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1、导数平均变化率与瞬时变化率本讲教育信息】 一. 教学内容: 导数平均变化率与瞬时变化率 二. 本周教学目标: 1、了解导数概念的广阔背景,体会导数的思想及其内涵 2、通过函数图象直观理解导数的几何意义 三. 本周知识要点: 平均变化率 1、情境:观察某市某天的气温变化图 2、一般地,函数f在区间x1,x2上的平均变化率 平均变化率是曲线陡峭程度的“数量化”,曲线陡峭程度是平均变化率“视觉化” 瞬时变化率导数 1、曲线的切线 如图,设曲线c是函数的图象,点是曲线 c 上一点作割线PQ,当点Q 沿着曲线c无限地趋近于点P,割线PQ无限地趋近于某一极限位置PT我们就把极限位置上的直线PT,叫做曲线c
2、在点P 处的切线 割线PQ的斜率为,即当时,无限趋近于点P的斜率 2、瞬时速度与瞬时加速度 1)瞬时速度定义:运动物体经过某一时刻的速度,叫做瞬时速度. 2)确定物体在某一点A处的瞬时速度的方法: 要确定物体在某一点A处的瞬时速度,从A点起取一小段位移AA1,求出物体在这段位移上的平均速度,这个平均速度可以近似地表示物体经过A点的瞬时速度. 当位移足够小时,物体在这段时间内的运动可认为是匀速的,所得的平均速度就等于物体经过A点的瞬时速度 我们现在已经了解了一些关于瞬时速度的知识,现在已经知道物体做直线运动时,它的运动规律用函数表示为ss,也叫做物体的运动方程或位移公式,现在有两个时刻t0,t0
3、+t,现在问从t0到t0+t这段时间内,物体的位移、平均速度各是: 位移为sss 平均速度 根据对瞬时速度的直观描述,当位移足够小,现在位移由时间t来表示,也就是说时间足够短时,平均速度就等于瞬时速度. 现在是从t0到t0+t,这段时间是t. 时间t足够短,就是t无限趋近于0当t0时,位移的平均变化率在t t0的瞬时速度 无限趋近于一个常数,那么称这个常数为物体同样,计算运动物体速度的平均变化率,当t0时,平均速度无限趋近于一个常数,那么这个常数为在t t0时的瞬时加速度 3、导数 设函数在上有定义,若无限趋近于0时,比值 处可导,并称该常无限趋近于一个常数A,则称f在x数A为函数几何意义是曲
4、线在处的导数,记作上点处的切线的斜率 在开区间导函数:如果函数一个函数内的每点处都有导数,此时对于每,称这个,都对应着一个确定的导数为函数,从而构成了一个新的函数 在开区间内的导函数,简称导数,也可记作例1、水经过虹吸管从容器甲中流向容器乙,t s后容器甲中水的体积位:),计算第一个10s内V的平均变化率 m/s2. 求t3这一时段的速度. gt2,其中位移单位m,时间单位s,g9.8 解:取一小段时间3,3+t,位置改变量st)t,平均速度g g2g32, 当t2,t0.01时,求. 当t2,t0.001时,求. 求质点M在t2时的瞬时速度. 分析:s即位移的改变量,t即时间的改变量,的越接
5、近某时刻的速度. 即平均速度,当t越小,求出解:当t2,t0.01时,4t+2t 42+20.018.02 cm/s 当t2,t0.001时,42+20.0018.002 cm/s t0, 4t428 cm/s 例6、曲线的方程为yx2+1,那么求此曲线在点P处的切线的斜率,以及切线的方程 解:设Q,则割线PQ的斜率为: 斜率为2 切线的斜率为2 切线的方程为y22,即y2x 1、若函数f2x2+1,图象上P及邻近点Q, 则A. 4 B. 4x C. 4+2x D. 2x 2、一直线运动的物体,从时间到 A. 从时间到时,物体的位移为,那么 时,为时,物体的平均速度; B. 在时刻时该物体的瞬
6、时速度; C. 当时间为时物体的速度; D. 从时间到时物体的平均速度 3、已知曲线y2x2上一点A,求点A处的切线的斜率.点A处的切线方程. 4、求曲线yx2+1在点P处的切线方程 5、求y2x2+4x在点x3处的导数 6、一球沿一斜面自由滚下,其运动方程是sst2,求小球在t5时的瞬时速度 7、质点M按规律s2t2+3做直线运动,求质点M在t2时的瞬时速度 1、B 2、B 3、解:时,k点A处的切线的斜率为4. 点A处的切线方程是y24即y4x2 4、解:时,k切线方程是y54,即y4x3. 5、解:y22+422+16x,x+16 时,y|x316 10 m/s. 26、解:时,瞬时速度v瞬时速度v2t2510 m/s. 7、解:8cm/s 时,瞬时速度v