变化率问题及导数的概念

1、3.1.1变化率问题,高二数学 选修1-1,3.1.2导数的概念,现有南京市某年3月和4月某天日最高气温记载.,观察：3月18日到4月18日与4月18日到4月20日的温度,变化，用曲线图表示为：,（注： 3月18日为第一天）,问题：,问题1：“气温陡增”是一句生活用语，它的数学意义 是什么？（形与数两方面）,问题2：如何量化（数学化）曲线上升的陡峭程度？,（1 ）曲线上BC之间一段几乎成了“直线”，由此联想如何量化直线的倾斜程度。,（2）由点B上升到C点，必须考察yCyB的大小，但仅仅注意 yCyB的大小能否精确量化BC段陡峭程度，为什么？,在考察yCyB的同时必须考察xCxB，函数的本质在于

2、一个 量的改变本身就隐含着这种改变必定相对于另一个量的改变。,(3)我们用比值 近似地量化B、C这一段曲线的陡峭程度，并称该比值为【32，34】上的平均变化率,(4)分别计算气温在区间【1，32】 【32，34】的平均变化率,现在回答问题1：“气温陡增”是一句生活用语，它的 数学意义是什么？（形与数两方面）,定义:,平均变化率:,式子 称为函数 f (x)从x1到 x2的平均变化率.,令x = x2 x1 , y = f (x2) f (x1) ,则,理解： 1，式子中x 、 y 的值可正、可负，但 的x值不能为0， y 的值可以为0 2，若函数f (x)为常函数时， y =0 3, 变式,思

3、考:,观察函数f(x)的图象 平均变化率 表示什么?,O,A,B,x,y,Y=f(x),x1,x2,f(x1),f(x2),x2-x1,f(x2)-f(x1),直线AB的斜率,练习:,1.甲用5年时间挣到10万元, 乙用5个月时间挣到2万元, 如何比较和评价甲、乙两人的经营成果?,2.已知函数 f (x) = 2 x +1, g (x) = 2 x, 分别计算在下列区间上 f (x) 及 g (x) 的平均变化率.,(1) 3 , 1 ; (2) 0 , 5 .,小结：,1.函数的平均变化率,2.求函数的平均变化率的步骤: (1)求函数的增量f=y=f(x2)-f(x1); (2)计算平均变化

4、率,在高台跳水运动中，运动员相对于水面的高度为h（单位：m）与起跳后的时间t(单位：s )存在函数关系h=-4.9t2+6.5t+10,求2时的瞬时速度？,我们先考察2附近的情况。任取一个时刻2，是时间改变量，可以是正值，也可以是负值，但不为0. 当0时，在2之前； 当0时，在2之后。,二.新授课学习,当t = 0.01时,当t = 0.01时,当t = 0.001时,当t =0.001时,当t = 0.0001时,当t =0.0001时,t = 0.00001,t = 0.00001,t = 0.000001,t =0.000001,平均变化率近似地刻画了曲线在某一区间上的变化趋势.,如何精

5、确地刻画曲线在一点处的变化趋势呢?,当t趋近于0时,平均速度有什么变化趋势?,瞬时速度,在局部以平均速度代替瞬时速度，然后通过取极限，从瞬时速度的近似值过渡到瞬时速度的精确值。,思考： 如何求瞬时速度？,lim是什么意思？,在其下面的条件下求右面的极限值。,运动员在某一时刻0的瞬时速度如何表示?,、函数的平均变化率怎么表示？,思考：,定义:,函数 y = f (x) 在 x = x0 处的瞬时变化率是,称为函数 y = f (x) 在 x = x0 处的导数, 记作,或 , 即,由导数的意义可知,求函数y=f(x)在点x0处的导数的基本方法是:,注意:这里的增量不是一般意义上的增量,它可正也可负. 自变量的增量x的形式是多样的,但不论x选择 哪种形式, y也必须选择与之相对应的形式.,一作差、二求比、三取极限,例1. (1)求函数y=3x2在x=1处的导数.,(2)求函数f(x)=-x2+x在x=-1附近的平均变化率，并求出在该点处的导数,(3)质点运动规律为s=t2+3，求质点在t=3的瞬时速度.,三典例分析,题型二：求函数在某处的导数,练习:(1)求函数y=x2在x=1处的导数; (2)求函数y=x+1/x在x=2处的导数.,小结：,1求物体运动的瞬时速度： （1）求位移增量