内容正文:
6.1.1 函数的平均变化率
通过实例分析,经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程.
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课堂探究·素养提升
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教 材 要 点
知识点一 函数的平均变化率
函数的平均变化率的定义
一般地,已知函数y=f(x),x1,x2是其定义域内不同的两点,记Δx=x2-x1,Δy=y2-y1=f(x2)-f(x1)=f(x1+Δx)-f(x1),
则当Δx≠0时,商________=
称作函数y=f(x)在区间[x1,x2](或[x2,x1])的平均变化率.
知识点二 函数的平均变化率的几何意义即割线的斜率
已知y=f(x)图象上两点A(x1,f(x1)),B(x1+Δx,f(x1+Δx)),过A,B两点割线的斜率是________________,即曲线割线的斜率就是函数的平均变化率.
知识点三 函数的平均变化率的物理意义即平均速度
物体在某段时间内的平均速度即函数的平均变化率.
=
基 础 自 测
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Δx表示x2-x1,是相对于x1的一个增量,Δx的值可正可负,但不可为零.( )
(2)Δy表示f(x2)-f(x1),Δy的值可正可负,也可以为零.( )
(3)表示曲线y=f(x)上两点(x1,f(x1)),(x2,f(x2))连线的斜率.( )
(4)平均速度是刻画某函数在区间[x1,x2]上的变化快慢的物理量.( )
√
√
√
√
2.已知函数y=f(x)=2x2的图象上点P(1,2)及邻近点Q(1+Δx,2+Δy),则割线PQ的斜率为( )
A.4 B.4x
C.4+2Δx2 D.4+2Δx
解析:==4+2Δx.
答案:D
3.如图,函数y=f(x)在[1,3]上的平均变化率为( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
解析:==-1.
答案:B
4.如果质点M按规律s=3+t2(s的单位是m,t的单位是s)运动,则在时间段[2,2.1]内质点M的平均速度等于( )
A.3 m/s B.4 m/s
C.4.1 m/s D.0.41 m/s
解析:平均速度====4.1(m/s),故选C.
答案:C
课堂探究·素养提升
课堂探究·素养提升——强化创新性
求函数的平均变化率
例1 (1)已知函数f(x)=2x2-1的图象上一点(1,1)及邻近一点(1+Δx,1+Δy),则=( )
A.4 B.4x C.4+2Δx D.4+2(Δx)2
【解析】∵Δy=f(1+Δx)-f(1)=[2(1+Δx)2-1]-1=+4Δx,∴=2Δx+4.
【答案】C
(2)已知函数f(x)=x+,分别计算f(x)在自变量x从1变到2和从3变到5时的平均变化率,并判断在哪个区间上函数值变化得较快.
【解析】自变量x从1变到2时,函数f(x)的平均变化率为
==;
自变量x从3变到5时,函数f(x)的平均变化率为
==.
因为<,所以函数f(x)=x+在自变量x从3变到5时函数值变化得较快.
状元随笔 (1)由Δy=f(x+Δx)-f(x)=f(1+Δx)-f(1)可得.
(2)
方法归纳
1.求函数平均变化率的三个步骤
第一步,求自变量的增量Δx=x2-x1;
第二步,求函数值的增量Δy=f(x2)-f(x1);
第三步,求平均变化率=.
2.求平均变化率的一个关注点
求点x1附近的平均变化率,可用
的形式.
跟踪训练1 函数y=x2+1在[1,1+Δx]上的平均变化率是( )
A.2 B.2x C.2+Δx D.2+(Δx)2
解析:∵Δy=[(1+Δx)2+1]-(12+1)=2Δx+(Δx)2,
∴==2+Δx,故选C.
答案:C
求物体在某段时间内的平均速度
例2 质点运动规律s=gt2,则在时间区间(3,3+Δt)内的平均速度等于________.(g=10 m/s2)
【解析】 Δs=g×(3+Δt)2-g×32=×10×[6Δt+(Δt)2]=30Δt+5(Δt)2,==30+5Δt.
30+5Δt
方法归纳
求运动物体平均速度的两个步骤
1.求时间改变量Δt和位移改变量Δs=s(t0+Δt)-s(t0);
2.求平均速度=.
跟踪训练2 一质点按运动方程s(t)=作直线运动,则其从t1=1到t2=2的平均速度为( )
A.-1 B.-C.-2 D.2
解析:==-1=-.
答案:B
平均变化率的几何意义
例3 已知曲线y=x2-1上两点A(2,3),B(2+Δx,3+Δy),当Δx=1时,割线AB的斜率是___;当Δx=0.1时,割线AB的斜率是______.
【解析】 当Δx=