天一中学李维维老师在“聚焦课堂”的教案李维维,江苏省天一中学青年骨干教师,中国数学奥林匹克高级教练员,担任所在年级数学竞赛主教练一职.以下是他在本次活动中的教案.“曲线上一点处的切线”详案(江苏省天一中学李维维)【目标要求】1.通过割线逼近切线的过程,理解割线的斜率逼近切线的斜率2.会求曲线上某点处的切线的斜率(方程)【重点难点】重点:切线斜率(方程)的探求难点:感悟割线逼近切线的“逼近”思想,割线斜率逼近切线斜率是“以直代曲”的一种数量化一、开场白T:我们知道直线的倾斜程度用斜率来刻画,而曲线的陡峭程度由平均变化率来刻画(PPT打出来)下面我们来复习一下平均变化率S:一般地,函数在区间上的平均变化率为T:很好,特别地,一次函数在区间上的平均变化率为(让学生答)T:实质上,平均变化率是两端点连线的斜率(依然用直线的斜率来刻画),而意义在于近似地刻画了曲线在某区间上的变化趋势.昨天上完课,有同学问我这样一个问题,(PPT演示,同平均变化率的两个函数).两个函数在区间上平均变化率相同,那么怎样的平均变化率更接近实际变化呢?S:缩小区间T:多小?S:越小越好T:我们知道,缩小区间将会使区间退化成一个点,那么如何精确地刻画曲线上某一点处的“变化趋势”呢?我们来看这样一个演示(软件CorelDraw)T:若将点P附近的曲线放大(即区间变小,两端点逼近),则会发现曲线在点P附近看上去像是直线.若再放大,则曲线在点P附近看上去几乎成了直线(尝试让学生讲出来??)T:事实上,若继续放大,则曲线在点P附近将逼近一条确定的直线,该直线是经过点P的所有直线中最逼近曲线的一条直线.因此,在点P附近我们可以用这条直线来代替曲线,也就是说,在点P附近,曲线可以看成直线(即在很小范围内以直代曲)T:既然这样,我们也可以用直线的斜率来刻画曲线经过点P时上升或下降的“变化趋势”于是怎样找到这条经过曲线上一点P处最逼近曲线的直线就成为关键来看这张图,(只有PQ这条直线).PQ是最逼近曲线的直线吗?S:不是T:有更逼近的吗?S:有T:能否作一条?S:(口述作图方法)T:还有吗?怎样找到经过曲线上一点P处最逼近曲线的直线呢?我们下面分组来讨论这个问题,每个小组拿出自己的方案(分组讨论)S:我们小组的方案是:P不动,随着点Q沿着曲线向点P运动,于是PQ越来越逼近曲线,当点Q无限逼近点P时,直线PQ最终就成为在点P处最逼近曲线的直线T:很好,这条最逼近曲线的直线,事实上就是曲线在点P处的切线.这就是本堂课的主题(板书课题).这种思想方法就是利用割线来逼近切线.这里说明一下(PPT里打出割线,切线的定义).T:来看一下例1,我们亲自动手用割线逼近切线的方法来画切线(实物投影仪演示一下学生的成果,给予肯定)利用这种方法,我们找到了曲线上在P处最逼近曲线的直线,即曲线在点P处的切线.根据上节课的知识,我们知道可以用直线的斜率来刻画平均变化率,因此我们可以用这条切线的斜率来刻画曲线在P点处的变化趋势,那么如何求这条切线的斜率呢?问题:如何求曲线上一点处的切线的斜率?(PPT打出来)(让学生讲)S:…T:刚才从图形上我们看到Q点无限逼近P点,那么这个过程反映在数量上就是Q点横坐标与P点横坐标的差无限小,当时,割线变成了切线.利用这种方法,我们可以计算曲线上一点处的切线斜率.例2讲解(亲自板书)例3让学生上黑板板书小结:求曲线上一点处的切线斜率(方程)的步骤:①...②...最后我们来归纳一下:(让学生说感受)1.割线、切线的概念,切线斜率(方程)的求法2.近似到精确(宏观到微观)【目标要求】3.通过割线逼近切线的过程,理解割线的斜率逼近切线的斜率4.会求曲线上某点处的切线的斜率(方程)【重点难点】重点:切线斜率(方程)的探求难点:感悟割线逼近切线的“逼近”思想,割线斜率逼近切线斜率是“以直代曲”的一种数量化【典例剖析】例1.利用直尺,用割线逼近切线的方法作出下列曲线在点P处的切线例2.已知,求曲线在x=2处的切线斜率.例3.设曲线在点(1,a)处的切线与直线平行,求a的值.【学后反思】1.求曲线y=f(x)上一点P(x0,y0)的切线的过程:①设曲线上的另一点②求得割线PQ的斜率=_________③当时,(常数),k即为所求【作业反馈】1.若函数在x=1处有增量时,函数相应的有增量=___________.2.抛物线在点P(1,-1)处的切线的斜率是_________.3.曲线在点P(x0,y0)处切线平行于直线,则点P坐标为__________.4.曲线在处切线的倾斜角是_________.5.函数在点处的切线方程是.6.在高校数学教材中有结论“当时,”,利用这一结论,可得:当时,无限趋近于常数是.7.如图,为经过曲线上点P和Q的割线,(1)若P(1,2),Q(5,7),求的斜率;(2)当Q沿曲线向点P靠近时,的斜率是变大还是变小?8.曲线在点A切线的斜率为3,求该曲线在A处的切线方程.