初高中数学题讲解视频-南瓜高中数学必修四视频教学
导数的概念
教学目标与要求:理解导数的概念并会运用概念求导数。
教学重点:导数的概念以及求导数
教学难点:导数的概念
教学过程:
一、导入新课:
上节我们讨论了瞬时速度、切线的斜率和边际成本。虽然它们的实际意义不同
,但从函数角度
来看,却是相同的,都是研究函数的增量与自变量的增量的比的极限。由此我们引出下面
导数
的概念。
二、新授课:
x?x
0
处附近有定义,当自变量在
x?x
0
处有增量
?x
时,则函数1.设函数
y?f(x)
在
?y
Y?f(x)
相应地有增量
?y?f(x
0
??x)?f(x
0
)
,如果
?x?0
时,
?y
与
?x
的比
?x
(也
?y
叫函数的平均变化率)有极限即?x
无限趋近于某个常数,我们把这个极限值叫做函数
y?f(x)
在
x
?x
0
处的导数,记作
y
x?x
0
,即
f
(x
0
)?lim
?x?0
f(x
0
?
?x)?f(x
0
)
?x
注:1.函数应在点
x
0
的附近有定义,否则导数不存在。
2.在
定义导数的极限式中,
?x
趋近于0可正、可负、但不为0,而
?y
可能为0
。
?y
3.
?x
是函数
y?f(x)
对自变量
x
在
?x
范围内的平均变化率,它的几何意义是过曲线
y?f(x)
上
点(
x
0
,f(x
0
)
)及点
(x
0??x,f(x
0
??x)
)的割线斜率。
4.导数
f
(x
0
)?lim
?x?0
f(x
0
??x)?
f(x
0
)
x
?x
是函数
y?f(x)
在点
0
的处瞬时变化率,它反映
x,f(x
0
)
)
x
的函数
y?f(x)
在点
0
处变化的快慢程度,它的几何意义是曲线
y?f(x)
上点(
0
x,f(x
0
)
)处
x
处的切线的斜率。因此,如果
y?f(x)
在点
0
可导,
则曲线
y?f(x)
在点(
0
y?f(x)?f(x
0)(x?x
0
)
。
0
的切线方程为
x
5.导
数是一个局部概念,它只与函数
y?f(x)
在
0
及其附近的函数值有关,与
?x
无关。
6.在定义式中,设
x?x
0
??x
,则
?x?x?x
0
,当
?x
趋近于0时,
x
趋近
于
x
0
,因此,导
f
(x
0
)?lim<
br>f(x
0
??x)?f(x
0
)f(x)?f(x
0
)
?lim
x?x
0
?xx?x
0
。 数的定义式可写成<
br>?x?o
7.若极限
?x?0
lim
f(x
0
??x
)?f(x
0
)
x
?x
不存在,则称函数
y?f(x)在点
0
处不可导。
x,f(x
0
)
)有切线存在。反
之不然,若曲线
x
8.若
f(x)
在
0
可导,则曲线
y?f(x)
在点(
0
x,f(x
0
)
)
xy?f(x)
在点(
0
有切线,函数
y?f(x)
在
0
不一定可导,并且,若函数
y?f(x)
在
x
0
不可导,曲
线在点(
x
0
,f(x
0
)
)也可能有切线。
?
x?0
一般地,
lim(a?b?x)?a
,其中
a,b
为常数。
特别地,
?x?0
lima?a
。
如果函数
y?f(x)
在开区间
(a,b)
内的每点处都有导数,此时对于每一个
x?(a,b)<
br>,都对应
f(x)f(x)f
着一个确定的导数,从而构成了一个新的函数。称
这个函数
(x)
为函数
y?f(x)
在开区间内的导函数,简称导数,也可记
作
y
,即
?yf(x??x)?f(x)
?lim
f
(x)
=
y
=
?x?0
?x
?x?0
?x
lim
y
x
函数
y?f(x)
在<
br>0
处的导数
x?x
0
就是函数
y?f(x)
在开区间
(a,b)
(x?(a,b))
上导数
f(x
0<
br>)
。所以函数
y?f(x)
在
x
0
处的导数也记作=
f(x)
在
x
0
处的函数值,即
y
x?x
0
f
(x
0
)
。
注:1.如果函数
y?f(x)
在开区间
(a,b)
内每一点都有导数,则
称函数
y?f(x)
在开区间
(a,b)
内可导。
2.导数与导函
数都称为导数,这要加以区分:求一个函数的导数,就是求导函数;求一个函数
x
在给定点的导
数,就是求导函数值。它们之间的关系是函数
y?f(x)
在点
0
处的导数就
是导
x
f
函数
(x)
在点
0
的函数值。
x
?x?0
f
0
x
3.求导函数时,只需将求导数
式中的换成就可,即
(x)
=
lim
f(x??x)?f(x)
?x
4.由导数的定义可知,求函数
y?f(x)
的导数的一般方法是:
(1).求函数的改变量
?y?f(x??x)?f(x)
。
?yf(x??x)?f(x)
?
?x?x
(2).求平均变化率。
?y
?x?0
?x
y
(3).取极限,得导数=。
lim
2
y?2x?1
在
x
=-3处的导数。
例1.求
2
y?x?x
例2.已知函数
y
(1)求。
2
y?x?x
在
x
=2处的导数。
(2)求函数
小结:理解导数的概念并会运用概念求导数。
练习与作业:
1.求下列函数的导数:
(1)
y?3x?4
;
(3)
y?3x
2
?12x
(3)
2.求函数
y?x
2
?1
在-1,0,1处导数。
3.求下列函数在指定点处的导数:
2
(1)
y?x,x
0
?2
;
2)
y?1?2x
y?5?x
3
y?
1
2
(2)
3
x,x
0
?0
;
(
22
y?(x?2),x?1y?x?x,x
0
??1
.
0
(3) (4)
4.求下列函数的导数:
(1)
y?4x?1;
(3)
y?2x
3
?3x;
5.求函数
y?x
2
?2x
在-2,0,2处的导数。
2)
y?10?x
2
;
4)
y?2x
2
?7
。
(
(
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