(一)平均变化率、割线的斜率
2.导数的概念
1.瞬时速度、瞬时变化率的概念
3.例2中,计算第
时和第
时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义.
2.求曲线y=f(x)=x3在
时的导数.
1.质点运动规律为
,求质点在
的瞬时速度为.
例1.(1)求函数y=3x2在x=1处的导数.
分析:先求Δf=Δy=f(1+Δx)-f(1)=6Δx+(Δx)2
再求
再求![]()
解:法一 定义法(略)
法二:![]()
(2)求函数f(x)=
在
附近的平均变化率,并求出在该点处的导数.
解:![]()
![]()
例2.(课本例1)将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要对原油进行冷却和加热,如果第
时,原油的温度(单位:
)为
,计算第
时和第
时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义.
解:在第
时和第
时,原油温度的瞬时变化率就是
和![]()
根据导数定义,![]()
![]()
所以![]()
同理可得:![]()
在第
时和第
时,原油温度的瞬时变化率分别为
和5,说明在
附近,原油温度大约以
的速率下降,在第
附近,原油温度大约以
的速率上升.
注:一般地,
反映了原油温度在时刻
附近的变化情况.
1.瞬时速度
我们把物体在某一时刻的速度称为瞬时速度。运动员的平均速度不能反映他在某一时刻的瞬时速度,那么,如何求运动员的瞬时速度呢?比如,
时的瞬时速度是多少?考察
附近的情况:
思考:当
趋近于0时,平均速度
有什么样的变化趋势?
结论:当
趋近于0时,即无论
从小于2的一边,还是从大于2的一边趋近于2时,平均速度
都趋近于一个确定的值
.
从物理的角度看,时间
间隔无限变小时,平均速度
就无限趋近于史的瞬时速度,因此,运动员在
时的瞬时速度是![]()
为了表述方便,我们用![]()
表示“当
,
趋近于0时,平均速度
趋近于定值
”
小结:局部以匀速代替变速,以平均速度代替瞬时速度,然后通过取极限,从瞬时速度的近似值过渡到瞬时速度的精确值。
2 导数的概念
从函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是:
![]()
我们称它为函数
在
出的导数,记作
或
,即
![]()
说明:(1)导数即为函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率
(2)
,当
时,
,所以![]()
(二)探究: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?
探究过程:如图是函数h(t)= -4.9t2+6.5t+10的图像,结合图形可知,
,
所以
,
虽然运动员在
这段时间里的平均速度为
,但实际情况是运动员仍然运动,并非静止,可以说明用平均速度不能精确描述运动员的运动状态.
(一)平均变化率
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