1 实际问题中导数的意义导数在物理学中的应用[例 1] 物体作自由落体运动,其方程为 s(t)=gt2
(其中位移单位:m,时间单位:s,g=9
8 m/s2)(1)计算当 t 从 2 s 变到 4 s 时位移 s 关于时间 t 的平均变化率,并解释它的意义;(2)求当 t=2 s 时的瞬时速度,并解释它的意义.[思路点拨] (1)平均变化率为位移的变化量与相应的时间变化量的比值.(2)瞬时速度为时间变化量趋于 0 时的平均变化率,或由导数的意义得 t=2 s 时的瞬时速度,即 s(t)在 t=2 时的导数值.[精解详析] (1)当 t 从 2 s 变到 4 s 时,位移 s 从 s(2)变到 s(4),此时,位移 s 关于时间 t 的平均变化率为==9
8×3=29
4(m/s).它表示物体从 2 s 到 4 s 这段时间平均每秒下落 29
(2) s′(t)=gt,∴s′(2)=2g=19
6(m/s).它表示物体在 t=2 s 时的速度为 19
[一点通] (1)函数 y=f(x)在 x0处的导数 f′(x0)就是导函数在 x0处的函数值;(2)瞬时速度是运动物体的位移 s(t)对于时间的导数,即 v(t)=s′(t);(3)瞬时加速度是运动物体的速度 v(t)对于时间的导数,即 a(t)=v′(t).1.某一做直线运动的物体,其位移 s(m)与时间 t(s)的关系是 s=3t-t2,求 s′(0)并解释它的实际意义.解: s′=3-2t,∴s′(0)=3,它表示物体开始运动时的速度,即初速度是 3 m/s
2.线段 AB 长 10 米,在它的两个端点处各有一个光源,线段 AB 上的点 P 距光源 A x 米,已知点 P 受两个光源的总光照度 I(x)=+,其单位为:勒克斯.(1)当 x 从 5 变到 8 时,求点 P 处的总光照度关于点 P