内容正文:
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第五章一元函数的导数及其应
5.1.2导数的概念及其几何意义
学习目标
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1.经历由平均变化率到瞬时变化率的过程,体会导数的概念的实际背景.
2.了解导函数的概念,理解导数的几何意义.
引言
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高
前面我们研究了两类变化率问题:一类是物理学中的问题,涉及平均速度和瞬
时速度:另一类是几何学中的问题,涉及割线斜率和切线斜率。这两类问题来自不
同的学科领域,但在解决问题时,都采用了由平均变化率”逼近“瞬时变化率”的思想
方法:问题的答案也是一样的表示形式。下面我们用上述思想方法研究更一般的问
题。
问题探究
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对于函数y=f(x),设自变量x从xo变化到xo+△x,相应地,函数值
y就从f(xo)变化到f(x+xo)。这时,x的变化量为△x
y的变化量为
△y=f(xo+△x)-f(xo)
我们把比值兴
即Ay f(xo+-A)-fxo)
Ar
△x
叫做函数从xo到x0+△x的平均变化率。
概念解析
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高
1.导数的概念
如果当△一0时,平均交化幸公然无限趋近于一个确定的值,即
0
有极限,则称y才~)在x=0处可导,并把这个确定的值叫做y∫似)
在x=x0处的导数(也称为瞬时变化率,记作f'(0)或三。,即
fxo+△x)一fxo)
△x
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由导数的定义可知,问题1中运动员在t=1时的瞬时速度(1),
就是函数h(0=-4.92+4.81+11.
在t=1处的导数h(1);问题2中抛物f(x)=x2线在点Po(1,1)
处的切线PoT的斜率ko,就是函数f(x)=x2在x=1处的导数f(I),
实际上,导数可以描述任何运动变化事物的瞬时变化率,如效率、
国内生产总值(GDP)的增长率等。
典例解析
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例1设f(x)=,求f(1).
解:f(1)0
f1+△x)-f1)
△x
1
lim
1+△x
1
=△x→0
x
lim
△X→0
(a)
-1
归纳总结
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利用导数定义求导数
(1)取极限前,要注意化简
保证使△x→0时分母不为0.
(2)函数在o处的导数f'(xo)只与xo有关,与△x无关.
(3)导数可以描述事物的瞬时变化率,应用非常广泛,
跟踪训练
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跟踪训练1.(1)若函数y∫(x)在x=xo处可导,
则四+州等于()
h
A.f'(xo)
B.2'(xo)C.-2f'(xo)
D.0
(2)求函数y=3x2在x=1处的导数.
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(1)B[,'△x=(xo+h)-xo-h)=2h.
四+o--=2I画o+n,o=yo故连B]
h
2h
(2)解:△y=f(1+△x)一f(1)=3(1+△x)2-3=6△x+3(△x)2,
.△y=6十3△x,
f)=吗-典6+3A)=6