内容正文:
5.1 导数的概念及其意义
5.1.1 变化率问题
在一次跳水运动中,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
问题1 高台跳水运动员的速度
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?
从物理角度,求出运动员在t=1就s 时的瞬时速度?
无限趋近于0时,平均速度就无限趋近t=1时的瞬时速度
解:
∴ 运动员在t=1s时的瞬间速度为-5m/s.
瞬时速度----瞬时变化率
当 无限趋于0时的极限,记作
平均速度:
瞬时速度:
例1 一个小球从5m的高出自由下落,其位移y(单位:m)与时间t(单位:s)之间的关系为求t=1s时小球的瞬间速度.
解:
∴ t=1s时小球的瞬间速度为-9.8m/s.
问题2 抛物线的切线的斜率
如何求抛物线在点处的切线的斜率?
T
P(x,x²)
无限趋于0时,直线的斜率就无限趋近于处的切线的斜率
解:
因此,抛物线在点处的切线的斜率k=2
切线斜率----瞬时变化率
点与点两点间的斜率
点处的斜率
例2 求曲线 y = f ( x )= x²+1 在点 P(1,2) 处的切线方程 .
=2
解:
∴切线方程为y-2=2(x-1)即 y=2x.
1.一质点按规律s运动,则t=1时的瞬时速度为 .
6
练习
2一物体位移s和时间t的关系是s=2t-3t²,则物体的初速度是 .
2
思考
一物体的运动时间t(单位:s)与位移s(单位:m)关系为 ,求物体在t=1和t=5时的瞬时速度.
6m/s;12m/s
=6
解:
,求物体在t=5时的瞬时速度.
=12
思考
∴物体在t=1和t=5时的瞬时速度分别为6m/s和12m/s.
新知探究
对于函数,设自变量从变化到,相应地,函数值就从变化到。这时,的变化量为
的变化量为
我们把比值 即 叫做函数从变化到的平均变化率。
例3 函数y = 从x=1到x=2的平均变化率为( ).
A.-1 B. C.-2 D.2
B
例4 函数y = 3x-x²在x=2处的增量为=0.1,则的值为( ).
A.-0.11 B.-1.1 C.-2 D.0.29
B
探究
试比较正弦函数x=0和x= 附近的平均变化率哪一个大.
答:x=0时的平均变化率大
总结
瞬时速度
点处的斜率
函数平均变化率
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