กิจกรรมเส้นสัมผัสเส้นโค้ง

เลื่อนค่า \(h\) เข้าใกล้ 0 เพื่อดูเส้นตัด \(PQ\) เปลี่ยนเข้าใกล้เส้นสัมผัสของกราฟ \(f(x)\)

ข้อมูลก่อนใช้สื่อ

ระดับชั้น
ม.6
เรื่อง
เส้นสัมผัสเส้นโค้ง
ฟังก์ชันที่ทดลอง
\(f(x)=x^2,\;f(x)=x^3,\;f(x)=\sqrt{x+3}\)
แนวคิดสำคัญ
เมื่อ \(h\to0\) เส้นตัดจะเข้าใกล้เส้นสัมผัส

จุดประสงค์การเรียนรู้

  • อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างเส้นตัดและเส้นสัมผัสได้
  • สังเกตการเปลี่ยนแปลงของเส้นตรงผ่านจุด \(P\) และ \(Q\) เมื่อ \(h\to0\) ได้
  • เชื่อมโยงภาพกราฟกับนิยาม \(\displaystyle \lim_{h\to0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}\) ได้

วิธีการใช้

  1. เลือกกราฟที่ต้องการทดลอง
  2. เลื่อนค่า \(a\) เพื่อกำหนดตำแหน่งจุด \(P(a,f(a))\)
  3. เลื่อนค่า \(h\) ให้เข้าใกล้ 0 เพื่อให้จุด \(Q(a+h,f(a+h))\) เข้าใกล้จุด \(P\)
  4. สังเกตเส้นสีส้ม ซึ่งเป็นเส้นตัด \(PQ\) ที่ค่อย ๆ เข้าใกล้เส้นประสีเขียว ซึ่งเป็นเส้นสัมผัส

รูปแบบกราฟที่ทดลองได้

  • \(f(x)=x^2\) กราฟพาราโบลา
  • \(f(x)=x^3\) กราฟกำลังสาม
  • \(f(x)=\sqrt{x+3}\) กราฟรากที่สอง

สำรวจนิยามความชันเส้นโค้ง ณ จุดที่กำหนด

โหมดทดลองเต็มหน้า • เลื่อน \(h\to0\)

นิยาม

\[ \displaystyle m=\lim_{h\to0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h} \]

สื่อนี้เน้นให้เห็นภาพว่า เมื่อ \(h\) เข้าใกล้ 0 เส้นตัดผ่าน \(P,Q\) จะค่อย ๆ เปลี่ยนเข้าใกล้เส้นสัมผัสที่จุด \(P\)

เลือกกราฟที่ต้องการทดลอง

ควบคุมค่า

-22
-33

ค่าที่สังเกตได้

จุด P
จุด Q
ความชันเส้นตัด
ความชันเส้นสัมผัส