内容正文:
1.1.1平均平化率
中 山 纪 念 中 学
为了描述现实世界中运动、过程等变化着的现象,在数学中引入了函数,随着对函数的研究,产生了微积分,微积分的创立以自然科学中四类问题的处理直接相关:
1.已知物体运动的路程作为时间的函数,求物体在任意时刻的速度与加速度等;
2.求曲线的切线;
3.求已知函数的最大值与最小值;
4.求长度、面积、体积和重心等.
导数是微积分的核心概念之一它是研究函数增减、变化快慢、最大(小)值等问题最一般、最有效的工具.
导数研究的问题即变化率问题:研究某个变量相对于另一个变量变化的快慢程度.
下面我们从变化率的学习入手来理解掌握导数这一工具。
一.创设情景
www.themegallery.com
www.themegallery.com
问题1:气球膨胀率
在吹气球的过程中可以发现,随着气球内空气容量的增加, 气球的半径增加得越来越慢. 从数学的角度, 如何描述这种现象呢?
思考1:当空气容量V从0L增加到1L , 气球的平均膨胀率是多少?
类比:当空气容量V从1L增加到2L , 气球的平均膨胀率是多少?
结论:随着气球体积逐渐变大,它的平均膨胀率逐渐变小。
www.themegallery.com
气球的体积V(单位:L)与半径r (单位:dm)之间的函数关系是
若将半径 r 表示为体积V的函数, 那么
思考:当空气容量从V1增加到V2时,气球的平均膨胀率是多少?
www.themegallery.com
如果用运动员在某段时间内的平均速度描述其运动状态, 那么:
在0 ≤t≤0.5这段时间里,
在1≤t≤2 这段时间里,
www.themegallery.com
问题2 高台跳水
在高台跳水运动中, 运动员相对于水面的高度 h (单位:m)与起跳后的时间 t (单位:s) 存在函数关系
h
t
o
www.themegallery.com
令△x = x2 – x1 , △ y = f (x2) – f (x1) ,则
平均变化率的定义
概念理解一
www.themegallery.com
我们将式子 称为函数 f (x)从x1到 x2的平均变化率.
可正可负
可零
不可零
www.themegallery.com
概念理解二
www.themegallery.com
www.themegallery.com
三.典例分析
∴
所以
。
www.themegallery.com
例1. 已知函数 的图象上的一点
及 临近一点则 .
解:
例2. 求 在 附近的平均变化率.
附近的平均变化率为
所以
在
www.themegallery.com
四.课堂练习
五.回顾总结
1.平均变化率的概念.
2.函数在某点处附近的平均变化率.
六.布置作业 P10 1.2.3
www.themegallery.com
,则在时间
中相应的平均速度为 .
1. 质点运动规律为
2.物体按照 的规律作直线运动,求在附近的平
均变化率.
3.过曲线 上两点 和
作曲线的割线,求出当 时割线的斜率.
www.themegallery.com
$$
中 山 纪 念 中 学
1.1.2导数的概念
一.探究与回顾
探究结论:
平均变化率近似地刻画了曲线在某一区间上的变化趋势.
www.themegallery.com
如图是函数 的
图像,求:从2s到(2+△t)s 这段时间内平均速度.
计算运动员在 这段时间里的平均速度,并思考以下问题:
⑴运动员在这段时间内使静止的吗?
⑵你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?
h
t
o
www.themegallery.com
1.1.2 新课引入
在高台跳水运动中,平均速度不一定能反映运动员在某一时刻的运动状态,需要用瞬时速度描述运动状态。我们把物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.
又如何求
瞬时速度呢?
问题:如何刻画曲线在一点处的变化趋势呢?
www.themegallery.c