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视频课题:高中数学人教A版选修2-2第一章1.1.3导数的几何意义-吉林省 - 长春
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高中数学人教A版选修2-2第一章1.1.3导数的几何意-吉林省 - 长春
《导数的几何意义》教学设计
课题 1.1.3导数的几何意义
课时
1课时
教学
目标
1.了解平均变化率与割线斜率之间的关系;
2.理解曲线的切线的概念;
3.通过函数的图像直观地理解导数的几何意义,并会用导数的几何意义解题; 教学
重点
曲线的切线的概念、切线的斜率、导数的几何意义
教学
难点
导数的几何意义
教学过程
引入新课 师:在进入到本节知识之前,老师首先请大家观看一段关于跳水的视频。 生:观看视频
师:从视频中可以看出,跳水运动员的动作优美自然,取得了不错的成绩。如果将运动员看成一个质点,从起跳到到落水的过程中高度是随时间变化的,就形成了一条曲线,如图所示。设表示曲线的函数为h(t)=-4.9t2+6.5t+10,根据图象,如何描述、比较曲线h(t)在t0,t1,t2附近的变化情况呢?带着这个问题,我们进入到本节课的学习。
新知讲解
师:同学们课前已经进行了预习,老师将利用信息技术工具——几何画板演示书中图1.1-2的动态变化效果,请同学们认真观察。观察后请同学们思考讨论以下问题: 思考1:设yfx,0011,,,PxyMxy,割线MP的斜率?
思考2:当点M无限趋近于P时,割线MP的斜率即平均变化率的变化趋势是什么?此时△x的变化趋势呢?
思考3:根据函数在0xx处导数的定义00'lim
xy
fxx
和思考1,你能得出什么结论?
思考4:当点M无限趋近于P时,割线MP就有一个极限位置L,我们把这条直线叫做曲线在点P处的切线,那么这条切线的斜率是什么? 生:观察演示,讨论思考题。 师生:共同完成思考题:
思考1答案:00101000MPyyyyyy
kxxxxxx
,即01yfxxx从到的平均变化率. 思考2答案:MPk无限趋于Lk,△x趋于0,即0
0
limlimMPLxxkk
思考3答案:00
0limlim
()MPxxy
kfxx
新知讲解
思考4答案:0()Lkfx
师:由此,我们可以得到导数的几何意义:
函数yfx在0xx处的导数0'fx就是函数在该点处的切线斜率k,即:
0000()
lim()xfxxfxkfxx
由几何画板的演示可以知道,在点P附近,过点P的切线最贴近点P附近的曲线fx,因此,在点P附近曲线fx就可以用过点P的切线近似代替,这也是重要的一种思想方法——以直代曲。回答本节课开始时的问题:我们用这种思想方法对本题进行讨论。设表示曲线的函数为h(t)=-4.9t2+6.5t+10,根据图象,如何描述、比较曲线h(t)在t0,t1,t2附近的变化情况呢?
我们用曲线h(t)在t0,t1,t2处的切线,刻画曲线h(t)在上述三个时刻附近的变化情况。 (1)当t=t0时,曲线h(t)在t0处的切线l0平行于x轴,所以,在t=t0附近曲线比较平坦, 几乎没有下降。
(2)当t=t1时,曲线h(t)在t1处的切线l1的斜率,即函数h(t)在t=t1附近单调递减
(3)当t=t2时,曲线h(t)在t2处的切线l2的斜率h′(t2)<0,所以,在t=t2附近曲线下降,即函数h(t)在t=t2附近也单调递减。与t2相比,曲线在t1附近 下降得缓慢些。
从导数的几何意义可以知道,除了以直代曲的思想方程,它提供了求在曲线上某点切线的斜率的一种方法。既然导数的几何意义是表示在该点的切线的斜率,那么如何求曲线yfx在点
00,Pxfx处的切线方程?
生:思考,归纳
师:求在曲线上一点切线方程的步骤:
(1)求出函数fx在点
00,Pxfx处的导数0'fx
(2)根据直线的点斜式方程,得到切线方程为000()()()yfxfxxx 下面通过例题来将理论应用求切线方程
例 题 与 练 习
师:板演例题
22,3,yx例1:求曲线-1在点处的切线的斜率并写出切线方程。
生:完成练习 练习:已知曲线313yx上一点 82,3P
,求:(1)点P处的切线的斜率; (2)点P处的切线方程。
师生:完成变式
24
yx
变式:求在曲线上切线倾斜角为的点的坐标及切线方程。
师:刚刚我们研究的是关于过曲线上一点切线方程,那么如果点在直线外,如何求解曲线的切线方程呢?板演例2
例2:已知曲线21yx,求曲线过点2,1P的切线方程。
求过曲线外某点
11,xfx处的切线方程的基本步骤:
①设出切点的坐标
00,xfx; ②利用0'kfx及
1010
fxfxkxx
求出0x;
③利用点斜式求切线方程。
小结 师:小结:本节课我们学习了哪些内容? 1、导数的几何意义
2、求曲线的切线方程
(1)在曲线上一点的切线方程 (2)过曲线外一点的切线方程
课后
作业
完成试卷第二练 :导数的几何意义
板书设计
1.1.3导数的几何意义
1、导数的几何意义 例1、 例2、
函数yfx在0xx处的 导数0'fx就是函数在该点处的 切线斜率k,即:
0000()
lim
()xfxxfxkfxx
切线方程为000()()()yfxfxxx
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