内容正文:
5.1 导数的概念及其意义
第五章 一元函数的导数及其应用
5.1.1 变化率问题
学习目标:
1. 通过实例分析,经历由平均速度过渡到瞬时速度的过程;
2. 体会曲线割线与切线的斜率;
教学重点:
平均速度、瞬时速度的概念及求法以及曲线割线与切线斜率的求法.
教学难点:
平均速度与瞬时速度、曲线割线与切线斜率的概念以及两者之间的关系.
思考
运动员从起跳到入水的过程中,在上升阶段运动得越来越慢,在下降阶段运动得越来越快.我们可以把整个运动时间段分成许多小段,用运动员在每段时间内的平均速度 近似地描述他的运动状态.
想一想
为了精确刻画运动员的运动状态,需要引入瞬时速度的概念.我们把物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.
思考
瞬时速度与平均速度有什么关系?利用这种关系求运动员在时的瞬时速度.
表5.1-1
思考
思考
表5.1-2
练一练
B
练一练
C
练一练
B
练一练
课堂小结
——你学到了那些新知识呢?
平均速度、瞬时速度的概念及求法以及曲线割线与切线斜率的求法.
在一次高台跳水运动中,某运动员在运动过程中的重心相对于水面
的高度h(单位:m)与起跳后的时间t(单位:s)存在函数关系
.如何描述运动员从起跳到入水的过程中运动的快
慢程度呢?
例如,在
这段时间里,
;
在
这段时间里,
.
一般地,在
这段时间里,
.
计算运动员在
这段时间里的平均速度,发现了什么?
用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?
运动员在
这段时间里的平均速度为0.显然,在这段时间内,
运动员并不处于静止状态.因此,用平均速度不能准确反映运动员在这一
时间段里的运动状态.
设运动员在
时刻附近某一时间段内的平均速度是
,可以想象,
如果不断缩短这一时间段的长度,那么
将越来越趋近于运动员在
时刻的瞬时速度.
为了求运动员在
时的瞬时速度,我们在
之后或之前,任
意取一个时刻
,
是时间改变量,可以是正值,也可以是负值,
但不为0.当
时,
在1之后;当
时,
在1之前.
当
时,把运动员在时间段
内近似看成做匀速直线运动,
计算时间段
内的平均速度
,用平均速度
近似表示运动员
在
时的瞬时速度.当
时,在时间段
内可作类似处理.
为了提高近似表示的精确度,我们不断缩短时间间隔,得到如下表格
(表5.1-1).
当时,在时间段内
当时,在时间段内