内容正文:
第1课时 变化的快慢与变化率
1.通过物理中的运动了解平均变化率和瞬时变化率的概念.
2.运用函数思想解决平均变化率问题.
3.理解平均变化率的无限逼近思想得到瞬时变化率,初步体会极限的思想.
借助多媒体播放2012年伦敦奥运会中国跳水运动员陈若琳夺得女子单人10米跳台冠军的视频.我们知道运动员的平均速度(平均变化率)不一定能够反映她在某一时刻的运动状态,而运动员在不同时刻的运动状态是不同的,我们需要借助于瞬时速度这样的量来刻画,那么我们如何才能求出运动员在某一时刻的瞬时速度呢?
问题1:根据以上情境,设陈若琳相对于水面的高度h (单位:m)与起跳后的时间t (单位:s) 存在函数关系h(t)=-4.9t2+6.5t+10,如果用她在某段时间内的平均速度描述其运动状态, 那么:
(1)在0≤t≤0.5这段时间里,运动员的平均速度= .
(2)在1≤t≤2这段时间里, 运动员的平均速度= .
问题2:函数y=f(x)从x1到x2的平均变化率公式是 .如果用x1与增量Δx表示,平均变化率的公式是 .
问题3:如何求函数的瞬时变化率?
对一般的函数y=f(x),在自变量x从x0变到x1的过程中,若设Δx=x1-x0,Δy=f(x1)-f(x0),则函数的平均变化率是== .
而当Δx趋于0时,平均变化率就趋于函数在x0点的瞬时变化率,瞬时变化率刻画的是函数在一点处变化的快慢.
问题4:平均变化率与瞬时变化率的关系是什么?
(1)区别:平均变化率刻画函数值在区间[x1,x2]上变化的快慢,瞬时变化率刻画函数值在点x0处变化的快慢.
(2)联系:当Δx趋于0时,平均变化率趋于一个常数,这个常数即为函数在x0处的瞬时变化率,它是一个固定值.
1.已知函数y=f(x)=x2+1,当x=2,Δx=0.1时,Δy的值为( ).
A.0.40
B.0.41
C.0.43
D.0.44
2.函数f(x)=x+在区间[,1]上的平均变化率是( ).
A.1
B.-1
C.2
D.-2
3.一质点按规律s(t)=2t2运动,则在t=2时的瞬时速度为 .
4.婴儿从出生到第24个月的体重变化如图,求第二年婴儿体重的月平均变化率.
求平均变化率
(1)已知函数f(x)=-x2+x的图像上的一点A(-1,-2)及附近一点B(-1+Δx,-2+Δy),则= .
(2)求y=x2在x=x0附近的平均变化率.
求物体运动的瞬时速度
若一物体运动方程为s=
求此物体在t=1和t=4时的速度.
求割线的斜率
过曲线y=f(x)=x3上两点P(1,1)和Q(1+Δx,1+Δy)作曲线的割线,求出当Δx=0.1时割线的斜率.
函数y=5x2+6在区间[2,2+Δx]内的平均变化率为 .
质点M按规律s(t)=at2+1作直线运动(位移单位:m,时间单位:s),若质点M在t=2 s时的瞬时速度为8 m/s,求常数a的值.
已知曲线y=x2-3x+5经过P(2,3)和Q(2+Δx,3+Δy),作曲线的割线,求出Δx=0.01时割线的斜率.
1.自变量x从x0变到x1时,函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数( ).
A.在区间[x0,x1]上的平均变化率
B.在x0处的变化率
C.在x1处的变化量
D.在区间[x0,x1]上的导数
2.函数f(x)=x2在x0到x0+Δx之间的平均变化率为k1,在x0-Δx到x0之间的平均变化率为k2,则k1 ,k2的大小关系是( ).
A.k1>k2
B.k1=k2
C.k1<k2
D.无法确定
3.(1)设函数y=f(x),当自变量x由x0变化到x0+Δx时,函数值的改变量Δy为 .
(2)设函数y=f(x)=3x2,则Δy=f(1+Δx)-f(1)= ,= ,= ,f'(1)= .
4.已知自由下落物体的运动方程是s=gt2(s的单位是m,t的单位是s),求:
(1)物体在t0到t0+Δt这段时间内的平均速度;
(2)物体在t0时的瞬时速度;
(3)物体在t0=2 s到t1=2.1 s这段时间内的平均速度;
(4)物体在t=2 s时的瞬时速度.
试比较正弦函数y=sin x在x=0和x=附近的平均变化率哪一个大?并说明其含义.
考题变式(我来改编):
第三章 变化率及导数
第1课时 变化的快慢与变化率
知识体系梳理
问题1:(1)=4.05 m/s (2)=-8.2 m/s
问题2:
问题3:
基础学习交流
1.B ∵x=2,Δx=0.1,∴Δy=f(x+Δx)-f(x)=f(2.1)-f(2)=(2.12+1)-(22+1)=0