1、1.1.3 导数的几何意义教案教学目的:理解函数的导数的几何意义,会求已知切点的切线方程.重点难点:已知函数图象上某点的坐标,求切线方程.学科素养:用所学探索未知,通过数学定义的教学,体会数学研究的手段方法.一、引入与新课:【提出问题】已知函数f(x)=x2,求x=2时的导数。解:因为所以因为所以x=2时的导数为4。我们知道,从数量上,函数在一点x0的导数是函数在x0处函数的瞬时变化率。那么,从图形上看,一般函数在点x0的导数有怎样的几何意义呢?【抽象概括】设函数y=f(x)的图像如下图:AB是过点A(x0 ,f(x0)),B(x0+x,f(x0+x))的割线,AB的斜率是:就是函数y=f(x
2、)的平均变化率。【获得新知】当点B沿着曲线趋近于点A时,割线AB绕点A转动,它的最终位置是直线AD,这条直线AD叫做此曲线在点A的切线。由此可见,当x趋近于0时,割线AB的斜率趋近于在点A的切线AD的斜率。即切线AD的斜率= 【解决问题】由导数意义可知,曲线y=f(x)在点(x0 ,f(x0))的切线的斜率等于f(x0)即kf(x0).【概念领悟】1函数yf(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线yf(x)在点(x0,f(x0)处的切线的斜率,即kf(x0),相应的切线方程为:yf(x0)f(x0)(xx0),2如果曲线yf(x)在点(x0,f(x0)处的切线垂直于x轴,这时切线的斜率不存在
3、,即f(x)在这点的导数也不存在。3. 如果曲线yf(x)在点(x0,f(x0)处的切线垂直于x轴,根据直线方程的定义,可得此时的切线方程为xx0.4. 连续函数不一定在每一点处都有导数。比如,函数y=|x|在x=0处没有导数。二、例题与练习:【经典例题】例1已知抛物线yx24x,求抛物线在点(2,12)处的切线的斜率。解:因为y(2x)24(2x)-12x28x.所以所以 (x8)8.所以抛物线yx24x在点(2,12)处的切线的斜率为8。【规律技巧】求曲线y在点(x0,f(x0)的切线的斜率的步骤为:第一步:求yf(x0x)f(x0);第二步:求平均变化率;第三步:求导数f(x0) 即为曲
4、线在点(x0,f(x0)的切线的斜率.例2.求曲线y=x2在点(1,2)的切线方程解:因为所以所以所以曲线y=x2在点(1,2)的切线斜率为1,由点斜式得,曲线y=x2在点(1,2)的切线方程为x-y+1=0【规律技巧】利用导数求曲线的切线方程,关键是求切线的斜率。求曲线y在点(x0,f(x0)的切线方程的步骤为:第一步:求yf(x0x)f(x0);第二步:求平均变化率;第三步:求导数f(x0) 即为曲线在点(x0,f(x0)的切线的斜率.第四步:根据点斜式写出直线方程:yf(x0)f(x0)(xx0)例3:求抛物线yx2过点(3,5)的切线方程解:因为点(3,5)不在曲线yx2上,所以(3,
5、5)不是切点设切点坐标为(x0,x02),y 2x所以在(x0,x02)的切线斜率为2 x0因为切线过(3,5)和(x0,x02),所以2x0解得x0=1,或x0=5,所以k2,或k10所以切线方程为y52(x3),或y510(x3)即2xy10,或10xy250【规律技巧】如果所给点P(x0,y0)不是切点,则求过该点的切线方程的步骤:第一步:设切点坐标(x1,y1);第二步:利用求出切点坐标;第三步:求出切线的斜率kf(x1),由点斜式写出切线方程.【总结提炼】这节内容我们从一个实例出发,得出导数的几何意义。实际上,我们研究问题要逐步学会从代数和几何两个方面来研究。我国著名数学家华罗庚曾说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”这说明了研究问题时数形结合的重要性【巩固练习】1 求下列函数的导数(1)(2)2 求抛物线过点的切线方程.三、小结与作业:见本案所附的课后练习题.