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1、
變化率與導(dǎo)數(shù)——知能提升
導(dǎo)數(shù)是微積分的核心概念之一,學(xué)好導(dǎo)數(shù)必須正確理解變化率、導(dǎo)數(shù)的概念以及其幾何意義,下面通過(guò)例題來(lái)對(duì)變化率與導(dǎo)數(shù)的知識(shí)進(jìn)行歸納梳理,望能對(duì)同學(xué)有所啟迪。
1.變化率問(wèn)題
例1 求在到之間的平均變化率()。
分析:本題的自變量在分母中出現(xiàn),因此題目中給出了“”的條件,在一些特殊的情況下,如果題干中未給出這一條件,就需要進(jìn)行分類(lèi)討論。本題只需直接套用公式就可以了。
解析:當(dāng)自變量從變到時(shí),函數(shù)的平均變化率
。
評(píng)注:本題運(yùn)算量相對(duì)較大,可對(duì)分子運(yùn)用平方差公式。
2.瞬時(shí)速度問(wèn)題
例2 已知一物體的運(yùn)動(dòng)方程為,求此物體在和時(shí)的瞬時(shí)速度。
分析:
2、要求瞬時(shí)速度就是求,本題是分段函數(shù),求解時(shí)要根據(jù)的取值選取函數(shù)的解析式。
解析:當(dāng)時(shí),,
∴,
∴當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)速度為6。
當(dāng)時(shí),,
∴,
- 1 - / 4
∴當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)速度為6。
評(píng)注:在某時(shí)刻的速度即瞬時(shí)速度,應(yīng)區(qū)別于平均速度。
3.切線(xiàn)問(wèn)題
例3 已知直線(xiàn),求曲線(xiàn)上和已知直線(xiàn)垂直的切線(xiàn)方程。
分析:利用斜率之間的關(guān)系求解。
解析:∵所求切線(xiàn)與直線(xiàn)垂直,
∴切線(xiàn)的斜率為。
又∵,
∴,∴,
∴,即切點(diǎn)為。
故所求切線(xiàn)方程為,即。
評(píng)注:充分利用垂直的條件和導(dǎo)數(shù)的幾何意義是解決該類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵。
4.傾斜角問(wèn)題
例4 已知曲線(xiàn)上的一點(diǎn),則過(guò)點(diǎn)的切線(xiàn)
3、的傾斜角為( )
.2 .4 . .6
分析:先求出切線(xiàn)的斜率,再確定傾斜角的大小。
解析:∵,
∴
,
∴。
∴點(diǎn)處切線(xiàn)的斜率等于1,故切線(xiàn)的傾斜角為。
∴答案應(yīng)選
評(píng)注:若存在,則其為切線(xiàn)的斜率,切線(xiàn)自然存在,從而傾斜角可求。
5.面積問(wèn)題
例5 求曲線(xiàn)在點(diǎn)處的切線(xiàn)與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形的面積。
分析:由題意知切線(xiàn)與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形為直角三角形,故需求出切線(xiàn)方程及其在兩坐標(biāo)軸上的截距。
解析:∵,
∴在點(diǎn)處的切線(xiàn)方程為,即。
此切線(xiàn)與軸、軸的交點(diǎn)分別為,,
故所求三角形的面積為。
評(píng)注:本題將曲線(xiàn)的切線(xiàn)與求三角形的面積聯(lián)系在一起,可先作出草圖,幫助解題。
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