導數(shù)與定積分復習(1)――導數(shù)的背景與運算
[教學目標]
一、導數(shù)部分知識系統(tǒng):
1、導數(shù)的背景:導數(shù)是從變化率引申而來的,即時變化率即為導數(shù);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(shù)就是即時速度;⑶速度對時間的導數(shù)就是即時加速度
2、導數(shù)的運算:⑴一般計算一個函數(shù)導數(shù)的方法步驟是:
S1:求函數(shù)的增量;
S2:求平均變化率;
S3:取△x→0時極限,得導數(shù)
⑵導數(shù)的運算法則:(u±v)’ =u’±v’ ;(uv)’=u’v+uv’;()’=;y’x=y’u?u’
⑶常見函數(shù)的導數(shù):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(shù);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(guān)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(jù)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(shù)的導數(shù)(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(shù)運算中的復合函數(shù)方法
例4、f(x)=sinx,g(x)=sin3x,0<x<,求(1)兩個函數(shù)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(yè):[A組]教材P56----1~4,5(1)(2),6
三、小結(jié):導數(shù)的主要結(jié)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(jié)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(shù)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(guī)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(yè)情況]
導數(shù)與定積分復習(2)――導數(shù)的應用與定積分
[教學目標]
[教學難點、重點]導數(shù)的應用
[教學過程]
一、知識匯總
1、導數(shù)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(shù)的單調(diào)性(注意分界點處能否包含);(3)求函數(shù)的極值與最值(一般根據(jù)單調(diào)性,單峰函數(shù)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(shù)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(nèi)作內(nèi)切圓P,再在扇形內(nèi)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(shù)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(diào)區(qū)間; (2)f(x)<c2在[-2,2]上恒成立,求c的范圍
(a=-,b=-2;增區(qū)間
、
,減區(qū)間[-
,1],c<-1或c>2)
例2、所以如圖所示,曲線段OMB是函數(shù)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(shù)
在
上單調(diào)遞減,試求出
的最小值;
(3)根據(jù)
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(diào)遞減,故(m, n)
(3)當在(0,4)上單調(diào)遞增,
∴P的橫坐標的取值范圍為.
說明:導數(shù)有時可以與其他知識結(jié)合一起進行綜合,常見的有與解析幾何、不等式和數(shù)列進行綜合
三、總結(jié):
四、作業(yè)[A組]教材P56---7,8,9,10,15
[補充習題][B組]1、
已知函數(shù)在
處取得極值,
(1)用表示f/(x);
(2)設函數(shù)如果
在區(qū)間
上存在極小值,求實數(shù)
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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