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1、
1
2、 1
專題3.1 導(dǎo)數(shù)概念及其幾何意義
【考綱解讀】
考 點
考綱內(nèi)容
5年統(tǒng)計
分析預(yù)測
導(dǎo)數(shù)概念及其幾何意義
了解導(dǎo)數(shù)的概念與實際背景,理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義。
20xx·文科21;理科22;
1.求切線方程或確定切點坐標(biāo)問題為主;
2.單獨考查導(dǎo)數(shù)概念的題目極少.
3.備考重點:
(1) 熟練掌握基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式及導(dǎo)數(shù)的四則運算法則;
(2
3、) 熟練掌握直線的傾斜角、斜率及直線方程的點斜式.
【知識清單】
1.導(dǎo)數(shù)的概念
1.函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)
定義:稱函數(shù)y=f(x)在x=x0處的瞬時變化率
為函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù),記作f′(x0)或y′|x=x0,即.
2.函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)
稱函數(shù)為f(x)的導(dǎo)函數(shù).
對點練習(xí):
求函數(shù)的在處的導(dǎo)數(shù).
【答案】
2.函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)幾何意義
函數(shù)f(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)f′(x0)的幾何意義是在曲線y=f(x)上點(x0,f(x0))處的切線的斜率(瞬時速度就是位移函數(shù)s(t)對時間t的導(dǎo)數(shù)).相應(yīng)地,切線方程為y-f(x0)=f′
4、(x0)(x-x0).
對點練習(xí):
【20xx四川理數(shù)】設(shè)直線l1,l2分別是函數(shù)f(x)= 圖象上點P1,P2處的切線,l1與l2垂直相交于點P,且l1,l2分別與y軸相交于點A,B,則△PAB的面積的取值范圍是( )
(A)(0,1) (B)(0,2) (C)(0,+∞) (D)(1,+∞)
【答案】A
【解析】
【考點深度剖析】
本節(jié)中導(dǎo)數(shù)的運算、導(dǎo)數(shù)的幾何意義等是重點知識,基礎(chǔ)是導(dǎo)數(shù)運算.導(dǎo)數(shù)的幾何意義為全國卷高考熱點內(nèi)容,考查題型多為選擇、填空題,也常出現(xiàn)在解答題中前幾問,難度較低.歸納起來常見的命題探究角度有:
(1)求切線方程問題.
5、
(2)確定切點坐標(biāo)問題.
(3)已知切線問題求參數(shù).
(4)切線的綜合應(yīng)用.
【重點難點突破】
考點1 利用導(dǎo)數(shù)的定義求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
【1-1】一質(zhì)點運動的方程為.
(1)求質(zhì)點在[1,1+Δt]這段時間內(nèi)的平均速度;
(2)求質(zhì)點在t=1時的瞬時速度(用定義及求求導(dǎo)兩種方法)
【答案】(1);(2).
【解析】(1)∵
∴Δs=8-3(1+Δt)2-(8-3×12)=-6Δt-3(Δt)2,
.
(2)定義法:質(zhì)點在t=1時的瞬時速度
求導(dǎo)法:質(zhì)點在t時刻的瞬時速度
,當(dāng)t=1時,v=-6×1=-6.
【領(lǐng)悟技法】
1.根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義求函數(shù)在點處導(dǎo)數(shù)的方法:
6、
①求函數(shù)的增量;
②求平均變化率;
③得導(dǎo)數(shù),簡記作:一差、二比、三極限.
2.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與導(dǎo)數(shù)值的區(qū)間與聯(lián)系:導(dǎo)數(shù)是原來函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),而導(dǎo)數(shù)值是導(dǎo)函數(shù)在某一點的函數(shù)值,導(dǎo)數(shù)值是常數(shù),
【觸類旁通】
【變式一】若,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
法二(注重導(dǎo)數(shù)定義中各變量的聯(lián)系的解法):因為,所以
(其中:),故選B.
考點2 導(dǎo)數(shù)的幾何意義
【2-1】曲線在點處的切線平行于直線,則點的坐標(biāo)為( )
A. B. C.和 D.
7、
【答案】C.
【解析】因,令,故或,所以或,經(jīng)檢驗,點,均不在直線上,故選C.
【2-2】【20xx山西孝義二?!壳€過點處的切線方程是_____________.
【答案】
【2-3】已知曲線,
(1)求曲線在點P(2,4)處的切線方程;
(2)求曲線過點P(2,4)的切線方程;
(3)求斜率為4的曲線的切線方程..
【答案】(1)(2) (3) .
【解析】(1)上,且
∴在點P(2,4)處的切線的斜率k==4;
∴曲線在點P(2,4)處的切線方程為y-4=4(x-2),即
(2)設(shè)曲線與過點P(2, 4)的切線相切于點A(x0,),則切線的斜率,∴切線方程
8、為()=(-),即
∵點P(2,4)在切線上,∴4=2,即,∴,
∴(x0+1)(x0-2)2=0
解得x0=-1或x0=2
故所求的切線方程為.
(3)設(shè)切點為(x0,y0)
則切線的斜率為k=x02=4, x0=±2.切點為(2,4),(-2,-4/3)
∴切線方程為y-4=4(x-2)和y+4/3=4(x+2)
即.
【領(lǐng)悟技法】
1.求函數(shù)圖象上點處的切線方程的關(guān)鍵在于確定該點切線處的斜率,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義知,故當(dāng)存在時,切線方程為.
2.可以利用導(dǎo)數(shù)求曲線的切線方程,由于函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)表示曲線在點處切線的斜率,因此,曲線在點處的切線方程,可按如下方式求得:
第
9、一,求出函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù),即曲線在點處切線的斜率;
第二,在已知切點坐標(biāo)和切線斜率的條件下,求得切線方程;如果曲線在點處的切線平行于y軸(此時導(dǎo)數(shù)不存在)時,由切線的定義可知,切線的方程為.
【觸類旁通】
【變式一】已知函數(shù)的圖象在點處的切線方程是,則 .
【答案】
【解析】
【變式二】已知函數(shù),則函數(shù)點P(1,)的切線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為 .
【答案】
【解析】因為切線斜率所以切線方程為,與兩坐標(biāo)軸的交點為因此圍成的三角形的面積為
【易錯試題常警惕】
易錯典例1:已知曲線.
(1)求曲線在處的切線方程;
(2)求曲線過點的切線方程.
10、易錯分析:易于因為審題不嚴(yán)或理解有誤,將兩道小題混淆,特別是第(2)小題獨立出現(xiàn)時.
正確解析:(1)∵ ,
∴曲線在處的斜率.
∵時,,
∴曲線在處的切線方程為,
即.
溫馨提醒:(1)對于曲線切線方程問題的求解,對函數(shù)的求導(dǎo)是一個關(guān)鍵點,因此求導(dǎo)公式,求導(dǎo)法則及導(dǎo)數(shù)的計算原則要熟練掌握.(2)對于已知的點,應(yīng)首先認真審題,對于確定切線的方程問題,要注意區(qū)分“該曲線過點P的切線方程”與“該曲線在點P處的切線方程”的兩種情況,避免出錯.從歷年高考題看,“該曲線在點P處的切線方程”問題的考查較為普遍.
【學(xué)科素養(yǎng)提升之思想方法篇】
————近似與精確、有限與無限——無限
11、逼近的極限思想
1.由可以知道,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是函數(shù)的瞬時變化率,函數(shù)的瞬時變化率是平均變化率的極限,充分說明極限是人們從近似中認識精確的數(shù)學(xué)方法.極限的實質(zhì)就是無限近似的量,向著有限的目標(biāo)無限逼近而產(chǎn)生量變導(dǎo)致質(zhì)變的結(jié)果,這是極限的實質(zhì)與精髓,也是導(dǎo)數(shù)的思想及其內(nèi)涵.
2.曲線的切線定義,充分體現(xiàn)了運動變化及無限逼近的思想:“兩個不同的公共點→兩公共點無限接近→兩公共點重合(切點)”“割線→切線”.
(1)在求曲線的切線方程時,注意兩個“說法”:求曲線在點P處的切線方程和求曲線過點P的切線方程,在點P處的切線,一定是以點P為切點,過點P的切線,不論點P在不在曲線上,點P不一定是切點.
【典例】己知曲線存在兩條斜率為3的切線,且切點的橫坐標(biāo)都大于零,則實數(shù)a的取值范圍為 .
【答案】
【解析】