导数的背景教学目标理解函数的增量与自变量的增量的比的极限的具体意义教学重点瞬时速度、切线的斜率、边际成本教学难点极限思想教学过程一、导入新课1
瞬时速度问题1:一个小球自由下落,它在下落3秒时的速度是多少
析:大家知道,自由落体的运动公式是(其中g是重力加速度)
当时间增量很小时,从3秒到(3+)秒这段时间内,小球下落的快慢变化不大
因此,可以用这段时间内的平均速度近似地反映小球在下落3秒时的速度
从3秒到(3+)秒这段时间内位移的增量:从而,
从上式可以看出,越小,越接近29
4米/秒;当无限趋近于0时,无限趋近于29
此时我们说,当趋向于0时,的极限是29
当趋向于0时,平均速度的极限就是小球下降3秒时的速度,也叫做瞬时速度
一般地,设物体的运动规律是s=s(t),则物体在t到(t+)这段时间内的平均速度为
如果无限趋近于0时,无限趋近于某用心爱心专心个常数a,就说当趋向于0时,的极限为a,这时a就是物体在时刻t的瞬时速度
切线的斜率问题2:P(1,1)是曲线上的一点,Q是曲线上点P附近的一个点,当点Q沿曲线逐渐向点P趋近时割线PQ的斜率的变化情况
析:设点Q的横坐标为1+,则点Q的纵坐标为(1+)2,点Q对于点P的纵坐标的增量(即函数的增量),所以,割线PQ的斜率
由此可知,当点Q沿曲线逐渐向点P接近时,变得越来越小,越来越接近2;当点Q无限接近于点P时,即无限趋近于0时,无限趋近于2
这表明,割线PQ无限趋近于过点P且斜率为2的直线
我们把这条直线叫做曲线在点P处的切线
由点斜式,这条切线的方程为:
一般地,已知函数的图象是曲线C,P(),Q()是曲线C上的两点,当点Q沿曲线逐渐向点P接近时,割线PQ绕着点P转动
当点Q沿着曲线无限接近点P,即趋向于0时,如果割线PQ无限趋近于一个极限位置PT,那么直线PT叫做曲线在点P处的切线
此时,割线PQ的斜