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第二讲 导数的几何意义
问题层级图
目标层级图
课前检测(10mins)
1.求在点和过处的切线方程。
【解析】:
即过点的切线的斜率为4,故切线为:.
设过点的切线的切点为,则切线的斜率为,又
,
故,。
即切线的斜率为4或12,从而过点的切线为:
2.已知函数与函数的图象在点处有相同的切线,求的值;
【答案】
【解析】因为,所以
因为,所以
因为与的图象在处有相同的切线,所以,所以
课中讲解
导数的几何意义:
函数在处的导数就是曲线在点处的切线的斜率,即.
【注】曲线的切线的求法:求曲线经过点的切线,则需分点是切点和不是切点两种情况求解.
熟悉三句话:切点满足原函数方程,
切点处的导数值等于切线斜率,
切点满足切线方程。
经过定点的切线LV.4
会求切线
核心:找切点
题干出现在的切线,点即为切点,切线方程为
题干出现过的切线,点即为切点,需要分以下几步完成:
第一步:设切点,设出切点坐标;
第二步:写出过的切线方程为;
第三步:将点的坐标代入切线方程求出;
第四步:将的值代入方程,可得过点的切线方程.
切点已知问题(LV3)
例1.
已知函数,求曲线在点处的切线方程;
【答案】
【解析】
切线方程为
切线方程为
例2.
已知函数,若曲线在点处的切线方程为,则
【答案】或.
【解析】,
由题意,所以,
所以或.
例3.
函数,曲线在点处的切线方程为.则;
【解析】,
,
因为在处的切线方程为
所以,从而
例4.
设函数.若曲线在点处的切线与轴平行,则=_________;
【答案】
【解析】
因为在处的切线与轴平行,所以,,
经检验,时,切线与轴不重合.(注意需要考虑)
所以
例5.
已知函数,其中.曲线在处的切线与直线垂直,求=_______;
【答案】0
【解析】的导函数为
依题意,有,
解得.
例6.
已知函数.设为曲线在点处的切线,其中.直线的方程(用表示)为__________________;
设为原点,直线分别与直线和轴交于两点,的面积的最小值为______________.
【答案】,1
【解析】对求导数,得,所以切线的斜率为,
由此得切线的方程为:,
即.
依题意,切线方程中令,得.
所以,.所以,.
设,.
则.
令,得或.
,的变化情况如下表:
所以在单调递减;在单调递增,所以,
从而的面积的最小值为1.
例7.
(理科)设函数在区间内导数存在,且有以下数据:
1
2
3
4
2
3
4
1
3
4
2
1
3
1
4
2
2
4
1
3
则曲线在点处的切线方程是;函数在处的切线方程是.
【答案】,
【解析】,
所以切线方程为即
,,,令
则,又,则
所以,即.
例8.
设为曲线上的点,且曲线在点处切线倾斜角的取值范围为,则点横坐标的取值范围为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,由于曲线在点处的切线倾斜角的取值范围为,所以其切线的斜率的范围为,根据导数的几何意义,得,即.故选A.
函数在某点处的导数、曲线在某点处的切线的斜率和倾斜角这三者之间是相互关联的,可以相互转化,在解题时要善于在这三者之间转化.
例9.
正弦曲线上一点,以点为切点的切线,则直线的倾斜角的范围是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,其值域为以点为切点的切线的斜率的取值范围为,结合正切函数图像及直线倾斜角取值范围,可知答案为,故选A。
切点未知问题(LV4)
基础公式准备:
高次分解因式(大除法)
例1.
求曲线过点处的切线方程;
【解析】或
例2.
已知直线与函数的图象相切,则切点坐标为.
【答案】
【解析】本题考查导函数的几何意义.
设切点为
,切点坐标为.
例3.
曲线在点处的切线方程为_________;过点的切线方程为________
【答案】,或.
【解析】曲线在点处的切线的斜率为,切线方程为,即.设过点的切线的切点坐标为,则切线方程为,代入点得,,即
,得,解得或,所以切线方程为或,即或.
过关检测(10mins)
1.函数在点处的切线方程为_______________;
【答案】
【解析】,
,
在处切线过点,
∴切线方程为
2.已知函数则函数的图象在点处的切线方程为___________;
【答案】
3.已知函数在处的切线方程为,则实数=_______;
【答案】1
【解析】本题考查导数的应用,
由已知得
解得,
经检验符合题意.
4.已知函数,若曲线在点处的切线方程为,则_______;
【答案】2
【解析】
因为切线过原点,
所以
解得:
5.经过原点(0,0)作函数的图象的切线,则切线方程为______
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