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
课时2 导数的概念
新知生成
知识点一 平均变化率
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
叫作函数从到的平均变化率.
2
一、平均变化率
例题1 已知函数,分别计算当自变量从1变到3和从1变到2时的平均
变化率.
【解析】当自变量从1变到3时,函数的平均变化率为 ;当自变量从1变到2时,函数的平均变化率为 .
3
反思感悟
方法总结
求平均变化率的主要步骤:
(1)先计算函数值的改变量 ;
(2)再计算自变量的改变量 ;
(3)得平均变化率 .
4
新知运用
跟踪训练1 求函数在区间上的平均变化率,并求当 ,
时平均变化率的值.
【解析】函数在区间上的平均变化率为
.
当,时,函数在区间上的平均变化率为
.
5
新知生成
知识点二 导数的概念
如果当时,平均变化率无限趋近于一个确定的值,即有极限,那么称
在处可导,并把这个确定的值叫作在处的导数
(也称为瞬时变化率),记作或 ,即
.
6
二、导数的概念
例题2 已知函数,试求 .
【解析】因为
,
所以 ,
所以 .
7
反思感悟
方法总结
求函数在处的导数的步骤如下:
(1)求函数值的变化量 ;
(2)求平均变化率 ;
(3)取极限,得导数 .
8
新知运用
跟踪训练2 求函数在 处的导数.
【解析】因为
,
所以 .
因为 ,
所以 ,
即函数在 处的导数为2.
9
三、导数定义的应用
例题3 已知函数的导函数为,且,则 ( ) .
A.2 B. C.5 D.10
【解析】因为,所以 .故选D.
D
10
反思感悟
方法总结
利用导数定义中公式计算时,要注意分子是否为函数值的增量与分母是否为自变量的增量,只有对应关系相同才能用导数的定义计算,否则要配凑系数,一般有如下结论:
.
11
新知运用
跟踪训练3 设在可导,则 ( ) .
A. B. C. D.
【解析】因为在 处可导,
所以
.故选D.
D
12
四、导数的实际意义
例题4 某小型水槽放水时,出水量(单位:)与时间(单位: )的函数关系为,求并说明它的实际意义.
【解析】当 时,
,
所以 .
说明在附近,水流大约以的速度流出.
13
反思感悟
方法总结
函数在处的导数的实际意义:函数在处的导数
反映了函数在处的瞬时变化率,在不同的背景下有不同的含义.
14
新知运用
跟踪训练4 设某物体做直线运动,其运动时间𝑡(单位:)与位移(单位: )之间的
关系为,则它在末的瞬时速度为( ) .
A. B. C. D.
【解析】
,
.
B
15
随堂检测
1.函数在上的平均变化率是( ) .
A.0 B.1
C.2 D.
2. 设函数,若,则 ( ) .
A.2 B.
C.3 D.
3. 若函数可导,则 ( ) .
A. B.
C. D.
A
A
C
16
随堂检测
4.已知一物体做直线运动,其运动的位移(单位:)与时间(单位: )满足
,求该物体在时的瞬时速度.
【解析】 由
,
得 ,
所以 ,
所以该物体在时的瞬时速度为 .
17
课堂小结
1.知识清单:
(1)平均变化率;
(2)导数的概念;
(3)导数定义的应用;
(4)导数的实际意义.
18
$$