用導(dǎo)數(shù)求切線方程的四種類型_第1頁(yè)
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上用導(dǎo)數(shù)求切線方程的四種類型浙江曾安雄求曲線的切線方程是導(dǎo)數(shù)的重要應(yīng)用之一,用導(dǎo)數(shù)求切線方程的關(guān)鍵在于求出切點(diǎn)及斜率,其求法為:設(shè)是曲線上的一點(diǎn),則以的切點(diǎn)的切線方程為:若曲線在點(diǎn)的切線平行于軸(即導(dǎo)數(shù)不存在)時(shí),由切線定義知,切線方程為下面例析四種常見(jiàn)的類型及解法類型一:已知切點(diǎn),求曲線的切線方程此類題較為簡(jiǎn)單,只須求出曲線的導(dǎo)數(shù),并代入點(diǎn)斜式方程即可例1曲線在點(diǎn)處的切線方程為()解:由則在點(diǎn)處斜率,故所求的切線方程為,即,因而選類型二:已知斜率,求曲線的切線方程此類題可利用斜率求出切點(diǎn),再用點(diǎn)斜式方程加以解決例2與直線的平行的拋物線的切線方程是()解:設(shè)為切點(diǎn),則切

2、點(diǎn)的斜率為由此得到切點(diǎn)故切線方程為,即,故選評(píng)注:此題所給的曲線是拋物線,故也可利用法加以解決,即設(shè)切線方程為,代入,得,又因?yàn)?,得,故選類型三:已知過(guò)曲線上一點(diǎn),求切線方程過(guò)曲線上一點(diǎn)的切線,該點(diǎn)未必是切點(diǎn),故應(yīng)先設(shè)切點(diǎn),再求切點(diǎn),即用待定切點(diǎn)法例3 求過(guò)曲線上的點(diǎn)的切線方程解:設(shè)想為切點(diǎn),則切線的斜率為切線方程為又知切線過(guò)點(diǎn),把它代入上述方程,得解得,或故所求切線方程為,或,即,或評(píng)注:可以發(fā)現(xiàn)直線并不以為切點(diǎn),實(shí)際上是經(jīng)過(guò)了點(diǎn)且以為切點(diǎn)的直線這說(shuō)明過(guò)曲線上一點(diǎn)的切線,該點(diǎn)未必是切點(diǎn),解決此類問(wèn)題可用待定切點(diǎn)法類型四:已知過(guò)曲線外一點(diǎn),求切線方程此類題可先設(shè)切點(diǎn),再求切點(diǎn),即用待定切點(diǎn)法來(lái)

3、求解例4求過(guò)點(diǎn)且與曲線相切的直線方程解:設(shè)為切點(diǎn),則切線的斜率為切線方程為,即又已知切線過(guò)點(diǎn),把它代入上述方程,得解得,即評(píng)注:點(diǎn)實(shí)際上是曲線外的一點(diǎn),但在解答過(guò)程中卻無(wú)需判斷它的確切位置,充分反映出待定切點(diǎn)法的高效性例5已知函數(shù),過(guò)點(diǎn)作曲線的切線,求此切線方程解:曲線方程為,點(diǎn)不在曲線上設(shè)切點(diǎn)為,則點(diǎn)的坐標(biāo)滿足因,故切線的方程為點(diǎn)在切線上,則有化簡(jiǎn)得,解得所以,切點(diǎn)為,切線方程為評(píng)注:此類題的解題思路是,先判斷點(diǎn)A是否在曲線上,若點(diǎn)A在曲線上,化為類型一或類型三;若點(diǎn)A不在曲線上,應(yīng)先設(shè)出切點(diǎn)并求出切點(diǎn)2、求圓錐曲線的切線在初中數(shù)學(xué)中,曲線的切線沒(méi)有一般的定義。例如,圓的切線定義為與圓只有一

4、個(gè)交點(diǎn)的直線,但把這一定義用到其他曲線上就不行了。如直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),是的切線,但與拋物線也只有一個(gè)交點(diǎn),但卻不是的切線,由此可見(jiàn),用“一個(gè)交點(diǎn)”來(lái)定義切線并不能用于所有曲線。而學(xué)了微積分的知識(shí)后,就可以給出曲線切線的一般定義了。切線的定義:設(shè)是曲線上一定點(diǎn),是該曲線上的一動(dòng)點(diǎn),從而有割線,令沿著曲線無(wú)限趨近于,則割線的極限位置就是曲線在的切線(如果極限存在的話)。這一定義與初等數(shù)學(xué)中圓的切線定義是一致的(用于討論圓的切線時(shí)),用這一定義也容易證明是的切線,而不是的切線,這一切線定義可用于任何曲線。導(dǎo)數(shù)的幾何意義就是曲線在點(diǎn)的切線斜率。故運(yùn)用上述切線的一般定義和結(jié)論,可以處理與切線有關(guān)

5、的許多問(wèn)題。例6 求曲線在時(shí)的切線方程。解: 當(dāng)時(shí),又當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所求的切線方程為:即反思:由此可見(jiàn),用微積分法解此類問(wèn)題是多么的簡(jiǎn)單容易,可是在初等數(shù)學(xué)中,曲線的切線定義都難得給出,更別說(shuō)討論與的切線有關(guān)的問(wèn)題了。例7 已知函數(shù)在處取得極值,過(guò)點(diǎn)作曲線的切線,求此切線方程。解:由例4,曲線方程為,點(diǎn)不在曲線上。設(shè)切點(diǎn)為則點(diǎn)的坐標(biāo)滿足,由于,故切線的方程為.注意到點(diǎn)在切線上,有化簡(jiǎn)得,解得.因此,切點(diǎn)為,切線方程為.要點(diǎn):1.導(dǎo)數(shù)是如何定義2.如何求曲線在點(diǎn) 處的切線方程與法線方程。第三章 導(dǎo)數(shù)與微分 § 3.1 導(dǎo)數(shù)的概念由于機(jī)器制造,遠(yuǎn)洋航海,天象觀測(cè)等大量實(shí)際問(wèn)題給數(shù)學(xué)家提出了

6、許多課題。其中求曲邊梯形面積的研究導(dǎo)致了積分學(xué)的產(chǎn)生,而求變速運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度,求曲線上一點(diǎn)的切線,求函數(shù)的極大值和極小值等問(wèn)題的研究導(dǎo)致了微分學(xué)的產(chǎn)生。 歷史上,Newton從瞬時(shí)速度出發(fā),Leibniz從曲線的切線出發(fā),分別給出導(dǎo)數(shù)的概念,并明確給出計(jì)算導(dǎo)數(shù)的步驟,而且建立了有關(guān)積分與微分是互為逆運(yùn)算的完整理論。一. 導(dǎo)數(shù)的概念1. 平均變化率 設(shè)在點(diǎn)處自變量改變,函數(shù)相應(yīng)地改變, 則平均變化率是 . 圖3.1不難看出,平均變化率的幾何解釋是連續(xù)曲線上兩點(diǎn)的割線的斜率(如何?)2. 瞬時(shí)變化率當(dāng)物體做變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),它的速度隨時(shí)間而確定,此時(shí)平均變化率表示時(shí)刻從到這一段時(shí)間內(nèi)的平均速度,若設(shè)

7、路程是時(shí)間的函數(shù),則 ,當(dāng)很小時(shí),可以用近似地表示物體在時(shí)刻的速度,愈小,近似的程度就愈好。當(dāng)時(shí),如果極限 存在,則稱此極限為物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即.例1. 已知自由落體的運(yùn)動(dòng)方程為 .求(1): 落體從到這段時(shí)間內(nèi)的平均速度 .(2):落體在時(shí)的瞬時(shí)速度。解 (1) , . . 平均速度 . (2):落體在時(shí)的瞬時(shí)速度。 瞬時(shí)速度 .3. 切線的斜率設(shè)有一連續(xù)函數(shù) ,則平均變化率是指曲線上的兩點(diǎn)的割線的斜率。 即割線的斜率是.當(dāng) 時(shí), 顯然, 割線越來(lái)越趨于曲線在點(diǎn)處的切線.即切線是割線的極限位置,平均變化率的極限值(如果存在) 則是曲線在點(diǎn)的切線的斜率。 圖3.2例2 求曲線在點(diǎn)處的切線

8、斜率和切線方程.解:先計(jì)算從點(diǎn)到鄰近任意點(diǎn) 的平均變化率 .故曲線在點(diǎn)處的切線斜率應(yīng)為 =3.而過(guò)點(diǎn)的切線方程為 .即 .思考題 如果上題中改為求過(guò)點(diǎn)的切線,此時(shí)要驗(yàn)證點(diǎn)是否在曲線上。然后求出切點(diǎn)(,再用點(diǎn)斜式求出切線方程,此時(shí)個(gè)能有左、右兩條切線。對(duì)一般曲線,既使點(diǎn)在曲線上,如果求在點(diǎn)處的切線,則切線可能有1條、2條、3條。由上面的例題可以看出,平均變化率的極限可以給出不同的解釋。一個(gè)是作為變速直線運(yùn)動(dòng)在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度,一個(gè)是看作曲線上某一點(diǎn)的切線的斜率。其實(shí)這個(gè)量或(其中)在各個(gè)不同領(lǐng)域中可以有許多不同的解釋。數(shù)學(xué)上給它一個(gè)特殊的名稱,叫做函數(shù)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)。4. 導(dǎo)數(shù)的定義定義 設(shè)函數(shù)

9、在點(diǎn)的某個(gè)鄰域內(nèi)有定義,當(dāng)自變量在點(diǎn)處取得改變量()時(shí),函數(shù)取得相應(yīng)的改變量.如果當(dāng)時(shí),改變量的比 的極限存在,即存在,則稱此極限值為函數(shù)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)(或叫微商)。記作, 或 是從到的平均變化率,而則稱函數(shù)在點(diǎn)處的變化率??梢?jiàn)導(dǎo)數(shù)是函數(shù)在一點(diǎn)處的局部性質(zhì)。如果在點(diǎn)處有導(dǎo)數(shù),則稱在點(diǎn)處可導(dǎo),否則稱在點(diǎn)處不可導(dǎo)。如果在某區(qū)間內(nèi)每一點(diǎn)都可導(dǎo),則稱在內(nèi)可導(dǎo). 設(shè)在內(nèi)可導(dǎo),則對(duì)于區(qū)間內(nèi)每一點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)導(dǎo)數(shù)值,因此就定義了內(nèi)的一個(gè)新函數(shù),稱為導(dǎo)函數(shù),簡(jiǎn)稱為導(dǎo)數(shù),記作, , , 利用導(dǎo)數(shù)的符號(hào),瞬時(shí)速度就是路程對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù),即. 而曲線 在點(diǎn)處的切線斜率應(yīng)為. 而過(guò)點(diǎn)( 的切線方程應(yīng)為.當(dāng) 是或(此時(shí)極限不

10、存在,故導(dǎo)數(shù)不存在)在幾何上則表示曲線在點(diǎn)處有一條垂直的切線。(所以“曲線函數(shù)在此點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)不存在,則曲線在此點(diǎn)就沒(méi)有切線”的說(shuō)法是錯(cuò)誤的)。例3 求線性函數(shù) 的導(dǎo)數(shù)。解 求導(dǎo)數(shù)的步驟是:(1) 計(jì)算函數(shù)的相應(yīng)的改變量=.(2) 計(jì)算改變量的比值(3) 求極限 . 即 .例4 求 的導(dǎo)數(shù)。解,. 即 例5 求 的導(dǎo)數(shù),并算出 .解 , (型) . 即 因此 .前面所采用的導(dǎo)數(shù)定義是如下形式 .但有時(shí)為方便,也可以換一種形式:若記 ,則有.另外一種形式是:若令 ,即 ,則有.以下要點(diǎn) 1. 左導(dǎo)數(shù),右導(dǎo)數(shù) 2. 分段點(diǎn)處導(dǎo)數(shù)要用定義求例6用定義討論函數(shù) 在點(diǎn)處的連續(xù)性與可導(dǎo)性。解 ,故知在處連續(xù)。

11、因?yàn)樵邳c(diǎn)處函數(shù)的改變量 .(不存在,上下振蕩)。所以在處不可導(dǎo)。此例說(shuō)明在處連續(xù)未必可導(dǎo) 。*思考題 討論 在點(diǎn)處(1)連續(xù);(2)可導(dǎo);(3)連續(xù)。(答 例 設(shè) ,求.解 其中 ,而 .5. 左,右導(dǎo)數(shù)的概念定義 設(shè)函數(shù)在的某鄰域內(nèi)有定義,如果存在,則稱此極限值為函數(shù)在點(diǎn)處的左導(dǎo)數(shù)。記作 . 如果存在,則稱此極限值為函數(shù)在點(diǎn)處的右導(dǎo)數(shù)。記作 由極限的性質(zhì)可知,當(dāng)且僅當(dāng)在點(diǎn)處的左導(dǎo)數(shù),右導(dǎo)數(shù)都存在且相等時(shí),函數(shù)在該點(diǎn)才是可導(dǎo)的。所以函數(shù)在上可導(dǎo),是指在開(kāi)區(qū)間內(nèi)處處可導(dǎo),且存在 與 .在求分段函數(shù)在分段點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)時(shí),就需要研究分段點(diǎn)處的左,右導(dǎo)數(shù)。例8. 設(shè) ,求.解(去掉絕對(duì)值符號(hào)) ,是分段

12、點(diǎn)。 (已講過(guò),復(fù)習(xí))令 ,則 .同理.故 不存在,因此 在 處不可導(dǎo)。例9. 討論函數(shù) 在處的連續(xù)性與可導(dǎo)性。解 連續(xù)性:. 圖3.3.在處連續(xù)。 可導(dǎo)性: ,故在處不可導(dǎo)。此例再一次說(shuō)明函數(shù)在某點(diǎn)連續(xù),未必在該點(diǎn)可導(dǎo)。6. 可導(dǎo)必連續(xù)定理 如果在點(diǎn)處可導(dǎo),則它在該點(diǎn)必連續(xù)。證 在點(diǎn)可導(dǎo), =.由 ,可知 即 在點(diǎn)處連續(xù)。根據(jù)此定理,如果已經(jīng)判斷出函數(shù)在某一點(diǎn)不連續(xù),則立即可以得出函數(shù)在該點(diǎn)不可導(dǎo)的結(jié)論。例10. 討論函數(shù) 在分段點(diǎn)及處的連續(xù)性與可導(dǎo)性。解(1)在點(diǎn)處 . . 不存在;故在不連續(xù),從而在處也不可導(dǎo)。 (2)在點(diǎn)處. .且.因此在處連續(xù)。進(jìn)一步研究在處的可導(dǎo)性,因?yàn)?是分段點(diǎn),

13、所以要考慮 . . .故在處可導(dǎo),且.(3) 在點(diǎn) 的連續(xù)性:. .而. ,故在點(diǎn)是連續(xù)的。再討論可導(dǎo)性:.,故不存在,即在處不可導(dǎo)。由上可知,在討論分段點(diǎn)的連續(xù)性和可導(dǎo)性時(shí),一般來(lái)說(shuō),都要先考慮其左,右極限和左,右導(dǎo)數(shù)。附加例題 設(shè)和是常數(shù),定義求,其中. 本周作業(yè):p.112. 2(1,3) ,3, 5 (2,6,7); 6(3,4,6,7,8,10,11,12,14,23,)2006.10.26 (1)解答放在一班杜鵬同學(xué)那里。歡迎查看。 (2)書(shū)p.96 定理2.1.1。 (3)“數(shù)學(xué)之美”改在11月3日(周5)下午4點(diǎn),于(東校門(mén)內(nèi))綜合實(shí)驗(yàn)樓一樓報(bào)告廳。兩個(gè)例題:*例 設(shè)在上有定義

14、,在上若都有,其中為常數(shù).(1)寫(xiě)出在內(nèi)的表達(dá)式;(2)問(wèn)在處可導(dǎo)。解(1)當(dāng)即 時(shí), (2)由題設(shè)知 故在處可導(dǎo),且 *例 內(nèi)可導(dǎo),且滿足求,求解 設(shè)則因?yàn)楣?. 由已知條件得,因此即解出(?)由得故Weierstrass曾舉一例:其中.處處連續(xù)處處不可導(dǎo)。導(dǎo)數(shù)【本章學(xué)習(xí)目標(biāo)】本章章頭圖是由一幅超級(jí)市場(chǎng)飲料貨架的照片和一幅圓柱形圖象組成與圖相配,引言給出了一個(gè)實(shí)際問(wèn)題:當(dāng)圓柱形金屬罐的容積一定時(shí),怎樣選取圓柱形罐的尺寸,能使所用材料最省?這可以歸納為求一個(gè)函數(shù)的最大(小)值的問(wèn)題在日常生活、生產(chǎn)和科研中,類似的問(wèn)題大量存在,一般來(lái)說(shuō),這些問(wèn)題是可以用初等方法來(lái)解決的,但更有效、更簡(jiǎn)潔的工具還

15、是微積分另外利用微積分還可以解決曲線的切線問(wèn)題,物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度及方向等問(wèn)題本章主要內(nèi)容有:(1)導(dǎo)數(shù)的概念(2)幾種常見(jiàn)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(3)函數(shù)的和、差、積、商的導(dǎo)數(shù)(4)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(5)對(duì)數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(6)微分的概念與運(yùn)算(7)函數(shù)的單調(diào)性(8)函數(shù)的極值以及函數(shù)的最大值與最小值本章的重點(diǎn)是:1導(dǎo)數(shù)的概念及導(dǎo)數(shù)的幾何意義2常見(jiàn)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式3導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用本章的難點(diǎn)是: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【基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)引】1了解曲線的切線的概念2在了解瞬時(shí)速度的基礎(chǔ)上抽象出變化率的概念3了解導(dǎo)數(shù)的概念,并能利用導(dǎo)數(shù)定義求導(dǎo)數(shù)4了解導(dǎo)數(shù)的幾

16、何意義【教材內(nèi)容全解】1曲線的切線在初中學(xué)過(guò)圓的切線,直線和圓有惟一公共點(diǎn)時(shí),叫做直線和圓相切,這時(shí)直線叫做圓的切線,惟一的公共點(diǎn)叫做切點(diǎn)圓是一種特殊的曲線,能不能將圓的切線的概念推廣為一段曲線的切線,即直線和曲線有惟一公共點(diǎn)時(shí),直線叫做曲線過(guò)該點(diǎn)的切線,顯然這種推廣是不妥當(dāng)?shù)娜鐖D31中的曲線C是我們熟知的正弦曲線y=sinx直線與曲線C有惟一公共點(diǎn)M,但我們不能說(shuō)直線與曲線C相切;而直線盡管與曲線C有不止一個(gè)公共點(diǎn),我們還是說(shuō)直線是曲線C在點(diǎn)N處的切線因此,對(duì)于一般的曲線,須重新尋求曲線的切線的定義所以課本P110利用割線的極限位置來(lái)定義了曲線的切線2瞬時(shí)速度在高一物理學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí),

17、涉及過(guò)瞬時(shí)速度的一些知識(shí),物理教科書(shū)中首先指出:運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度叫做瞬時(shí)速度,然后從實(shí)際測(cè)量速度出發(fā),結(jié)合汽車速度儀的使用,對(duì)瞬時(shí)速度作了說(shuō)明物理課上對(duì)瞬時(shí)速度只給出了直觀的描述,有了極限工具后,本節(jié)教材中是用物體在一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的平均速度的極限來(lái)定義瞬時(shí)速度3導(dǎo)數(shù)的定義導(dǎo)數(shù)定義與求導(dǎo)數(shù)的方法是本節(jié)的重點(diǎn),推導(dǎo)導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則與某些導(dǎo)數(shù)公式時(shí),都是以此為依據(jù)對(duì)導(dǎo)數(shù)的定義,我們應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)x是自變量x在 處的增量(或改變量)(2)導(dǎo)數(shù)定義中還包含了可導(dǎo)或可微的概念,如果x0時(shí),有極限,那么函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處可導(dǎo)或可微,才能得到f(x)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)(3)如果函數(shù)y=

18、f(x)在點(diǎn)處可導(dǎo),那么函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處連續(xù)(由連續(xù)函數(shù)定義可知)反之不一定成立例如函數(shù)y=|x|在點(diǎn)x=0處連續(xù),但不可導(dǎo)由導(dǎo)數(shù)定義求導(dǎo)數(shù),是求導(dǎo)數(shù)的基本方法,必須嚴(yán)格按以下三個(gè)步驟進(jìn)行:(1)求函數(shù)的增量;(2)求平均變化率;(3)取極限,得導(dǎo)數(shù)。4導(dǎo)數(shù)的幾何意義函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù),就是曲線y=(x)在點(diǎn)處的切線的斜率由此,可以利用導(dǎo)數(shù)求曲線的切線方程具體求法分兩步:(1)求出函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù),即曲線y=f(x)在點(diǎn)處的切線的斜率;(2)在已知切點(diǎn)坐標(biāo)和切線斜率的條件下,求得切線方程為特別地,如果曲線y=f(x)在點(diǎn)處的切線平行于y軸,這時(shí)導(dǎo)數(shù)不存,根據(jù)切線定義

19、,可得切線方程為【難題巧解點(diǎn)撥】例1 已知f(x)在x=a處可導(dǎo),且f(a)=b,求下列極限:(1); (2)分析 在導(dǎo)數(shù)定義中,增量x的形式是多種多樣,但不論x選擇哪種形式,y也必須選擇相對(duì)應(yīng)的形式。利用函數(shù)f(x)在處可導(dǎo)的條件,可以將已給定的極限式恒等變形轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)定義的結(jié)構(gòu)形式。解 (1)(2)點(diǎn)撥 只有深刻理解概念的本質(zhì),才能靈活應(yīng)用概念解題。解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是等價(jià)變形,使極限式轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)定義的結(jié)構(gòu)形式。例2 (1)求函數(shù)在x=1處的導(dǎo)數(shù);(2)求函數(shù)(a、b為常數(shù))的導(dǎo)數(shù)。分析 根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),是求導(dǎo)數(shù)的基本方法。解 (1),。(2) ,。y=2x+a點(diǎn)撥 應(yīng)熟練掌握

20、依據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的三個(gè)步驟。例3 已知拋物線與直線y=x+2相交于A、B兩點(diǎn),過(guò)A、B兩點(diǎn)的切線分別為和。(1)求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo);(2)求直線與的夾角。分析 理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義是解決本例的關(guān)鍵。解 (1)由方程組解得 A(-2,0),B(3,5)(2)由y=2x,則,。設(shè)兩直線的夾角為,根據(jù)兩直線的夾角公式,所以點(diǎn)撥 本例中直線與拋物線的交點(diǎn)處的切線,就是該點(diǎn)處拋物線的切線。注意兩條直線的夾角公式有絕對(duì)值符號(hào)。例4 證明:如果函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處可導(dǎo),那么函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處連續(xù)。分析 從已知和要證明的問(wèn)題中去尋找轉(zhuǎn)化的方法和策略,要證明f(x)在點(diǎn)處連續(xù),必須證明,由于函數(shù)f

21、(x)在點(diǎn)處可導(dǎo),因此根據(jù)函數(shù)在點(diǎn)處可導(dǎo)的定義,逐步實(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)化。已知:求證: 證明:考慮,令,則,等價(jià)于x0,于是 函數(shù)f(x)在點(diǎn)處連續(xù)。點(diǎn)撥 函數(shù)f(x)在點(diǎn)處連續(xù)、有極限以及導(dǎo)數(shù)存在這三者之間的關(guān)系是:導(dǎo)數(shù)存在連續(xù)有極限。反之則不一定成立,例如y=|x|在點(diǎn)x=0處有極限且連續(xù),但導(dǎo)數(shù)不存在?!菊n本習(xí)題解答】練習(xí)(P111)1(1)切線的斜率為4;(2)切線方程為y=4x-2。2切線方程為y=-4x-3。練習(xí)(P113)1瞬時(shí)速度為10m/s(比較略)。2瞬時(shí)速度為8m/s(比較略)。練習(xí)(P116)1162。3切線方程y=4x-2。4切線方程為。習(xí)題31(P116)1速度為210m/

22、s2速度為2.8m/s3y=2x-2,4,5(1);(2) 。6切線方程為y=6x+1及y=2x+17切線方程為y=8x-108切線方程為y=-x+69切線方程為y=15x+16【同步達(dá)綱練習(xí)】一、選擇題1設(shè)函數(shù)f(x)在處可導(dǎo),則等于( )A B C D2若,則等于( )A B C3 D23若函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)為f(x)=-sinx,則函數(shù)圖像在點(diǎn)(4,f(4)處的切線的傾斜角為( )A90° B0° C銳角 D鈍角4一直線運(yùn)動(dòng)的物體,從時(shí)間t到t+t時(shí),物體的位移為s,那么為( )A從時(shí)間t到t+t時(shí),物體的平均速度B時(shí)間t時(shí)該物體的瞬時(shí)速度C當(dāng)時(shí)間為t 時(shí)該物體的速度

23、D從時(shí)間t到t+t時(shí)位移的平均變化率5對(duì)任意x,有,f(1)=-1,則此函數(shù)為( )A B C D6設(shè)f(x)在處可導(dǎo),下列式子中與相等的是( )(1); (2); (3) (4)。A(1)(2) B(1)(3) C(2)(3) D(1)(2)(3)(4)二、填空題7若函數(shù)f(x)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)存在,則它所對(duì)應(yīng)的曲線在點(diǎn)處的切線方程是_。8已知曲線,則_。9設(shè),則_。10在拋物線上依次取兩點(diǎn),它們的橫坐標(biāo)分別為,若拋物線上過(guò)點(diǎn)P的切線與過(guò)這兩點(diǎn)的割線平行,則P點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)。三、解答題11曲線在點(diǎn)A處的切線的斜率為3,求該曲線在A點(diǎn)處的切線方程。12在拋物線上求一點(diǎn)P,使過(guò)點(diǎn)P的切線和直線3x-y

24、+1=0的夾角為。13判斷函數(shù)在x=0處是否可導(dǎo)。14求經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,0)且與曲線相切的直線方程。參考答案【同步達(dá)綱練習(xí)】一、選擇題1C 2B 3C 4B 5B 6B二、填空題7。8。9-6。10(2,4)。三、解答題11由導(dǎo)數(shù)定義求得,令,則x=±1。當(dāng)x=1時(shí),切點(diǎn)為(1,1),所以該曲線在(1,1)處的切線方程為y-1=3(x-1)即3x-y-2=0;當(dāng)x=-1時(shí),則切點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,-1),所以該曲線在(-1,-1)處的切線方程為y+1=3(x+1)即3x-y+2=0。12由導(dǎo)數(shù)定義得f(x)=2x,設(shè)曲線上P點(diǎn)的坐標(biāo)為,則該點(diǎn)處切線的斜率為,根據(jù)夾角公式有解得或,由,得;由,

25、得;則P(-1,1)或。13,不存在。函數(shù)f(x)在x=0處不可導(dǎo)。14可以驗(yàn)證點(diǎn)(2,0)不在曲線上,故設(shè)切點(diǎn)為。由 ,得所求直線方程為。由點(diǎn)(2,0)在直線上,得,再由在曲線上,得,聯(lián)立可解得,。所求直線方程為x+y-2=0。導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的題型與方法一復(fù)習(xí)目標(biāo): 1了解導(dǎo)數(shù)的概念,能利用導(dǎo)數(shù)定義求導(dǎo)數(shù)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)的概念了解曲線的切線的概念在了解瞬時(shí)速度的基礎(chǔ)上抽象出變化率的概念 2熟記基本導(dǎo)數(shù)公式(c,x (m為有理數(shù)),sin x, cos x, e, a, lnx, logx的導(dǎo)數(shù))。掌握兩個(gè)函數(shù)四則運(yùn)算的求導(dǎo)法則和復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,會(huì)求某些簡(jiǎn)

26、單函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利能夠用導(dǎo)數(shù)求單調(diào)區(qū)間,求一個(gè)函數(shù)的最大(小)值的問(wèn)題,掌握導(dǎo)數(shù)的基本應(yīng)用 3了解函數(shù)的和、差、積的求導(dǎo)法則的推導(dǎo),掌握兩個(gè)函數(shù)的商的求導(dǎo)法則。能正確運(yùn)用函數(shù)的和、差、積的求導(dǎo)法則及已有的導(dǎo)數(shù)公式求某些簡(jiǎn)單函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。 4了解復(fù)合函數(shù)的概念。會(huì)將一個(gè)函數(shù)的復(fù)合過(guò)程進(jìn)行分解或?qū)讉€(gè)函數(shù)進(jìn)行復(fù)合。掌握復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,并會(huì)用法則解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。 二考試要求: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、光滑曲線切線的斜率等),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。 熟記基本導(dǎo)數(shù)公式(c,x (m為有理數(shù)),sin x, cos x, e, a,lnx,

27、 logx的導(dǎo)數(shù))。掌握兩個(gè)函數(shù)四則運(yùn)算的求導(dǎo)法則和復(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)。 了解可導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,了解可導(dǎo)函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件和充分條件(導(dǎo)數(shù)要極值點(diǎn)兩側(cè)異號(hào)),會(huì)求一些實(shí)際問(wèn)題(一般指單峰函數(shù))的最大值和最小值。三教學(xué)過(guò)程:()基礎(chǔ)知識(shí)詳析導(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)同幾何中切線聯(lián)系(導(dǎo)數(shù)方法可用于研究平面曲線的切線);(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

28、較難類型。2關(guān)于函數(shù)特征,最值問(wèn)題較多,所以有必要專項(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)題是一種重要類型,也是高考中考察綜合能力的一個(gè)方向,應(yīng)引起注意。4曲線的切線 在初中學(xué)過(guò)圓的切線,直線和圓有惟一公共點(diǎn)時(shí),叫做直線和圓相切,這時(shí)直線叫做圓的切線,惟一的公共點(diǎn)叫做切點(diǎn)圓是一種特殊的曲線,能不能將圓的切線的概念推廣為一段曲線的切線,即直線和曲線有惟一公共點(diǎn)時(shí),直線叫做曲線過(guò)該點(diǎn)的切線,顯然這種推廣是不妥當(dāng)?shù)娜鐖D31中的曲線C是我們熟知的正弦曲線y=sinx直線與曲線C有惟一公共點(diǎn)M,但我們不能說(shuō)直線與曲線C相切;而直線盡管與曲線C有不止一個(gè)公共點(diǎn),我們還

29、是說(shuō)直線是曲線C在點(diǎn)N處的切線因此,對(duì)于一般的曲線,須重新尋求曲線的切線的定義所以課本利用割線的極限位置來(lái)定義了曲線的切線 5瞬時(shí)速度 在高一物理學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí),涉及過(guò)瞬時(shí)速度的一些知識(shí),物理教科書(shū)中首先指出:運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度叫做瞬時(shí)速度,然后從實(shí)際測(cè)量速度出發(fā),結(jié)合汽車速度儀的使用,對(duì)瞬時(shí)速度作了說(shuō)明物理課上對(duì)瞬時(shí)速度只給出了直觀的描述,有了極限工具后,本節(jié)教材中是用物體在一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的平均速度的極限來(lái)定義瞬時(shí)速度 6導(dǎo)數(shù)的定義 導(dǎo)數(shù)定義與求導(dǎo)數(shù)的方法是本節(jié)的重點(diǎn),推導(dǎo)導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則與某些導(dǎo)數(shù)公式時(shí),都是以此為依據(jù) 對(duì)導(dǎo)數(shù)的定義,我們應(yīng)注意以下三點(diǎn): (1)x是自

30、變量x在 處的增量(或改變量) (2)導(dǎo)數(shù)定義中還包含了可導(dǎo)或可微的概念,如果x0時(shí),有極限,那么函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處可導(dǎo)或可微,才能得到f(x)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù) (3)如果函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處可導(dǎo),那么函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處連續(xù)(由連續(xù)函數(shù)定義可知)反之不一定成立例如函數(shù)y=|x|在點(diǎn)x=0處連續(xù),但不可導(dǎo) 由導(dǎo)數(shù)定義求導(dǎo)數(shù),是求導(dǎo)數(shù)的基本方法,必須嚴(yán)格按以下三個(gè)步驟進(jìn)行: (1)求函數(shù)的增量; (2)求平均變化率; (3)取極限,得導(dǎo)數(shù)。 7導(dǎo)數(shù)的幾何意義 函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù),就是曲線y=(x)在點(diǎn)處的切線的斜率由此,可以利用導(dǎo)數(shù)求曲線的切線方程具體求法分兩步: (1)求出函數(shù)y

31、=f(x)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù),即曲線y=f(x)在點(diǎn)處的切線的斜率; (2)在已知切點(diǎn)坐標(biāo)和切線斜率的條件下,求得切線方程為 特別地,如果曲線y=f(x)在點(diǎn)處的切線平行于y軸,這時(shí)導(dǎo)數(shù)不存,根據(jù)切線定義,可得切線方程為 8和(或差)的導(dǎo)數(shù) 對(duì)于函數(shù)的導(dǎo)數(shù),如何求呢?我們不妨先利用導(dǎo)數(shù)的定義來(lái)求。 我們不難發(fā)現(xiàn),即兩函數(shù)和的導(dǎo)數(shù)等于這兩函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的和。 由此我們猜測(cè)在一般情況下結(jié)論成立。事實(shí)上教材中證明了我們的猜想,這就是兩個(gè)函數(shù)的和(或差)的求導(dǎo)法則。 9積的導(dǎo)數(shù) 兩個(gè)函數(shù)的積的求導(dǎo)法則的證明是本節(jié)的一個(gè)難點(diǎn),證明過(guò)程中變形的關(guān)鍵是依據(jù)導(dǎo)數(shù)定義的結(jié)構(gòu)形式。(具體過(guò)程見(jiàn)課本P120) 說(shuō)明: (1)

32、; (2)若c為常數(shù),則(cu) =cu。 10商的導(dǎo)數(shù) 兩個(gè)函數(shù)的商的求導(dǎo)法則,課本中未加證明,只要求記住并能運(yùn)用就可以?,F(xiàn)補(bǔ)充證明如下: 設(shè) 因?yàn)関(x)在點(diǎn)x處可導(dǎo),所以它在點(diǎn)x處連續(xù),于是x0時(shí),v(x+x)v(x),從而 即。 說(shuō)明:(1); (2) 學(xué)習(xí)了函數(shù)的和、差、積、商的求導(dǎo)法則后,由常函數(shù)、冪函數(shù)及正、余弦函數(shù)經(jīng)加、減、乘、除運(yùn)算得到的簡(jiǎn)單的函數(shù),均可利用求導(dǎo)法則與導(dǎo)數(shù)公式求導(dǎo),而不需要回到導(dǎo)數(shù)的定義去求。11. 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系與為增函數(shù)的關(guān)系。能推出為增函數(shù),但反之不一定。如函數(shù)在上單調(diào)遞增,但,是為增函數(shù)的充分不必要條件。時(shí),與為增函數(shù)的關(guān)系。若將的根作為分界

33、點(diǎn),因?yàn)橐?guī)定,即摳去了分界點(diǎn),此時(shí)為增函數(shù),就一定有。當(dāng)時(shí),是為增函數(shù)的充分必要條件。與為增函數(shù)的關(guān)系。為增函數(shù),一定可以推出,但反之不一定,因?yàn)?,即為或。?dāng)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間內(nèi)恒有,則為常數(shù),函數(shù)不具有單調(diào)性。是為增函數(shù)的必要不充分條件。函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)一條重要性質(zhì),也是高中階段研究的重點(diǎn),我們一定要把握好以上三個(gè)關(guān)系,用導(dǎo)數(shù)判斷好函數(shù)的單調(diào)性。因此新教材為解決單調(diào)區(qū)間的端點(diǎn)問(wèn)題,都一律用開(kāi)區(qū)間作為單調(diào)區(qū)間,避免討論以上問(wèn)題,也簡(jiǎn)化了問(wèn)題。但在實(shí)際應(yīng)用中還會(huì)遇到端點(diǎn)的討論問(wèn)題,要謹(jǐn)慎處理。單調(diào)區(qū)間的求解過(guò)程,已知 (1)分析 的定義域; (2)求導(dǎo)數(shù) (3)解不等式,解集在定義域內(nèi)的部分為增區(qū)

34、間(4)解不等式,解集在定義域內(nèi)的部分為減區(qū)間我們?cè)趹?yīng)用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性時(shí)一定要搞清以下三個(gè)關(guān)系,才能準(zhǔn)確無(wú)誤地判斷函數(shù)的單調(diào)性。以下以增函數(shù)為例作簡(jiǎn)單的分析,前提條件都是函數(shù)在某個(gè)區(qū)間內(nèi)可導(dǎo)。函數(shù)單調(diào)區(qū)間的合并函數(shù)單調(diào)區(qū)間的合并主要依據(jù)是函數(shù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞增,又知函數(shù)在處連續(xù),因此在單調(diào)遞增。同理減區(qū)間的合并也是如此,即相鄰區(qū)間的單調(diào)性相同,且在公共點(diǎn)處函數(shù)連續(xù),則二區(qū)間就可以合并為以個(gè)區(qū)間。 (1)恒成立 為上 對(duì)任意 不等式 恒成立(2)恒成立 在上 對(duì)任意不等式 恒成立注意事項(xiàng)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

35、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。 對(duì)于復(fù)合函數(shù),以前我們只是見(jiàn)過(guò),沒(méi)有專門(mén)定義和介紹過(guò)它,課本中以描述性的方式對(duì)復(fù)合函數(shù)加以直觀定義,使我們對(duì)復(fù)合函數(shù)的的概念有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),再結(jié)合以后的例題、習(xí)題就可以逐步了解復(fù)合函數(shù)的概念。 3要能正確求導(dǎo),必須做到以下兩點(diǎn): (1)熟練掌握各基本初等函數(shù)的求導(dǎo)公式以及和、差、積、商的求導(dǎo)法則,復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則。 (2)對(duì)于一個(gè)復(fù)合函數(shù),一定要理清中間的復(fù)合關(guān)系,弄清各分解函數(shù)中應(yīng)對(duì)哪個(gè)變量求導(dǎo)。 4求復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù),一般按以下三個(gè)步驟進(jìn)行: (1)適當(dāng)選定中間變量,正確分解復(fù)合關(guān)系; (2

36、)分步求導(dǎo)(弄清每一步求導(dǎo)是哪個(gè)變量對(duì)哪個(gè)變量求導(dǎo)); (3)把中間變量代回原自變量(一般是x)的函數(shù)。 也就是說(shuō),首先,選定中間變量,分解復(fù)合關(guān)系,說(shuō)明函數(shù)關(guān)系y=f(),=f(x);然后將已知函數(shù)對(duì)中間變量求導(dǎo),中間變量對(duì)自變量求導(dǎo);最后求,并將中間變量代回為自變量的函數(shù)。整個(gè)過(guò)程可簡(jiǎn)記為分解求導(dǎo)回代。熟練以后,可以省略中間過(guò)程。若遇多重復(fù)合,可以相應(yīng)地多次用中間變量。() 范例分析例1 在處可導(dǎo),則 思路: 在處可導(dǎo),必連續(xù) 例2已知f(x)在x=a處可導(dǎo),且f(a)=b,求下列極限: (1); (2) 分析:在導(dǎo)數(shù)定義中,增量x的形式是多種多樣,但不論x選擇哪種形式,y也必須選擇相對(duì)應(yīng)

37、的形式。利用函數(shù)f(x)在處可導(dǎo)的條件,可以將已給定的極限式恒等變形轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)定義的結(jié)構(gòu)形式。 解:(1) (2) 說(shuō)明:只有深刻理解概念的本質(zhì),才能靈活應(yīng)用概念解題。解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是等價(jià)變形,使極限式轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)定義的結(jié)構(gòu)形式。例3觀察,是否可判斷,可導(dǎo)的奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是偶函數(shù),可導(dǎo)的偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù)。解:若為偶函數(shù) 令 可導(dǎo)的偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù) 另證: 可導(dǎo)的偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù)例4(1)求曲線在點(diǎn)(1,1)處的切線方程; (2)運(yùn)動(dòng)曲線方程為,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y=f(x)在點(diǎn)處的切線的斜率。

38、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), ,即曲線在點(diǎn)(1,1)處的切線斜率k=0 因此曲線在(1,1)處的切線方程為y=1 (2) 。 例5 求下列函數(shù)單調(diào)區(qū)間(1)(2)(3) (4)解:(1) 時(shí) , (2) ,(3) , ,(4) 定義域?yàn)?例6求證下列不等式(1) (2) (3) 證:(1) 為上 恒成立 在上 恒成立(2)原式 令 (3)令 例7利用導(dǎo)數(shù)求和: (1); (2)。 分析:這兩個(gè)問(wèn)題可分別通過(guò)錯(cuò)位相減法及利用二項(xiàng)式定理來(lái)解決。轉(zhuǎn)換思維角度,由求導(dǎo)公式,可聯(lián)想到它們是另外一個(gè)和式的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)運(yùn)算可使問(wèn)題的解決更加簡(jiǎn)捷。 解:(1)當(dāng)x=1時(shí), ; 當(dāng)x

39、1時(shí), , 兩邊都是關(guān)于x的函數(shù),求導(dǎo)得 即 (2), 兩邊都是關(guān)于x的函數(shù),求導(dǎo)得。 令x=1得 , 即。例8求滿足條件的(1)使為上增函數(shù)(2)使為上(3)使為上解:(1) 時(shí) 也成立 (2) 時(shí) 也成立 (3) 例9(1)求證(2) 求證 (1)證:令 原不等式 令 令 (2)令 上式也成立將各式相加 即 例10 設(shè),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.分析:本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的概念和計(jì)算,應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的方法及推理和運(yùn)算能力. 解:. 當(dāng)時(shí) .(i)當(dāng)時(shí),對(duì)所有,有.即,此時(shí)在內(nèi)單調(diào)遞增.(ii)當(dāng)時(shí),對(duì),有,即,此時(shí)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增,又知函數(shù)在x=1處連續(xù),因此,函數(shù)在(0,+)內(nèi)單調(diào)遞增

40、(iii)當(dāng)時(shí),令,即.解得.因此,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,在區(qū)間內(nèi)也單調(diào)遞增.令,解得.因此,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減.說(shuō)明:本題用傳統(tǒng)作差比較法無(wú)法劃分函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,只有用導(dǎo)數(shù)才行,這是教材新增的內(nèi)容。其理論依據(jù)如下(人教版試驗(yàn)本第三冊(cè)P148):設(shè)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),如果,則為增函數(shù);如果,則為減函數(shù)。如果,則為常數(shù)。 例11已知拋物線與直線y=x+2相交于A、B兩點(diǎn),過(guò)A、B兩點(diǎn)的切線分別為和。 (1)求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo); (2)求直線與的夾角。 分析:理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義是解決本例的關(guān)鍵。 解 (1)由方程組 解得 A(-2,0),B(3,5) (2)由y=2x,則,。設(shè)兩直線的夾角為,

41、根據(jù)兩直線的夾角公式, 所以 說(shuō)明:本例中直線與拋物線的交點(diǎn)處的切線,就是該點(diǎn)處拋物線的切線。注意兩條直線的夾角公式有絕對(duì)值符號(hào)。例12設(shè),是上的偶函數(shù)。(I)求的值;(II)證明在上是增函數(shù)。解:(I)依題意,對(duì)一切有,即,對(duì)一切成立,由此得到,又,。(II)證明:由,得,當(dāng)時(shí),有,此時(shí)。在上是增函數(shù)。例13設(shè)函數(shù),其中。(I)解不等式;(II)證明:當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù)。解1:(I)分類討論解無(wú)理不等式(略)。(II)作差比較(略)。解2:(i)當(dāng)時(shí),有,此時(shí),函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)遞減函數(shù)。但,因此,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),。(ii)當(dāng)時(shí),解不等式,得,在區(qū)間上是單調(diào)遞減函數(shù)。解方程,得或,當(dāng)且

42、僅當(dāng)時(shí),綜上,(I)當(dāng)時(shí),所給不等式的解集為:;當(dāng)時(shí),所給不等式的解集為:。(II)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上時(shí)單調(diào)函數(shù)。例14 已知,函數(shù)設(shè),記曲線在點(diǎn)處的切線為。 ()求的方程;()設(shè)與軸的交點(diǎn)為,證明:若,則解:(1)的導(dǎo)數(shù),由此得切線的方程,(2)依題得,切線方程中令,得,其中,()由,有,及,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),。()當(dāng)時(shí),因此,且由(),所以。例15 已知為正整數(shù). ()設(shè); ()設(shè)分析:本題主要考查導(dǎo)數(shù)、不等式證明等知識(shí),考查綜合運(yùn)用所數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。證明:()因?yàn)?,所以()?duì)函數(shù)求導(dǎo)數(shù): 即對(duì)任意()、強(qiáng)化訓(xùn)練1設(shè)函數(shù)f(x)在處可導(dǎo),則等于 ( ) A B C D2若,則等于

43、( )A B C3 D23曲線上切線平行于x軸的點(diǎn)的坐標(biāo)是 ( ) A(-1,2) B(1,-2) C(1,2) D(-1,2)或(1,-2)4若函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)為f(x)=-sinx,則函數(shù)圖像在點(diǎn)(4,f(4)處的切線的傾斜角為( ) A90° B0° C銳角 D鈍角5函數(shù)在0,3上的最大值、最小值分別是 ( )A5,15B5,4C4,15D5,166一直線運(yùn)動(dòng)的物體,從時(shí)間t到t+t時(shí),物體的位移為s,那么為( ) A從時(shí)間t到t+t時(shí),物體的平均速度 B時(shí)間t時(shí)該物體的瞬時(shí)速度 C當(dāng)時(shí)間為t 時(shí)該物體的速度D從時(shí)間t到t+t時(shí)位移的平均變化率7關(guān)于函數(shù),下列說(shuō)法不

44、正確的是 ( )A在區(qū)間(,0)內(nèi),為增函數(shù)B在區(qū)間(0,2)內(nèi),為減函數(shù)C在區(qū)間(2,)內(nèi),為增函數(shù)D在區(qū)間(,0)內(nèi),為增函數(shù)8對(duì)任意x,有,f(1)=-1,則此函數(shù)為 ( )A B C D9函數(shù)y=2x3-3x2-12x+5在0,3上的最大值與最小值分別是 ( ) A.5 , -15 B.5 , 4 C.-4 , -15 D.5 , -1610設(shè)f(x)在處可導(dǎo),下列式子中與相等的是 ( ) (1); (2); (3) (4)。 A(1)(2) B(1)(3) C(2)(3) D(1)(2)(3)(4)11f()是定義在區(qū)間c,c上的奇函數(shù),其圖象如圖所示:令g()=af()+b,則下

45、列關(guān)于函數(shù)g()的敘述正確的是( )A若a<0,則函數(shù)g()的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.B若a=1,2<b<0,則方程g()=0有大于2的實(shí)根.C若a0,b=2,則方程g()=0有兩個(gè)實(shí)根.D若a1,b<2,則方程g()=0有三個(gè)實(shí)根.12若函數(shù)f(x)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)存在,則它所對(duì)應(yīng)的曲線在點(diǎn)處的切線方程是_。13設(shè),則它與x軸交點(diǎn)處的切線的方程為_(kāi)。14設(shè),則_。 15垂直于直線2x-6y+1=0,且與曲線相切的直線的方程是_ 16已知曲線,則_。17y=x2ex的單調(diào)遞增區(qū)間是 18曲線在點(diǎn)處的切線方程為_(kāi)。19P是拋物線上的點(diǎn),若過(guò)點(diǎn)P的切線方程與直線垂直,則過(guò)P

46、點(diǎn)處的切線方程是_。 20在拋物線上依次取兩點(diǎn),它們的橫坐標(biāo)分別為,若拋物線上過(guò)點(diǎn)P的切線與過(guò)這兩點(diǎn)的割線平行,則P點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)。21曲線在點(diǎn)A處的切線的斜率為3,求該曲線在A點(diǎn)處的切線方程。22在拋物線上求一點(diǎn)P,使過(guò)點(diǎn)P的切線和直線3x-y+1=0的夾角為。23判斷函數(shù)在x=0處是否可導(dǎo)。24求經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,0)且與曲線相切的直線方程。25求曲線y=xcosx在處的切線方程。26已知函數(shù)f(x)=x2+ax+b,g(x)=x2+cx+d. 若f(2x+1)=4g(x),且f'x=g'(x),f(5)=30,求g(4).27已知曲線與。直線l與、都相切,求直線l的方程。28設(shè)f(x)=(x-1)(x-2)(x-100),求f(1)。29求曲線在

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