章末總結
知識點一導數的概念
平均變化率表示函式在某個區間內變化的快慢,瞬時變化率(導數)表示函式在某一點處變化的快慢.
f′(x0)=.
例1 求函式y=f(x)=2x2+4x在x=3處的導數.
例2 太空梭發射後的一段時間內,第t時的高度h(t)=5t3+30t2+45t+4,其中h的單位為m,t的單位為s.
(1)h(0),h(1)分別表示什麼;
(2)求第1s內高度的平均變化率;
(3)求第1s末高度的瞬時變化率,並說明它的意義.
知識點二導數的幾何意義
函式y=f(x)在x0處的導數,是曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處切線的斜率,利用導數可以求曲線的切線斜率和切線方程.
例3 已知曲線方程為y=x2,
(1)求過點a(2,4)且與曲線相切的直線方程;
(2)求過點b(3,5)且與曲線相切的直線方程.
例4 已知函式f(x)=ax3+bx2的影象經過點m(1,4),曲線在點m處的切線恰好與直線x+9y=0垂直.
(1)求實數a,b的值;
(2)求過已知函式影象上某點處切線的斜率的取值範圍.
知識點三導數的計算
導數的計算主要考查導數公式的應用和導數的四則運算,復合函式的求導.在求導數時,一定要認清函式的形式,然後選擇適當的公式和法則進行計算.
例5 (1)求函式f(x)=在x=16處的導數;
(2)求函式y=的導數;
(3)求函式y=esin(2x+3)的導數.
知識點四導數的實際意義
實際生活中存在大量的變化率問題,我們可以根據導數計算並表示變化的快慢,在實際問題中理解導數的意義.
例6 在受到制動後的t秒內飛輪轉過的角度(弧度)由函式φ(t)=4t-0.3t2給出.
求:(1)t=2秒時,飛輪轉過的角度;
(2)飛輪停止旋轉的時刻.
例7 將**精煉為汽油、柴油、塑膠等各種不同產品,需要對**進行冷卻和加熱,如第xh時,**的溫度(單位:℃)為f(x)=x2-7x+15 (0≤x≤18).求函式y=f(x)在x=6處的導數f′(6),並解釋它的實際意義.
答案重點解讀
例1 解 f′(x)==
= (4x+2δx+4)=4x+4,
∴y′|x=3=f′(3)=4×3+4=16.
例2 解 (1)h(0)表示太空梭未發射時的高度,h(1)表示太空梭發射1s後的高度.
(2) ==80(m/s),
即第1s內高度的平均變化率為80m/s.
(3)h′(1)==
= [5(δt)2+45δt+120]=120,
即第1s末高度的瞬時變化率為120m/s.
它說明在第1s末附近,太空梭的高度大約以120m/s的速度增加.
例3 解 (1)∵a(2,4)在y=x2上.
由y=x2得,y′==2x.
∴f′(2)=4.
∴切線方程為y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.
(2)設切點座標為(x0,x).
由(1)得y′=2x,∴f′(x0)=2x0.
∴切線方程為y-x=2x0(x-x0).
∵點(3,5)在切線上,∴5-x=2x0(3-x0).
即x-6x0+5=0.
解得x0=1或x0=5,
∴切線方程為2x-y-1=0或10x-y-25=0.
例4 解 (1)因為y′=f′(x)
==3ax2+2bx.
∵f(x)=ax3+bx2的影象過點m(1,4),
∴a+b=4.
又∵曲線在點m處的切線與直線x+9y=0垂直,
∴f′(1)=9,∴3a+2b=9.
由得,.
(2)由(1)知y′=f′(x)=3ax2+2bx=3x2+6x
=3(x+1)2-3≥-3.
∴過已知函式影象上某點處的切線的斜率的取值範圍是k≥-3.
例5 解 (1)∵f′(x)=()′=(x)′=x-=,
∴f′(16)===.
(2)∵y=x3+x-+,
∴y′=(x3)′+(x-)′+
=3x2-x-+
=3x2-x-+x-2cosx-2x-3sinx.
(3)設y=eu,u=sint,t=2x+3,
則y′=y′u·u′t·t′x=eucost×2
=2esin(2x+3)·cos(2x+3).
例6 解 (1)t=2秒時,飛輪轉過的角度
φ(2)=8-1.2=6.8(弧度).
(2)由題意得,φ′(t)=4-0.6t,
飛輪停止旋轉,即瞬時角速度為0,
所以令4-0.6t=0t=.
所以在t=秒時飛輪停止轉動.
例7 解 ∵f′(x)=2x-7,∴f′(6)=5.
導數f′(6)=5表示當x=6h時**溫度的瞬時變化率,即**溫度的瞬時變化速度.也就是說,如果保持6h時溫度的變化速度,每經過1h,**溫度將公升高5℃.
《章末總結》導學案
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