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1、2019年北師大版精品數(shù)學(xué)資料
例析變化率與導(dǎo)數(shù)問題
導(dǎo)數(shù)是微積分的核心概念之一,考慮到同學(xué)們初次接觸導(dǎo)數(shù)的知識,本文對導(dǎo)數(shù)的知識點作一歸類,供參考。
一、函數(shù)的平均變化率問題
例1 求函數(shù)在到之間的平均變化率,并計算當(dāng),時平均變化率的值。
分析:直接利用概念求平均變化率,先求出表達(dá)式,再直接代入數(shù)據(jù)就可以求得相應(yīng)的平均變化率。
解析:當(dāng)自變量變化到時,函數(shù)的平均變化率為
。
當(dāng),時,平均變化率的值為。
評注:解答本題的關(guān)鍵是熟練掌握平均變化率的意義,只要求出平均變化率的表達(dá)式,它的值就可以很容易算出。
二、割線的斜率問題
例2 過曲線上兩點和作曲線的割線,求當(dāng)
2、時割線的斜率。
分析:割線的斜率即為函數(shù)從1到的平均變化率。
解析:∵,
∴割線的斜率為。
∴當(dāng)時,割線的斜率為,則
。
評注:一般地,設(shè)曲線是函數(shù)的圖象,是曲線上的定點,點是上與點鄰近的點,有,,,割線的斜率為。
三、平均速度問題
例3 自由落體的運(yùn)動方程為,計算從到,,各段內(nèi)的平均速度(位置的單位為)。
分析:要求平均速度,就是求的值,故求出,即可。
解析:設(shè)在內(nèi)的平均速度為,則
,
。
∴;
同理;
。
評注:當(dāng)?shù)闹翟叫r,其平均速度就越接近于一個定值。
四、瞬時速度問題
例4 某一物體的運(yùn)動方程為 求此物體在和時的瞬時速度。
分析:瞬時速
3、度就是路程對時間的變化率。
解析:當(dāng)時,,
∴
。
當(dāng)時,,
∴
。
∴物體在和時的瞬時速度分別為6和0。
評注:分段函數(shù)的瞬時速度問題應(yīng)考慮“間斷點”及“分段”的條件。
五、切點坐標(biāo)問題
例5 直線:和曲線:相切,求切點的坐標(biāo)及的值。
分析:設(shè)切點坐標(biāo)為,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求出切線的斜率后列方程即可。
解析:設(shè)直線與曲線相切于點,則
。
由題意知,即,解得或,
于是切點的坐標(biāo)為或。
當(dāng)切點為時,,解得;
當(dāng)切點為時,,解得(舍去)。
故的值為,切點坐標(biāo)為。
評注:利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程、斜率等是高考??純?nèi)容,一般以中、低檔題目出現(xiàn),多為小題。
六、切線問題
例6 如果曲線的某一條切線與直線平行,求切點坐標(biāo)與切線方程。
分析:利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程的步驟:(1)求在處的導(dǎo)數(shù),即為曲線在處的切線的斜率;(2)利用點斜式寫出切線方程。
解析:∵切線與直線平行,∴斜率為3。
設(shè)切點坐標(biāo)為,則,
又
,
∴,從而得 ∴切點坐標(biāo)為。
∴所求切線方程為,即。