3.1.2 瞬时速度与导数[学习目标] 1.通过对大量实例的分析,经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程,了解导数概念的实际背景.2.了解导数的概念,知道瞬时变化率就是导数.3.掌握函数在一点处导数的定义.[知识链接]函数 f(x)在 x=x0处的导数与 Δx 趋近于 0 的方式有关吗?答案 没有关系.无论 Δx 从一侧趋近于 0 还是从两侧趋近于 0,其导数值应相同.否则f(x)在该点处导数不存在,如函数 f(x)=|x|在 x=0 处导数不存在.[预习导引]1.瞬时变化率设函数 y=f(x)在 x0附近有定义,当自变量在 x=x0附近改变 Δx 时,函数值相应地改变Δy=f(x0+Δx)-f(x0),如果当 Δx 趋近于 0 时,平均变化率趋近于一个常数 l,则数 l称为函数 f(x)在点 x0的瞬时变化率.2.函数 f(x)在 x=x0处的导数函数 y=f(x)在 x=x0处的瞬时变化率是lim=lim我们称它为函数 y=f(x)在 x=x0处的导数,记作 f ′( x 0) 或 y ′| x = x 0 ,即 f′(x0)=lim=lim.3.函数的导数如果 f(x)在开区间(a,b)内每一点 x 处的导数都存在,则称 f(x)在区间(a,b)可导,这样,对开区间(a,b)内每个值 x,都对应一个确定的导数 f′(x),于是在区间(a,b)内 f′(x)构成一个新的函数,我们把这个函数称为函数 y=f(x)的导函数,记为 f ′( x ) 或 ( y x′ 、 y ′) . 导函数通常简称为导数.要点一 物体运动的瞬时速度例 1 一质点按规律 s(t)=at2+1 作直线运动(位移单位:m,时间单位:s),若该质点在t=2s 时的瞬时速度为 8m/s,求常数 a 的值.解 Δs=s(2+Δt)-s(2)=a(2+Δt)2+1-a·22-1=4aΔt+a(Δt)2,∴=4a+aΔt.在 t=2s 时,瞬时速度为 lim=4a,即 4a=8,∴a=2.规律方法 求瞬时速度是利用平均速度“逐渐逼近”的方法得到的,其求解步骤如下:(1)由物体运动的位移 s 与时间 t 的函数关系式求出位移增量 Δs=s(t0+Δt)-s(t0);(2)求时间 t0到 t0+Δt 之间的平均速度=;(3)求 lim的值,即得 t=t0时的瞬时速度.跟踪演练 1 如果质点 A 按照规律 s=3t2运动,则在 t=3 时的瞬时速度为( )A.6B.18C.54D.81答案 B解析 s=3t2,∴===3Δt+18,lim (3Δt+18)=18,∴在 t=3 时的瞬时速度为 18.要点二 函数在某点处的导数例 2 求 y=x2在点 x=1 处的导数.解 Δy=(1+Δx)2-12=2Δx+(Δx)2,==2+Δx,∴lim=lim...