導數與定積分復習(1)――導數的背景與運算
[教學目標]
一、導數部分知識系統:
1、導數的背景:導數是從變化率引申而來的,即時變化率即為導數;它有三個常見的實際背景與意義:⑴在某點的切線斜率;⑵位移對時間的導數就是即時速度;⑶速度對時間的導數就是即時加速度
2、導數的運算:⑴一般計算一個函數導數的方法步驟是:
S1:求函數的增量
;
S2:求平均變化率
;
S3:取△x→0時極限,得導數![]()
⑵導數的運算法則:(u±v)’ =u’±v’ ;(uv)’=u’v+uv’;()’=;y’x=y’u?u’
⑶常見函數的導數:⑴ (kx+b)/=k;⑵(xn)’=nxn-1;⑶(sinx)’ =cosx;⑷(cosx)’ = -sinx;
⑸(lnx)’ = ;⑹(ax)’ = axlna
這里:xn中n為實數;至于其他的如(logax)’ =
=
;(ex)’ = ex
二、應用舉例
例1、煤場的煤堆是圓錐形堆放,圓錐母線與底面成角為α,⑴寫出高h與半徑r的關系;⑵傳輸帶以0.3m3/min送煤,求半徑r=.1.7m時的r的膨脹率(教材P56-----11)
解:⑴h=rtanα
⑵V=
πr2h=
πr3tanα,Vt/=πr2.rt/tanα,由0.3=π×1.72×rt/tanα,rt/=
(m/min)
說明:實際背景題要根據實際情況來確定
例2、已知f(x)在x=a處可導,且f′(a)=b,求h→0時,
的值
解:![]()
![]()
練習1:上面條件不變,求
在h→0時的極限值
練習2:求(tanx)/和(
)/的值
說明:通過該例,體會一般的定義法和運算法則的求法
例3、求下列函數的導數(1)y=sin43xcos34x (2)y=2(
+
)(教材P57----13)
解:(1)y/=(sin43x)/cos34x+sin43x(cos34x)/=4sin33xcos3x.3cos34x+sin43x3cos24x(-sin4x)4=
(2) y/=2(
)/+(
)/=2[![]()
+
(-
)]=
-
)
通過此例,掌握導數運算中的復合函數方法
例4、f(x)=sinx,g(x)=sin3x,0<x<
,求(1)兩個函數的交點坐標(參考公式:sin3x=3sinx-4sin3x);(2)求兩曲線在交點處的夾角的余弦值(即交點處兩曲線切線的夾角)(教材P56----12改編)
解:(1)sinx=3sinx-4sin3x,
0<x<
,x=
,交點為![]()
(2)f/(
)=cos
=
=k1,g/(
)=3cos(3.
)=-
=k2,由圖形得出夾角為α,兩切線傾斜角分別為α1、α2,有tanα=|tan(α2-α1)|=|
|=|
|
4
,從而cosα=![]()
四:作業:[A組]教材P56----1~4,5(1)(2),6
三、小結:導數的主要結論要熟練掌握
補充習題:
[B組] 1、已知曲線
,曲線
,直線
與
都有相切,求直線
的方程。
[C組]2、求曲線x2+2y2-4x+4y=100在其上一點(x0,y0)的切線方程,由之你能得到什么結論?
[補充解答]
1、 解:設直線
與
的切點分別為
,
又
![]()
![]()
或
, ![]()
的方程為:
或 ![]()
2、兩邊對x求導數得:2x0+4y0y/-4+4y/=0,
,切線為y-y0=
(x-x0)整理得2x+4yy/-4+4y/=0x0x+2y0y-2(x+x0)+4(y+y0)=100,規律過二次曲線上一點(x0,y0)的切線方程是以x0x代替其中x2,y0y代替y2,
代替其中的x,
代替其中的y
[教后感想與作業情況]
導數與定積分復習(2)――導數的應用與定積分
[教學目標]
[教學難點、重點]導數的應用
[教學過程]
一、知識匯總
1、導數應用的常用問題:(1)求曲線切線的斜率或切線方程(注意必須在此點可導);(2)求函數的單調性(注意分界點處能否包含);(3)求函數的極值與最值(一般根據單調性,單峰函數可以說明)
2、定積分:(1)求法分割→以直代曲→求和→取極限(逼近));微積分的基本定理:對于在[a,b]上可導的函數F(x),
=F(b)-F(a)
(2)意義:曲邊梯形的面積,力對時間的積分為功,速度對時間的積分為位移
二、應用
例1、如圖,在半徑為常量,圓心角為變量2θ(0<θ<2π)的扇形OAB內作內切圓P,再在扇形內作一個與扇形兩半徑相切并與圓P外切的小圓Q,求圓Q半徑的最大值(教材P57----16,練習導數應用)
![]()
解:設⊙P半徑為x,⊙Q半徑為y,⊙P切OA于E,則sinθ=
,x=
,同理y=![]()
=
,設sinθ=t∈(0,1),y=r
,y/=r
,t=
時,y極大=ymax=![]()
練習:f(x)=x3+ax2+bx+c,f/(x)有兩個零點-
、1
(1)求a,b的值及f(x)的單調區間; (2)f(x)<c2在[-2,2]上恒成立,求c的范圍
(a=-
,b=-2;增區間
、
,減區間[-
,1],c<-1或c>2)
例2、所以如圖所示,曲線段OMB是函數
的圖像,
軸于A,曲線段OMB上一點
處的切線PQ交x軸于P,交線段AB于Q.
(1)試用
表示切線PQ的方程;
(2)設△QAP的面積為
,若函數
在
上單調遞減,試求出
的最小值;
(3)根據
的最大的t的范圍,試求出點P橫坐標的取值范圍.
解:(1)![]()
切線PQ的方程
(2)令y=0得
由
解得
. 又0<t<6, ∴4<t<6,
g (t)在(m, n)上單調遞減,故(m, n)
(3)當
在(0,4)上單調遞增,
![]()
∴P的橫坐標的取值范圍為
.
說明:導數有時可以與其他知識結合一起進行綜合,常見的有與解析幾何、不等式和數列進行綜合
三、總結:
四、作業[A組]教材P56---7,8,9,10,15
[補充習題][B組]1、
已知函數
在
處取得極值,
(1)用
表示f/(x);
(2)設函數
如果
在區間
上存在極小值,求實數
的取值范圍.
[補充習題解答]
1、解:(1)![]()
![]()
(2)由已知![]()
令
=0![]()
①若
,則當
時,
>0;當
時,
.
所以當
時,
在
有極小值.
②同理當
時,
,即
時,
在
有極小值.
綜上所述:當
時,
在
有極小值.
[教后感想與習題情況]
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