3.1.2 导数的概念
导数的
概念
内容:利用导数的概念求导数
应用
求函数在某处的导数
求函数在某点附近的平均
变化率
本课主要学习平均变化率的概念及内涵,掌握求平
均变化率的一般步骤.在问题引入、概念形成及概念深
化都是采用情境探究的方法,将有关情境材料提供给学
生,学生通过对这些材料进行分析、思考、提炼、探究
,获得对平均变化率概念的了解.然后在探究的基础上,
组织学生研讨自己在探究中的发现,通过互相交流、补
充、研讨,使学生对平均变化率的认识从感性的认识上
升到理性认识,获得一定水平层次的科学概念。针对平
均变化率的求法给出3个例题,通过解决具体问题强调
正确应用平均变化率的重要性。
在讲述平均变化率的应用时,采用例题与思考与
探究相结合的方法,通过3个例题。随后是课堂检测,
通过设置难易不同的必做和选做试题,对不同的学生
进行因材施教。
平均变化率
一般的,函数 在区间上 的平均变化率为
其几何意义是表示曲线上两点连线(就是曲线
的割线)的斜率。
复习:
在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度为h
(单位:m)与起跳后的时间t(单位:s )存在函数关系
h=-4.9t2+6.5t+10 h
to
求t=2时的瞬时速度?
2
我们先考察t=2附近的情况。任取一个
时刻2+△t,△t是时间改变量,可以
是正值,也可以是负值,但不为0.
当△t<0时,在2之前;
当△t>0时,在2之后。
△t<0时
2+△t
△t>0时
2+△t
△t0时, 在[2, 2 +△t ]这段时
间内
当△t = – 0.01时, 当△t = 0.01时,
当△t = – 0.001时, 当△t =0.001时,
当△t = –0.0001时, 当△t =0.0001时,
△t = – 0.00001, △t = 0.00001,
△t = – 0.000001, △t =0.000001,
…… ……
平均变化率近似地刻画了曲线在某一区间上的变化趋势.
如何精确地刻画曲线在一点处的变化趋势呢?
当Δt趋近于0时,平均
速度有什么变化趋势
?
1、函数的平均变化率怎么表示?
定义: 函数 y = f (x) 在 x = x0 处的瞬时变化率是
称为函数 y = f (x) 在 x = x0 处的导数, 记作
或 , 即
导数的作用:
在问题2中,高度h关于时间t的导数是运动
员的瞬时速度;
在问题1中,我们用的是平均膨胀率,那么
半径r关于体积v的导数是气球的瞬时膨胀率.
导数可以描绘任何事物的瞬时变化率
由导数的意义可知,求函数y=f(x)在点x0处的导数的
基本方法是:
注意:这里的增量不是一般意义上的增量,它可正也可负.
自变量的增量Δx的形式是多样的,但不论Δx选择哪种形
式,Δy也必须选择与之相对应的形式.
一差、二商、三极限
例1. (1)求函数y=3x2在x=1处的导数.
(2)求函数f(x)=-x2+x在x=-1附近的平均变化率,
并求出在该点处的导数.
(3)质点运动规律为s=t2+3,求质点在t=3的瞬时
速度.
求函数在某处的导数
例1. (1)求函数y=3x2在x=1处的导数.
例1.(2)求函数f(x)=-x2+x在x=-1附近的平均变化率,
并求出在该点处的导数.
例1.(3)质点运动规律为s=t2+3,求质点在t=3的瞬时
速度.
(1)求函数y=x2在x=1处的导数;
(2)求函数 在x=2处的导数.
计算第3(h)和第5(h)时,原油温度的瞬时
变化率,并说明它们的意义。
这说明:
在第3小时附近,原油温度大约以1的速率下降,
在第5小时附近,原油温度大约以3的速率上升。
1.求物体运动的瞬时速度:
(1)求位移增量Δs=s(t+Δt)-s(t)
(2)求平均速度
(3)求极限
2.由导数的定义可得求导数的一般步骤:
(1)求函数的增量Δy=f(x0+Δt)-f(x0)
(2)求平均变化率
(3)求极限
18
0
3