化.另一方面,從導(dǎo)數(shù)作為函數(shù)在一點(diǎn)的瞬時(shí)變化率來(lái)看,表明:當(dāng)時(shí),隨著的增加,函數(shù)減少得越來(lái)越慢;當(dāng)時(shí),隨著的增加,函數(shù)增加得越來(lái)越快.若表示路程關(guān)于時(shí)間的函數(shù),則可以解釋為某物體做變速運(yùn)動(dòng),它在時(shí)刻的瞬時(shí)速度為.
4.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
因?yàn)?br>
所以
函數(shù)導(dǎo)數(shù)(2)推廣:若,則
三.課堂練習(xí)
1.課本P13探究1
2.課本P13探究2
4.求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
四.回顧總結(jié)
函數(shù)導(dǎo)數(shù)
五.布置作業(yè)
擴(kuò)展閱讀
高三數(shù)學(xué)教案:《簡(jiǎn)單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)
俗話(huà)說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫(xiě)呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《高三數(shù)學(xué)教案:《簡(jiǎn)單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)》,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
本文題目: 高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)教案;簡(jiǎn)單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
【高考要求】:簡(jiǎn)單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(B).
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:1.了解復(fù)合函數(shù)的概念,理解復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,能求簡(jiǎn)單的復(fù)合函數(shù)(僅限于形如f(ax+b))的導(dǎo)數(shù).
2.會(huì)用復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖像或曲線(xiàn)的特征.
3.會(huì)用復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值.
【知識(shí)復(fù)習(xí)與自學(xué)質(zhì)疑】
1.復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則是什么?
2.(1)若 ,則 ________.(2)若 ,則 _____.(3)若 ,則 ___________.(4)若 ,則 ___________.
3.函數(shù) 在區(qū)間_____________________________上是增函數(shù), 在區(qū)間__________________________上是減函數(shù).
4.函數(shù) 的單調(diào)性是_________________________________________.
5.函數(shù) 的極大值是___________.
6.函數(shù) 的最大值,最小值分別是______,_________.
【例題精講】
1. 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(1) ;(2) .
2.已知曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)與曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)相同,求 的值.
【矯正反饋】
1.與曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)垂直的一條直線(xiàn)是___________________.
2.函數(shù) 的極大值點(diǎn)是_______,極小值點(diǎn)是__________.
(不好解)3.設(shè)曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)斜率為 ,若 ,則函數(shù) 的周期是 ____________.
4.已知曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)與曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)互相垂直, 為原點(diǎn),且 ,則 的面積為_(kāi)_____________.
5.曲線(xiàn) 上的點(diǎn)到直線(xiàn) 的最短距離是___________.
【遷移應(yīng)用】
1.設(shè) , 若存在 ,使得 ,求 的取值范圍.
2.已知 ,若對(duì)任意 都有 ,試求 的取值范圍.
高三數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用教案18
11.5導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
一、明確復(fù)習(xí)目標(biāo)
了解可導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,會(huì)用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而求解函數(shù)不等式的問(wèn)題;
二.建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
1.函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,求單調(diào)區(qū)間的方法(見(jiàn)上一節(jié));
2.利用導(dǎo)數(shù)解不等式問(wèn)題:(高考中的一類(lèi)新題型)
(1)利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性,
(2)利用單調(diào)性研究不等式。
三、雙基題目練練手
1.已知a0,函數(shù)f(x)=x3-ax在[1,+∞)上是單調(diào)增函數(shù),則a的最大值是
A.0B.1C.2D.3
2.函數(shù)f(x)=sin(3x-)在點(diǎn)(,)處的切線(xiàn)方程是()
A.3x+2y+-=0,B.3x-2y+-=0
C.3x-2y--=0,D.3x+2y--=0
3.(2006湖北)若的大小關(guān)系()
A.B.C.D.與x的取值有關(guān)
4.(2006江西)對(duì)于上可導(dǎo)的任意函數(shù)f(x),若滿(mǎn)足(x-1)f′(x)≥0,則必有()
A.f(0)+f(2)2f(1)B.f(0)+f(2)≤2f(1)
C.f(0)+f(2)≥2f(1)D.f(0)+f(2)2f(1)
5.若函數(shù)y=-x3+bx有三個(gè)單調(diào)區(qū)間,則b的取值范圍是________.
6.方程x3-3x+c=0在[0,1]上至多有_______個(gè)實(shí)數(shù)根.
簡(jiǎn)答:1-4.DBDC;
5.y′=-4x2+b,若y′值有正、有負(fù),則b0.答案:b0
6.設(shè)f(x)=x3-3x+c,則(x)=3x2-3=3(x2-1).
當(dāng)x∈(0,1)時(shí),(x)0恒成立.
∴f(x)在(0,1)上單調(diào)遞減.
∴f(x)的圖象與x軸最多有一個(gè)交點(diǎn).
因此方程x3-3x+c=0在[0,1)上至多有一實(shí)根.
四、經(jīng)典例題做一做
【例1】證明:當(dāng)x0時(shí),有
證明:設(shè)f(x)=x-sinx,于是f(0)=0.
∵f/(x)=1-cosx(僅在x=2kπ(k∈Z)處f/(x)=0
∴當(dāng)x0時(shí),f(x)單調(diào)遞增,從而有f(x)f(0)
即x-sinx0,xsinx(x0)
為證不等式,設(shè)
g(x)=sinx-x+,則g(0)=0,
于是g/(x)0,∴g(x)在x0時(shí)遞增,從而有g(shù)(x)g(0)=0
即
故當(dāng)x0時(shí)有
提煉方法:證不等式的依據(jù)I:
(1)若函數(shù)f(x)在xa可導(dǎo),且遞增,則f(x)f(a);
(2)若函數(shù)f(x)在xa可導(dǎo),且遞減,則f(x)《f(a);
關(guān)鍵在于構(gòu)造恰當(dāng)?shù)暮瘮?shù),一般是左-右,右-左,左÷右等。
【例2】已知
求證:函數(shù)f(x)圖像上的點(diǎn)不可能在函數(shù)g(x)圖像的上方。
證明:設(shè)F(x)=(2-x)ex-1,(x2)
∵F/(x)=(1-x)ex-1,
當(dāng)x1時(shí),F(xiàn)/(x)0,當(dāng)1x2時(shí),F(xiàn)/(x)0.
∴x=1時(shí),F(xiàn)(x)有極大值,也就是最大值。
∴F(x)≤F(1)=1,又x2,
∴
∴函數(shù)f(x)圖像上的點(diǎn)不可能在函數(shù)g(x)圖像的上方。
提煉方法:證不等式的依據(jù)II:
(1)若函數(shù)f(x)在某一范圍內(nèi)有最小值m,則f(x)≥m.
(2)若函數(shù)f(x)在某一范圍內(nèi)有最大值M,則f(x)≤m.
【例3】(2006全國(guó)Ⅰ)已知函數(shù)
(Ⅰ)設(shè)a0,討論y=f(x)的單調(diào)性;
(Ⅱ)若對(duì)任意x∈(0,1)恒有f(x)1,求a的取值范圍
解(Ⅰ)f(x)的定義域?yàn)?-∞,1)∪(1,+∞)。對(duì)f(x)求導(dǎo)數(shù)得f(x)=ax2+2-a(1-x)2e-ax
(ⅰ)當(dāng)a=2時(shí),f(x)=2x2(1-x)2e-2x,f(x)在(-∞,0),(0,1)和(1,+∞)均大于0,所以f(x)在(-∞,1),(1,+∞)為增函數(shù);
(ⅱ)當(dāng)0a2時(shí),f(x)0,f(x)在(-∞,1),(1,+∞)為增函數(shù);
(ⅲ)當(dāng)a2時(shí),0a-2a1,令f(x)=0,解得x1=-,x2=
當(dāng)x變化時(shí),f(x)和f(x)的變化情況如下表:
x(-∞,-)
(-,)
(,1)
(1,+∞)
f(x)+-++
f(x)↗↘↗↗
f(x)在(-∞,-),(,1),(1,+∞)為增函數(shù),f(x)在(-,)為減函數(shù)。
(Ⅱ)(ⅰ)當(dāng)0a≤2時(shí),由(Ⅰ)知:對(duì)任意x∈(0,1)恒有f(x)f(0)=1
(ⅱ)當(dāng)a2時(shí),取x0=12∈(0,1),則由(Ⅰ)知f(x0)f(0)=1
(ⅲ)當(dāng)a≤0時(shí),對(duì)任意x∈(0,1),恒有1+x1-x1且e-ax≥1,得
f(x)=1+x1-xe-ax≥1+x1-x1綜上當(dāng)且僅當(dāng)a∈(-∞,2]時(shí),對(duì)任意x∈(0,1)恒有f(x)1。
特別提示:對(duì)于求單調(diào)區(qū)間、極值、最值問(wèn)題,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的零點(diǎn)把定義區(qū)間分開(kāi),列出表格,再分析各區(qū)間導(dǎo)數(shù)的符號(hào),進(jìn)而確定單調(diào)區(qū)間、極值最值,清楚直觀不易出錯(cuò)。
【例4】(2006全國(guó)Ⅰ)在平面直角坐標(biāo)系中,有一個(gè)以和為焦點(diǎn)、離心率為的橢圓,設(shè)橢圓在第一象限的部分為曲線(xiàn)C,動(dòng)點(diǎn)P在C上,C在點(diǎn)P處的切線(xiàn)與軸的交點(diǎn)分別為A、B,且向量求:
(Ⅰ)點(diǎn)M的軌跡方程;
(Ⅱ)的最小值。
解:橢圓方程可寫(xiě)為:y2a2+x2b2=1式中ab0,且a2-b2=33a=32得a2=4,b2=1,所以曲線(xiàn)C的方程為:x2+y24=1(x0,y0)y=21-x2(0x1)y=-2x1-x2
設(shè)P(x0,y0),因P在C上,有0x01,y0=21-x02,y|x=x0=-4x0y0,得切線(xiàn)AB的方程為:
y=-4x0y0(x-x0)+y0設(shè)A(x,0)和B(0,y),由切線(xiàn)方程得x=1x0,y=4y0
由OM→=OA→+OB→得M的坐標(biāo)為(x,y),由x0,y0滿(mǎn)足C的方程,得點(diǎn)M的軌跡方程為:
1x2+4y2=1(x1,y2)
(Ⅱ)|OM→|2=x2+y2,y2=41-1x2=4+4x2-1,
∴|OM→|2=x2-1+4x2-1+5≥4+5=9且當(dāng)x2-1=4x2-1,即x=31時(shí),上式取等號(hào)
故|OM→|的最小值為3
【研討欣賞】(2006湖北)設(shè)x=3是函數(shù)f(x)=(x2+ax+b)e3-x(x∈R)的一個(gè)極值點(diǎn).
(1)求a與b的關(guān)系式(用a表示b),并求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)設(shè)0,=().若存在使得||1成立,求的取值范圍.
解:(1)
由f′(3)=0得
所以
令f′(x)=0得
由于x=3是f(x)的極值點(diǎn),故x1≠x2,即a≠-4
當(dāng)時(shí),,故f(x)在上為減函數(shù),在上為減函數(shù),在上為增函數(shù)
當(dāng)a4時(shí),x1x2,故f(x)在(-∞,-a-1]上為減函數(shù),在[-a-1,3]上為增函數(shù),在[3,+∞)上為減函數(shù).
(2)當(dāng)a0時(shí),-a-10,故f(x)在[0,3]上為增函數(shù),在[3,4]上為減函數(shù),在[3,+∞)上為減函數(shù)
因此f(x)在[0,4]上的值域?yàn)?br>
而在[0,4]上為增函數(shù),所以值域?yàn)?br>
注意到,
故由假設(shè)知解得
故的取值范圍是
考查知識(shí):函數(shù)、不等式和導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用知識(shí),考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力.
五.提煉總結(jié)以為師
1.利用導(dǎo)數(shù)求解不等式問(wèn)題的核心是利用導(dǎo)數(shù)判定函數(shù)的單調(diào)性,這就轉(zhuǎn)化為一般的函數(shù)問(wèn)題;
2.利用導(dǎo)數(shù)證明不等式有兩種方法:
3.導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)問(wèn)題的工具,注意它在其它數(shù)學(xué)問(wèn)題中的綜合與應(yīng)用。
同步練習(xí)11.5導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
【選擇題】
1某物體作s=2(1-t)2的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則t=0.8s時(shí)的瞬時(shí)速度為()
A.4B.-4C-4.8D-0.8
2.已知函數(shù)f(x)=x4-4x3+10x2,則方程f(x)=0在區(qū)間[1,2]上的根有
A.3個(gè)B.2個(gè)C.1個(gè)D.0個(gè)
3.若f(x)是在(-L,L)內(nèi)的可導(dǎo)的偶函數(shù),且不恒為0,則()
(A)必定是(-L,L)內(nèi)的偶函數(shù)
(B)必定是(-L,L)內(nèi)的奇函數(shù)
(C)必定是(-L,L)內(nèi)的非奇非偶函數(shù)
(D)可能是(-L,L)內(nèi)的奇函數(shù),可能是偶函
4.已知的值是()
A.B.0C.8D.不存在
【填空題】
5.曲線(xiàn)y=上的點(diǎn)到直線(xiàn)2x-y+3=0的最短距離為
6設(shè)底為等邊三角形的直棱柱的體積為V,那么其表面積最小時(shí),底面邊長(zhǎng)為_(kāi)_______
簡(jiǎn)答.提示:1-4.DDBC;
2.(x)=4x(x2-3x+5)在[1,2]上,(x)0,
∴f(x)在[1,2]上單調(diào)遞增.∴f(x)≥f(1)=7.
∴f(x)=0在[1,2]上無(wú)根.答案:D
3.由f(-x)=f(x),求導(dǎo)得.
4.,
5.;6.設(shè)底面邊長(zhǎng)為x,則高為h=,
∴S表=3×x+2×x2=+x2
∴S′=-+x令S′=0,得x=.答案:
【解答題】
7.已知x∈R,求證:ex≥x+1.
證明:設(shè)f(x)=ex-x-1,則f′(x)=ex-1.
∴當(dāng)x=0時(shí),f′(x)=0,f(x)=0.
當(dāng)x>0時(shí),f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù).∴f(x)>f(0)=0.
當(dāng)x<0時(shí),f′(x)<0,f(x)在(-∞,0)上是減函數(shù),∴f(x)>f(0)=0.
∴對(duì)x∈R都有f(x)≥0.∴ex≥x+1.
8.(2006江西)已知函數(shù)在與時(shí)都取得極值.
(1)求、的值及函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若對(duì)x∈[-1,2],不等式f(x)c2恒成立,求c的取值范圍.
解:
f/(x)=3x2-x-2=(3x-2)(x-1),函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間如下表:
f/(x)
f(x)
極大值
極小值
所以函數(shù)f(x)的遞增區(qū)間為與;
遞減區(qū)間為.
9.(2006重慶)已知函數(shù)f(x)=(x2+bx+c)ex,其中b,c∈R為常數(shù)。
(Ⅰ)若b24(c-1),討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(Ⅱ)若,且,試證:。
解(I)求導(dǎo)得f/(x)=[x2+(b+2)x+b+e]ex
∵b24(c-1)故方程f/(x)=0即x2+(b+2)x+b+e=0有兩個(gè)實(shí)根
令f/(x)0,解得xx1,或xx2.
又令f/(x)0,解得x1xx2.
故當(dāng)x∈(-∞,x1)時(shí),f(x)是增函數(shù),x∈(x2,+∞)時(shí),f(x)也是函數(shù),當(dāng)x∈(x1,x2)時(shí),f(x)是減函數(shù)。
(II)易知
∴
∴由已知條件得
解得
10.(2006浙江)已知函數(shù)f(x)=x+x,數(shù)列|x|(x>0)的第一項(xiàng)x=1,以后各項(xiàng)按如下方式取定:曲線(xiàn)x=f(x)在處的切線(xiàn)與經(jīng)過(guò)(0,0)和(x,f(x))兩點(diǎn)的直線(xiàn)平行(如圖).
求證:當(dāng)n時(shí),
(Ⅰ)x
(Ⅱ)
證明:(I)因?yàn)?br>
所以曲線(xiàn)在處的切線(xiàn)斜率
因?yàn)檫^(guò)和兩點(diǎn)的直線(xiàn)斜率是
所以.
(II)因?yàn)楹瘮?shù)當(dāng)時(shí)單調(diào)遞增,
而,
所以,即
因此
又因?yàn)榱顒t
因?yàn)樗?br>
因此故
【探索題】已知函數(shù)f(x)=f(x)的導(dǎo)函數(shù)是對(duì)任意兩個(gè)不相等的正數(shù),證明:當(dāng)時(shí),
證法一:由,得
∴
下面證明對(duì)任意兩個(gè)不相等的正數(shù),有恒成立
即證成立
∵
設(shè),則
令得,列表如下:
極小值
∴
∴對(duì)任意兩個(gè)不相等的正數(shù),恒有
證法二:由,得
∴
∵是兩個(gè)不相等的正數(shù)
∴
設(shè),
則,列表:
極小值
∴即
∴
即對(duì)任意兩個(gè)不相等的正數(shù),恒有
高三數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)的概念與運(yùn)算教案17
11.3導(dǎo)數(shù)概念與運(yùn)算
一、明確復(fù)習(xí)目標(biāo)
1.了解導(dǎo)數(shù)概念的某些實(shí)際背景(如瞬時(shí)速度、加速度、光滑曲線(xiàn)切線(xiàn)的斜率等);
2.掌握函數(shù)在一點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)的定義和導(dǎo)數(shù)的幾何意義;理解導(dǎo)函數(shù)的概念;
3.熟記基本導(dǎo)數(shù)公式;
4.掌握兩個(gè)函數(shù)和、差、積、商的求導(dǎo)法則;
5.了解復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則.會(huì)求某些簡(jiǎn)單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
二.建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
1.導(dǎo)數(shù)的概念:設(shè)函數(shù)y=f(x)在x=x0處附近有定義,如果Δx→0時(shí),Δy與Δx的比(也叫函數(shù)的平均變化率)有極限即無(wú)限趨近于某個(gè)常數(shù),我們把這個(gè)極限值叫做函數(shù)y=f(x)在Δx→0處的導(dǎo)數(shù),記作
;
2.導(dǎo)數(shù)的幾何意義:函數(shù)y=f(x)在x0處的導(dǎo)數(shù)的幾何意義,就是曲線(xiàn)y=f(x)在點(diǎn)(x0,y0)處的切線(xiàn)的斜率,即斜率為f′(x0).
過(guò)點(diǎn)P的切線(xiàn)方程為:y-y0=f′(x0)(x-x0).
3.導(dǎo)函數(shù)、可導(dǎo):如果函數(shù)y=f(x)在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)的每點(diǎn)處都有導(dǎo)數(shù),即對(duì)于每一個(gè)x∈(a,b),都對(duì)應(yīng)著一個(gè)確定的導(dǎo)數(shù)f′(x0),從而構(gòu)成了一個(gè)新的函數(shù)f′(x0),稱(chēng)這個(gè)函數(shù)f′(x0)為函數(shù)y=f(x)在開(kāi)區(qū)間內(nèi)的導(dǎo)函數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)數(shù)。此時(shí)稱(chēng)函數(shù)y=f(x)在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo).
4.可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系:如果函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x0處可導(dǎo)函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x0處連續(xù).
5.依定義求導(dǎo)數(shù)的方法:
(1)求函數(shù)的改變量
(2)求平均變化率
(3)取極限,得導(dǎo)數(shù)=
6.幾種常見(jiàn)函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(C為常數(shù));();;;;;;。
7.導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則:
;;
;
8.復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù):設(shè)函數(shù)u=(x)在點(diǎn)x處有導(dǎo)數(shù)u′x=′(x),函數(shù)y=f(u)在點(diǎn)x的對(duì)應(yīng)點(diǎn)u處有導(dǎo)數(shù)y′u=f′(u),則復(fù)合函數(shù)y=f((x))在點(diǎn)x處也有導(dǎo)數(shù),且或=f′(u)′(x).
9.求導(dǎo)數(shù)的方法:
(1)求導(dǎo)公式;(2)導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則;
(3)復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)公式;(4)導(dǎo)數(shù)定義.
三、雙基題目練練手
1.在曲線(xiàn)y=x2+1的圖象上取一點(diǎn)(1,2)及鄰近一點(diǎn)(1+Δx,2+Δy),則為()
A.Δx++2B.Δx--2C.Δx+2D.2+Δx-
2.設(shè)f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,則a的值等于()
A.B.C.D.
3.(2005湖南)設(shè)f0(x)=sinx,f1(x)=f0′(x),f2(x)=f1′(x),…,fn+1(x)=fn′(x),n∈N,則f2005(x)=()
A.sinxB.-sinxC.cosxD.-cosx
4.(2006湖南)設(shè)函數(shù),集合,若,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()
A.B.C.D.
5.(2006全國(guó)Ⅰ)設(shè)函數(shù)若是奇函數(shù),則__________
6.設(shè)函數(shù)若該函數(shù)在實(shí)數(shù)集R上可導(dǎo),則該函數(shù)的最小值是____.
7.(2005北京)過(guò)原點(diǎn)作曲線(xiàn)的切線(xiàn),則切點(diǎn)的坐標(biāo)為,切線(xiàn)的斜率為.
8.對(duì)正整數(shù)n,設(shè)曲線(xiàn)在x=2處的切線(xiàn)與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,則數(shù)列的前n項(xiàng)和的公式是
簡(jiǎn)答:1-4.CDCC;5.π6;
6.答案:-14.依題意
作圖易得函數(shù)的最小值是f(12)=-14
7.(1,e)e;8.2n+1-2.
四、經(jīng)典例題做一做
【例1】求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(1)y=(2)y=ln(x+);
(3)y=;
解:(1)y′=
=
=
(2)y′=(x+)′
=(1+)=
(3)y′==
◆提煉方法:題(1)是導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則;題(2)(3)是復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)方法.都是導(dǎo)數(shù)問(wèn)題的基礎(chǔ).
【例2】(1)求曲線(xiàn)在點(diǎn)(1,1)處的切線(xiàn)方程;
(2)運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)方程為,求t=3時(shí)的速度
分析:根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義及導(dǎo)數(shù)的物理意義可知,函數(shù)y=f(x)在處的導(dǎo)數(shù)就是曲線(xiàn)y=f(x)在點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率瞬時(shí)速度是位移函數(shù)S(t)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)
解:(1),
,即曲線(xiàn)在點(diǎn)(1,1)處的切線(xiàn)斜率k=0
因此曲線(xiàn)在(1,1)處的切線(xiàn)方程為y=1
(2)
解題點(diǎn)評(píng):切線(xiàn)是導(dǎo)數(shù)的“幾何形象”,是函數(shù)單調(diào)性的“幾何”解釋,要熟練掌握求切線(xiàn)方程的方法.
【例3】若f(x)在R上可導(dǎo),(1)求f(-x)在x=a處的導(dǎo)數(shù)與f(x)在x=-a處的導(dǎo)數(shù)的關(guān)系;(2)證明:若f(x)為偶函數(shù),則f′(x)為奇函數(shù).
分析:(1)需求f(-x)在x=a處的導(dǎo)數(shù)與f(x)在x=-a處的導(dǎo)數(shù);(2)求f′(x),然后判斷其奇偶性.
(1)解:設(shè)f(-x)=g(x),則
g′(a)=
=
=-=-f′(-a)
∴f(-x)在x=a處的導(dǎo)數(shù)與f(x)在x=-a處的導(dǎo)數(shù)互為相反數(shù).
(2)證明:f′(-x)=
=
=-=-f′(x)
∴f′(x)為奇函數(shù).
解題點(diǎn)注:用導(dǎo)數(shù)的定義求導(dǎo)數(shù)時(shí),要注意Δy中自變量的變化量應(yīng)與Δx一致.
【例4】(2006浙江)已知函數(shù)=x3+x2,數(shù)列{xn}(xn0)的第一項(xiàng)x1=1,以后各項(xiàng)按如下方式取定:曲線(xiàn)y=在處的切線(xiàn)與經(jīng)過(guò)(0,0)和(xn,f(xn))兩點(diǎn)的直線(xiàn)平行(如圖)。求證:當(dāng)n時(shí):
(I);(II)
證明:(I)∵
∴曲線(xiàn)在處的切線(xiàn)斜率
∵過(guò)和兩點(diǎn)的直線(xiàn)斜率是
∴.
(II)∵函數(shù)當(dāng)時(shí)單調(diào)遞增,
而
,
∴,即
因此
又∵
令則
∵∴
因此故
考查知識(shí):函數(shù)的導(dǎo)數(shù)、數(shù)列、不等式等基礎(chǔ)知識(shí),以及不等式的證明,同時(shí)考查邏輯推理能力。
五.提煉總結(jié)以為師
1.了解導(dǎo)數(shù)的概念,初步會(huì)用定義式解決一些問(wèn)題;
2.會(huì)用定義式求導(dǎo)數(shù);
3.了解導(dǎo)數(shù)的幾何意義;會(huì)求切線(xiàn)方程;
4.掌握常見(jiàn)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式,并會(huì)正確運(yùn)用;
5.掌握導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則及復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則。
同步練習(xí)11.3導(dǎo)數(shù)概念與運(yùn)算
【選擇題】
1.設(shè)函數(shù)f(x)在x=x0處可導(dǎo),則()
A與x0,h都有關(guān)B僅與x0有關(guān)而與h無(wú)關(guān)
C僅與h有關(guān)而與x0無(wú)關(guān)D與x0、h均無(wú)關(guān)
2.已知函數(shù)f(x)在x=1處的導(dǎo)數(shù)為3,則f(x)的解析式可能為()
Af(x)=(x-1)2+3(x-1)Bf(x)=2(x-1)
Cf(x)=2(x-1)2Df(x)=x-1
3.(2005湖北)在函數(shù)的圖象上,其切線(xiàn)的傾斜角小于的點(diǎn)中,坐標(biāo)為整數(shù)的點(diǎn)的個(gè)數(shù)是()
A.3B.2C.1D.0
4.(2006安徽)若曲線(xiàn)的一條切線(xiàn)與直線(xiàn)垂直,則的方程為()
A.B.C.D.
【填空題】
5.一點(diǎn)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),如果由始點(diǎn)起經(jīng)過(guò)t秒后的距離為,那么速度為零的時(shí)刻是________
6.過(guò)點(diǎn)(0,-4)與曲線(xiàn)y=x3+x-2相切的直線(xiàn)方程是.
7.設(shè)f(x)在x=1處連續(xù),且f(1)=0,=2,則f′(1)=_______
8.曲線(xiàn)y=2-x2與y=x3-2在交點(diǎn)處的切線(xiàn)夾角是__________(以弧度數(shù)作答)
簡(jiǎn)答.提示:1-4.BADA;5.1,2,4秒末;
6.y=4x-4;7.∵f(1)=0,=2,
∴f′(1)====2
8.由消y得:(x-2)(x2+4x+8)=0,∴x=2
∵y′=(2-x2)′=-x,∴y′|x=2=-2
又y′=(-2)′=x2,∴當(dāng)x=2時(shí),y′=3
∴兩曲線(xiàn)在交點(diǎn)處的切線(xiàn)斜率分別為-2、3,
||=1∴夾角為
【解答題】
9.下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
①
②
③f(x)=e-x(cosx+sinx)
分析:利用導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算求導(dǎo)數(shù)
①法一:
∴
法二:
=+
②
∴
③f/(x)=-e-x(cosx+sinx)+e-x(-sinx+cosx)
=-2e-xsinx,
10.如果曲線(xiàn)的某一切線(xiàn)與直線(xiàn)平行,求切點(diǎn)坐標(biāo)與切線(xiàn)方程.
解:切線(xiàn)與直線(xiàn)平行,斜率為4
又切線(xiàn)在點(diǎn)的斜率為
∵∴
或
∴切點(diǎn)為(1,-8)或(-1,-12)
切線(xiàn)方程為或
即或
11.(2005福建)已知函數(shù)
的圖象過(guò)點(diǎn)P(0,2),且在點(diǎn)M(-1,f(-1))處的切線(xiàn)方程為.
(Ⅰ)求函數(shù)y=f(x)的解析式;
(Ⅱ)求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)區(qū)間.
解:(Ⅰ)由f(x)的圖象經(jīng)過(guò)P(0,2),知d=2,
所以
由在M(-1,f(-1))處的切線(xiàn)方程是,知
故所求的解析式是
(Ⅱ)
解得
當(dāng)
當(dāng)
故內(nèi)是增函數(shù),在內(nèi)是減函數(shù),在內(nèi)是增函數(shù).
考查知識(shí):函數(shù)的單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用等知識(shí),考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.
12.證明:過(guò)拋物線(xiàn)y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0,x1x2)上兩點(diǎn)A(x1,0)、B(x2,0)的切線(xiàn),與x軸所成的銳角相等.
解:y′=2ax-a(x1+x2),
y′|=a(x1-x2),即kA=a(x1-x2),y′|=a(x2-x1),即kB=a(x2-x1).
設(shè)兩條切線(xiàn)與x軸所成的銳角為、β,則tan=|kA|=|a(x1-x2)|,
tanβ=|kB|=|a(x2-x1)|,故tan=tanβ.
又、β是銳角,則=β.
高三數(shù)學(xué)下冊(cè)《導(dǎo)數(shù)》知識(shí)點(diǎn)
高三數(shù)學(xué)下冊(cè)《導(dǎo)數(shù)》知識(shí)點(diǎn)
一、綜述
導(dǎo)數(shù)是微積分的初步知識(shí),是研究函數(shù),解決實(shí)際問(wèn)題的有力工具。在高中階段對(duì)于導(dǎo)數(shù)的學(xué)習(xí),主要是以下幾個(gè)方面:
1.導(dǎo)數(shù)的常規(guī)問(wèn)題:
(1)刻畫(huà)函數(shù)(比初等方法精確細(xì)微);(2)同幾何中切線(xiàn)聯(lián)系(導(dǎo)數(shù)方法可用于研究平面曲線(xiàn)的切線(xiàn));(3)應(yīng)用問(wèn)題(初等方法往往技巧性要求較高,而導(dǎo)數(shù)方法顯得簡(jiǎn)便)等關(guān)于次多項(xiàng)式的導(dǎo)數(shù)問(wèn)題屬于較難類(lèi)型。
2.關(guān)于函數(shù)特征,最值問(wèn)題較多,所以有必要專(zhuān)項(xiàng)討論,導(dǎo)數(shù)法求最值要比初等方法快捷簡(jiǎn)便。
3.導(dǎo)數(shù)與解析幾何或函數(shù)圖象的混合問(wèn)題是一種重要類(lèi)型,也是高考中考察綜合能力的一個(gè)方向,應(yīng)引起注意。
二、知識(shí)整合
1.導(dǎo)數(shù)概念的理解。
2.利用導(dǎo)數(shù)判別可導(dǎo)函數(shù)的極值的方法及求一些實(shí)際問(wèn)題的最大值與最小值。
復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則是微積分中的重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容。課本中先通過(guò)實(shí)例,引出復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,接下來(lái)對(duì)法則進(jìn)行了證明。
練習(xí)題:
1.已知某函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為y′=12(x-1),則這個(gè)函數(shù)可能是()
A.y=ln1-x
B.y=ln11-x
C.y=ln(1-x)D.y=ln11-x
答案:A
解析:對(duì)選項(xiàng)求導(dǎo).
(ln1-x)′=11-x(1-x)′
=11-x12(1-x)-12(-1)
=12(x-1).故選A.
2.設(shè)函數(shù)f(x)=g(x)+x2,曲線(xiàn)y=g(x)在點(diǎn)(1,g(1))處的切線(xiàn)方程為y=2x+1,則曲線(xiàn)y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處切線(xiàn)的斜率為()
A.4
B.-14
C.2
D.-12
答案:A
解析:f′(x)=g′(x)+2x.
∵y=g(x)在點(diǎn)(1,g(1))處的切線(xiàn)方程為y=2x+1,
∴g′(1)=2,∴f′(1)=g′(1)+2×1=2+2=4,
∴y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處切線(xiàn)斜率為4.
3.曲線(xiàn)y=xx-2在點(diǎn)(1,-1)處的切線(xiàn)方程為()
A.y=x-2B.y=-3x+2
C.y=2x-3D.y=-2x+1
答案:D
解析:y′=(xx-2)′=-2(x-2)2,
∴k=y(tǒng)′|x=1=-2.
l:y+1=-2(x-1),則y=-2x+1.故選D.