3.1.1&3.1.2变化率问题导数的概念预习课本P72~76,思考并完成以下问题1.平均变化率的定义是什么?平均变化率的几何意义是什么?2.瞬时变化率的定义是怎样的?如何求瞬时变化率?3.如何用定义求函数在某一点处的导数?1.函数y=f(x)从x1到x2的平均变化率(1)定义式:=.(2)实质:函数值的改变量与自变量的改变量之比.(3)意义:刻画函数值在区间[x1,x2]上变化的快慢.(4)平均变化率的几何意义:设A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))是曲线y=f(x)上任意不同的两点,函数y=f(x)的平均变化率==为割线AB的斜率,如图所示.[点睛]Δx是变量x2在x1处的改变量,且x2是x1附近的任意一点,即Δx=x2-x1≠0,但Δx可以为正,也可以为负.2.函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率定义式lim=lim实质瞬时变化率是当自变量的改变量趋近于0时,平均变化率趋近的值作用刻画函数在某一点处变化的快慢[点睛]“Δx无限趋近于0”的含义Δx趋于0的距离要多近有多近,即|Δx-0|可以小于给定的任意小的正数,且始终Δx≠0.3.导数的概念定义式lim=lim记法f′(x0)或y′|x=x0实质函数y=f(x)在x=x0处的导数就是y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率[点睛]函数f(x)在x0处的导数(1)当Δx≠0时,比值的极限存在,则f(x)在点x0处可导;若的极限不存在,则f(x)在点x0处不可导或无导数.(2)在点x=x0处的导数的定义可变形为f′(x0)=lim或f′(x0)=lim.1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数值与Δx值的正、负无关()(2)瞬时变化率是刻画某函数值在区间[x1,x2]上变化快慢的物理量()(3)在导数的定义中,Δx,Δy都不可能为零()答案:(1)√(2)×(3)×2.函数y=f(x),自变量x由x0改变到x0+Δx时,函数的改变量Δy为()A.f(x0+Δx)B.f(x0)+ΔxC.f(x0)·ΔxD.f(x0+Δx)-f(x0)答案:D3.已知函数f(x)=2x2-4的图象上两点A,B,且xA=1,xB=1.1,则函数f(x)从A点到B点的平均变化率为()A.4B.4xC.4.2D.4.02答案:C4.在f′(x0)=lim中,Δx不可能为()A.大于0B.小于0C.等于0D.大于0或小于0答案:C求函数的平均变化率[典例]求函数f(x)=x2在x=1,2,3附近的平均变化率,取Δx的值为,哪一点附近的平均变化率最大?[解]在x=1附近的平均变化率为k1===2+Δx;在x=2附近的平均变化率为k2===4+Δx;在x=3附近的平均变化率为k3===6+Δx;若Δx=,则k1=2+=,k2=4+=,k3=6+=,由于k1<k2<k3,故在x=3附近的平均变化率最大.求平均变化率的步骤(1)先计算函数值的改变量Δy=f(x1)-f(x0).(2)再计算自变量的改变量Δx=x1-x0.(3)求平均变化率=.[注意]Δx,Δy的值可正,可负,但Δx≠0,Δy可为零,若函数f(x)为常值函数,则Δy=0.[活学活用]已知函数f(x)=x+,分别计算f(x)在[1,2]和[3,5]上的平均变化率,并比较两个区间上变化的快慢.解:自变量x从1变化到2时,函数f(x)的平均变化率为==.自变量x从3变化到5时,函数f(x)的平均变化率为==.由于<,所以函数f(x)=x+在[3,5]的平均变化比在[1,2]的平均变化快.求瞬时速度[典例]一做直线运动的物体,其位移s与时间t的关系是s(t)=3t-t2.(1)求此物体的初速度;(2)求此物体在t=2时的瞬时速度.[解](1)当t=0时的速度为初速度.在0时刻取一时间段[0,0+Δt],即[0,Δt],∴Δs=s(Δt)-s(0)=[3Δt-(Δt)2]-(3×0-02)=3Δt-(Δt)2,==3-Δt,lim=lim(3-Δt)=3.∴物体的初速度为3.(2)取一时间段[2,2+Δt],∴Δs=s(2+Δt)-s(2)=[3(2+Δt)-(2+Δt)2]-(3×2-22)=-Δt-(Δt)2,==-1-Δt,lim=lim(-1-Δt)=-1,∴当t=2时,物体的瞬时速度为-1.1.求运动物体瞬时速度的三个步骤(1)求时间改变量Δt和位移改变量Δs=s(t0+Δt)-s(t0).(2)求平均速度=;(3)求瞬时速度,当Δt无限趋近于0时,无限趋近于常数v,即为瞬时速度.2.求(当Δx无限趋近于0时)的极限的方法(1)在极限表达式中,可把Δx作为一个数来参与运算;(2)求出的表达式后,Δx无限趋近于0就是令Δx=0,求出结果即可.[活学活用]一物体做初速度为0的自由落体运动,运动方程为s=gt2(g...