3.1.3 导数的几何意义教学设计(第二课时)

课题：导数的几何意义

教学目标：

1．了解平均变化率与割线斜率之间的关系；

2．理解曲线的切线的概念；

3．通过函数的图像直观地理解导数的几何意义，并会用导数的几何意义解题。

重点难点：

教学重点：曲线的切线的概念、切线的斜率、导数的几何意义；

教学难点：导数的几何意义

教学过程与教学内容[来源:Z|xx|k.C 一．创设情景

（一）平均变化率、割线的斜率

（二）瞬时速度、导数

我们知道，导数表示函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率，反映了函数y=f(x)在x=x0附近的变化情况，导数f(x0)的几何意义是什么呢？

二．新课讲授

（一）曲线的切线及切线的斜率：如图1.1-2，当Pn(xn,f(xn))(n1,2,3,4)线f(x)趋近于点P(x0,f(x0))时，割线PPn的变化趋势是什么？

[来源:

图1.1-2 沿着曲学*科*网]

我们发现,当点Pn沿着曲线无限接近点P即Δx→0时,割线PPn趋近于确定的位置，这个确定位置的直线PT称为曲线在点P处的切线.

问题：⑴割线PPn的斜率kn与切线PT的斜率k有什么关系？

⑵切线PT的斜率k为多少？

容易知道，割线PPn的斜率是knf(xn)f(x0),当点Pn沿着曲线无限接近点xnx0x0P时，kn无限趋近于切线PT的斜率k，即klimf(x0x)f(x0)f(x0)

x说明：（1）设切线的倾斜角为α,那么当Δx→0时,割线PQ的斜率,称为曲线在点P处的切线的斜率.[来源:Z|xx|k.Com]

这个概念: ①提供了求曲线上某点切线的斜率的一种方法;

②切线斜率的本质—函数在xx0处的导数.

（2）曲线在某点处的切线:1)与该点的位置有关;2)要根据割线是否有极限位置来判断与求解.如有极限,则在此点有切线,且切线是唯一的;如不存在,则在此点处无切线;3)曲线的切线,并不一定与曲线只有一个交点,可以有多个,甚至可以无穷多个. （二）导数的几何意义：

函数y=f(x)在x=x0处的导数等于在该点(x0,f(x0))处的切线的斜率，

即

f(x0)limx0f(x0x)f(x0)k

x说明：求曲线在某点处的切线方程的基本步骤:

①求出P点的坐标; ②求出函数在点x0处的变化率f(x0)lim线在点(x0,f(x0))的切线的斜率；

③利用点斜式求切线方程.

三．典例分析

x0f(x0x)f(x0)k

，得到曲x

例2．（课本例2）如图1.1-3，它表示跳水运动中高度随时间变化的函数

h(x)4.9x26.5x10，根据图像，请描述、比较曲线h(t)在t0、t1、t2附近的变化情况．

解：我们用曲线h(t)在t0、t2处的切线，t1、刻画曲线h(t)在上述三个时刻附近的变化情况．

（1）

当tt0时，曲线h(t)在t0处的切线l0平行于x轴，所以，在tt0附近曲线比较平坦，几乎没有升降．

（2）

当tt1时，曲线h(t)在t1处的切线l1的斜率h(t1)0，所以，在tt1附近曲线下降，即函数h(x)4.9x26.5x10在tt1附近单调递减．

（3）

当tt2时，曲线h(t)在t2处的切线l2的斜率h(t2)0，所以，在tt2附近曲线下降，即函数h(x)4.9x26.5x10在tt2附近单调递减．

从图1.1-3可以看出，直线l1的倾斜程度小于直线l2的倾斜程度，这说明曲线在t1附近比在t2附近下降的缓慢．

例3．（课本例3）如图3.1-4，它表示人体血管中药物浓度cf(t)(单位：mg/mL

随时间t（单位：min）变化的图象．根据图像，估计t0.2,0.4,0.6,0.8时，血管中药物浓度的瞬时变化率（精确到0.1）．

解：血管中某一时刻药物浓度的瞬时变化率，就是药物浓度f(t)在此时刻的导

数，从图像上看，它表示曲线f(t)在此点处的切线的斜率．

如图1.1-4，画出曲线上某点处的切线，利用网格估计这条切线的斜率，可以得到此时刻药物浓度瞬时变化率的近似值．

作t0.8处的切线，并在切线上去两点，如(0.7,0.91)，(1.0,0.48)，则它的斜率为：k0.480.911.4

1.00.7所以

f(0.8)

1.下表给出了药物浓度瞬时变化率的估计值：

t

药物浓度瞬时变化率f(t)

四．课堂练习

1．习题3.1 A组第5题；

2．习题3.1A组第6题．

五．回顾总结

1．曲线的切线及切线的斜率；

2．导数的几何意义

六．布置作业[来源:Z#xx#k.Com]

习题3.1 B组

第3题

'0.2 0.4 0.4 0 0.6 -0.7 0.8 -1.4