Урок по теме: «Производная. Физический и геометрический смысл производной. Касательная к графику функции». Ф.И.О. учителя: Банникова Дарья Дмитриевна Дата проведения: 04.02.13 Класс: 10 «Б» Цели урока: Обобщить и систематизировать знания, умения и навыки учащихся по теме производная. Геометрический и физический смысл производной. Выделить наиболее существенные понятия, закономерности, ведущие идеи по данной теме. Подготовить учащихся к предстоящей контрольной работе. Развить умение принимать самостоятельное решение при выборе способов решения задачи. Воспитать аккуратность при записи в тетради и на доске, тактичность при анализе ответов одноклассников, Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний. Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска, дидактический материал. Структура урока: 1. Организационный момент – 2 мин. 2. Воспроизведение и коррекция опорных знаний – 10 мин. 3. Повторение и анализ основных фактов – 8 мин. 4. Обобщение и систематизация понятий, знаний и их применение для объяснения новых фактов и выполнение практических заданий – 20 мин. 5. Подведение итогов урока – 5 мин. Ход урока. 1. Организационный момент. Деятельность учителя Проверка готовности класса к уроку. Ознакомление с темой урока и планом урока. Деятельность учащихся 2. Воспроизведение и коррекция опорных знаний Сейчас мы проведем работу на 1. Заполнить пропуски. повторение формул, правил 𝑢′ (𝑥 𝑝 )′ = 𝒑𝑥 𝑝−1 (𝑙𝑛𝑢)′ = дифференцирования, 𝒖 геометрического и физического 1 ′ 1 𝒖′ смысла производной. (log 𝑎 𝑢)′ = (𝑥) = − 𝒙𝟐 𝑢∙𝑙𝑛𝑢 Работает весь класс по ′ 1 карточкам (Приложение 1), с (cos 𝑢)′ = 𝑢′ ∙ (−𝒔𝒊𝒏𝒖) (√𝑥) = 𝟐 𝑥 √ последующей проверкой на электронной доске (Флипчарт. (𝑐)′ = 𝟎 (sin 𝑢)′ = 𝑢′ ∙ 𝒄𝒐𝒔𝒙 Страница 2). 𝑢′ (𝑢 ± 𝑣)′ = 𝑢′ ± 𝑣′ (𝑡𝑔𝑢)′ = 𝟐 𝒄𝒐𝒔 𝒖 (𝑢 ∙ 𝑣)′ = 𝒖′𝑣 + 𝒗′𝑢 𝑢 ′ (𝑣 ) = 𝑢′ 𝑣−𝑣′𝑢 𝒗𝟐 (𝑐𝑡𝑔𝑢)′ = −𝑢′ 𝒔𝒊𝒏𝟐 𝒖 𝑠 ′ (𝑡) = 𝒗(𝒕) (𝑒 𝑢 )′ = 𝒖′ ∙ 𝒆𝒖 𝑣 ′ (𝑡) = 𝒂(𝒕) (𝑎 𝑥 )′ = 𝒂𝒙 ∙ 𝑙𝑛𝑎 𝑓 ′ (𝑥0 ) =tg𝜶 2. Напишите уравнение касательной к графику функции f(x) y = f(x0) + f’(x0)(x-x0) Проверка карточек. Проверка домашнего задания. Есть вопросы по домашнему заданию? (Ответить на имеющиеся вопросы учащихся). 3. Повторение и анализ основных фактов. Анализ ошибок самостоятельной и домашней работы. Решение заданий с обоснованием у доски. ′ ′ (√2х) (√2х) = (2𝑥 )′ 1∙2 2 ∙ √2𝑥 = 1 √2𝑥 (2𝑥 )′ = 2𝑥 ∙ 𝑙𝑛2 ′ 5 − 2𝑥 6 ( ) 1 − 𝑥3 ((x − 4)log 2 3𝑥)′ 5 − 2𝑥 6 ( ) =′ 1 − 𝑥3 −12𝑥 5 (1 − 𝑥 3 ) − (−3𝑥 2 )(5 − 2𝑥 6 ) = (1 − 𝑥 3 )2 −12𝑥 5 + 12𝑥 8 + 15𝑥 2 − 6𝑥 8 = = (1 − 𝑥 3 )2 6𝑥 8 + 15𝑥 2 − 12𝑥 5 = (1 − 𝑥 3 )2 ((x − 4)log 2 3𝑥)′ = = log 2 3𝑥 + (𝑠𝑖𝑛2 𝑥)′ 3 ∙ (𝑥 − 4) 3𝑥 ∙ 𝑙𝑛2 1 − 𝑐𝑜𝑠2𝑥 ) =′ 2 1 1 = ( − 𝑐𝑜𝑠2𝑥) =′ 2 2 1 = 0 − ∙ 2(−𝑠𝑖𝑛2𝑥) = 2 = 𝑠𝑖𝑛2𝑥 (𝑠𝑖𝑛2 𝑥)′ = ( 4. Обобщение и систематизация понятий, знаний и их применение для объяснения новых фактов и выполнение практических заданий. Сейчас мы с Вами вспомним физический и геометрический смысл производной и начнем с нахождения касательной к графику функции. Решаем задание с обоснованием у доски: Общее уравнение касательной имеет вид: у = 𝑓(х0 ) + 𝑓 / (х0 )(х − х0 ) (Приложение 2). Составить уравнение касательной к графику функции у = х2 − 2х − 3 в точке х0 = 2. 𝑓(х0 ) = 𝑓(2) = 4 − 4 − 3 = −3 𝑓 / (х) = 2х − 2 𝑓 / (х0 ) = 𝑓 / (2) = 4 − 2 = 2 Получим уравнение искомой касательной у = −3 + 2(х − 2) у = −3 + 2х − 4 у = 2х − 7 Теперь вспомним чему равен тангенс угла между касательной и положительным направлением оси Ох? f’(x0) = tgα Запишем теперь в тетрадь, что f’(x0) выражает и угловой коэффициент касательной, который обозначается k. т.е. k = f’(x0) = tgα Решаем задания с обоснованием у доски: Найдите угловой коэффицент касательной, проведенной к графику функции 𝑔(𝑥) = 𝑥 2 + 1 в точке х0 =1. Найдите угловой коэффицент касательной, проведенной к графику функции 𝑔(𝑥) = 4𝑥 3 + 5 в точке с ординатой 9. 𝑔(𝑥) = 𝑥 2 + 1 𝑔′(𝑥) = 2𝑥 𝑔′(𝑥0 ) = 2 k=2 4x3+5=9 4x3=9-5 4x3=4 x3=1 x=1 𝑔′(𝑥) = 12𝑥 2 𝑔′(𝑥0 ) = 12 k=12 Найдите острый угол, который образует с осью ординат касательная к графику функции g(x) в точке х0, если 𝑓(𝑥) = 2√𝑥 , x0=3. Теперь вспомним если нам задан закон движения s(t), то как нам найти скорость и ускорение? Запишем в тетрадях, что s(t) = x(t) Решаем задание с обоснованием у доски: Материальная точка движется по закону 2 х(t) = t -1. Определите 1) скорость точки в момент, когда ее координата равна 3 м. 2) координату точки в момент, когда ее скорость равна 8 м/c. 𝑓′(𝑥) = 1∙2 = 1 2 ∙ √𝑥 √𝑥 1 √3 𝑓 ′ (𝑥0 ) = = 3 √3 𝑡𝑔𝛼 = 30° 90° − 30° = 60° s’(t)=v(t) v’(t) = a(t) х(t) = t2-1 t2-1=3 t2=3+1 t2=4 t = ±2 t0=2 х’(t) =2t х’(t0) =4 v=4м/c. v(t)=2t 2t=8 t=4 t0=4 x(t0)=16-1=15 x(t)=15м. 5. Подведение итогов урока Опрос по теоретическим положениям темы урока: 1.Назовите формулу уравнения касательной к графику функции? 2.Если нам задан закон движения, то как найти скорость и ускорение? 3.Как найти угловой коэффициент касательной, проведенной к графику функции f(x) в точке x0? 4.Как найти тангенс угла между касательной и положительным направлением оси Ох если нам задана функция f(x)? Задание для домашней работы: Блок 1 № 2,4,6 * Дополнительная задача. Материальная точка движется 1 по закону x(t) = t3 + 4t + 1. 3 Определите 1) скорость точки в момент, когда ее ускорение равно нулю. 2) ускорение точки в момент, когда ее скорость равна 5 м/c. у = 𝑓(х0 ) + 𝑓 / (х0 )(х − х0 ) s’(t)=v(t) v’(t) = a(t) k = f’(x0) f’(x0) = tgα 1 x(t) = t3 + 4t + 1 3 x’(t) = t2 + 4 a(t)=2t 2t =0 t=0 v(t)=4 м/c 1 x(t) = t3 + 4t + 1 3 x’(t) = t2 + 4 t2 + 4=5 t2 =5-4 t2 =±1 t0=1 a(t0)=2 м/c2. Приложение 1 1. Заполнить пропуски. (𝑥 𝑝 )′ = __𝑥 𝑝−1 1 ′ 1 (𝑥) = − __ ′ (√𝑥) = 1 __√𝑥 𝑢′ (𝑙𝑛𝑢)′ = (log 𝑎 𝑢)′ = __ __ 𝑢∙𝑙𝑛𝑢 (cos 𝑢)′ = 𝑢′ ∙ ____ (𝑐)′ = __ (sin 𝑢)′ = 𝑢′ ∙ ____ (𝑢 ± 𝑣)′ = 𝑢__𝑣 (𝑡𝑔𝑢)′ = (𝑢 ∙ 𝑣)′ = __𝑣 + __𝑢 (𝑐𝑡𝑔𝑢)′ = 𝑢 ′ (𝑣 ) = 𝑢′ 𝑣−𝑣′𝑢 __ 𝑢′ ________ −𝑢′ ________ 𝑠 ′ (𝑡) = _____ (𝑒 𝑢 )′ = __ 𝑣 ′ (𝑡) =_____ (𝑎 𝑥 )′ = __𝑙𝑛𝑎 𝑓 ′ (𝑥0 ) =______ 2. Напишите уравнение касательной к графику функции f(x) в точке х0. ________________________________ Приложение 2. 1. Составить уравнение касательной к графику функции у = х2 − 2х − 3 в точке х0 = 2. 2. Найдите угловой коэффициент касательной, проведенной к графику функции 𝑔(𝑥) = 𝑥 2 + 1 в точке х0 =1. 3. Найдите угловой коэффициент касательной, проведенной к графику функции 𝑔(𝑥) = 4𝑥 3 + 5 в точке с ординатой 9. 4. Найдите острый угол, который образует с осью ординат касательная к графику функции g(x) в точке х0, если 𝑓(𝑥) = 2√𝑥 , x0=3. 5. Материальная точка движется по закону х(t) = t2-1. Определите 1) скорость точки в момент, когда ее координата равна 3 м. 2) координату точки в момент, когда ее скорость равна 8 м/c. 1 6. Материальная точка движется по закону x(t) = t3 + 4t + 1. Определите 1) 3 скорость точки в момент, когда ее ускорение равно нулю. 2) ускорение точки в момент, когда ее скорость равна 5 м/c.