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课件网) 6.1.2 课时1 瞬时变化率与导数 从物理学中我们知道,如果物体运动的轨迹是一条曲线,那么该物体在每一个点处的瞬时速度的方向是与曲线相切的.例如,若物体的运动轨迹如图所示,而且物体是顺次经过A,B两点的,则物体在A点处的瞬时速度的方向与向量的方向相同,那么到底什么是瞬时速度呢? 1. 通过实例分析,体会由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程; 2.了解瞬时变化率的概念,理解导数的概念; 3. 会应用定义求简单函数的导数,并能说出其实际意义. 问题1:已知物体运动的位移与时间的关系为 (1)分别求出物体在与这两段时间内的平均速度. 根据平均速度等于平均变化率可知,在内,物体的平均速度为 . 在这段时间内物体的平均速度为 . 问题1: (2)思考物体在时的速度该如何定义. 如果记时物体速度为,那么当很小时, 物体在以2和 端点的闭区间上的平均速度应该是的近似值,即 0.5 而且,无限接近于0时近似会越来越精确,此时,可以看出是无限接近于2的. -0.1 -0.01 -0.001 0.001 0.01 0.1 区间 平均速度 0.5 1.95 1.995 1.9995 2.0005 2.005 2.05 问题1: (2)思考物体在时的速度该如何定义. 因此可以认为时,是物体的速度, 这个速度通常称为瞬时速度(简称为速度). 0.5 问题1: (3)指出这一速度的实际意义. 这一速度的实际意义是:在附近的任意一小段时间内,物体运动的位移的近似值为 你知道哪些生活中的瞬时速度? 0.5 一、瞬时变化率与导数 一般地,设函数y=f (x)在x0附近有定义,自变量在x=x0处的改变量为Δx,当Δx无限接近于0时,若平均变化率无限接近于一个常数k,那么称常数k为函数f (x)在x=x0处的瞬时变化率.此时,也称f (x)在x0处可导,并称k为f (x)在x=x0处的导数,记作 f '(x0)=k. 为了简单起见,“当Δx无限接近于0时,无限接近于常数k”也常用符号“→”(读作“趋向于”)表示为当Δx→0时,→k, 或者写成=k,即f '(x0)=. 前面的问题中, 时的瞬时速度实际上就是函数在处的导数 即 例1.已知函数,求在处的导数 解:当自变量在处的改变量为时,平均变化率 . 可以看出,当无限接近于0时,无限接近于-6,因此 例2.在生产过程中,产品的总成本C一般来说是产量Q的函数,记作称为总成本函数.为了方便起见,经济学家们总是假设Q能在某一区间内连续的取值,并将总成本函数C在数的导数称为在的边际成本,用MC表示,即MC.已知某产品的总成本函数,求边际成本MC,并说明实际意义. 解:设Q=300时产量的改变量为,则 . 令 ,可得MC 因此,产量为300时的边际成本为600. 其实际意义是:此时多生产1件产品,成本要增加600. 方法归纳 求函数y=f(x)在点x0处的导数的三个步骤 简称:一差、二比、三极限. 例3.某正方形铁板在时,边长为10cm.当温度在很小的范围内变化时,由于热胀冷缩,铁板的边长也会发生变化,而且已知温度为时正方形的边长为10 ,其中为常数,设此时正方形的面积为,且求并解释其实际意义. 解:依题意可知 , 设=0时温度的改变量为,则 . 令 ,可得 这表示在时,铁板面积对温度的瞬时变化率为,实际意义是,在时,温度的该变量很小时,铁板面积的改变量的近似值. 1.一质点的运动方程为,其中表示位移(单位:),表示时间(单位:). (1)求该质点在这段时间内的平均速度; (2)求质点在时的瞬时速度. 解:(1)该质点在这段时间内的平均速度为 (2)由(1)知,当趋近于时,趋近于, ∴该质点在时的瞬时速度为. 2.一质点按规律作直线运动(位移单位:m,时间单位:s),若该质点在时的瞬时速度为,求常数的值. 解:因为 , 所以. 在时,瞬时速度为, 即,所以. 1.瞬时速度: 2.求导数的步骤: 一差、二比、三极限(