3.1《变化率与导数》教学目标•了解导数概念的实际背景,体会导数的思想及其内涵•教学重点:•导数概念的实际背景,导数的思想及其内涵变化率问题34()3Vrr问题1气球膨胀率33()4VrV2()4.96.510httt问题2高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度是引导:1这一现象中,哪些量在改变?2变量的变化情况?3引入气球平均膨胀率的概念3343()()34VVrrrV当空气容量V从0增加1L时,半径增加了r(1)-r(0)=0.62当空气容量V从1加2L时,半径增加了r(2)-r(1)=0.16探究活动气球的平均膨胀率是一个特殊的情况,我们把这一思路延伸到函数上,归纳一下得出函数的平均变化率21212121()()()()rVrVfxfxVVxx设某个变量f随x的变化而变化,0limxfx0()()limxfxxfxx从x经过△x,量f的改变量为()()ffxxfx量f的平均变化率为()()ffxxfxxx0xfx令,则得到在的(瞬时)变化率:平均速度反映了汽车在前10秒内的快慢程度,为了了解汽车的性能,还需要知道汽车在某一时刻的速度——瞬时速度.2.瞬时速度平均速度的概念这段时间内汽车的平均速度为)/(5410150hkmtsv所有的时间经过的路程已知物体作变速直线运动,其运动方程为s=s(t)(s表示位移,t表示时间),求物体在t0时刻的速度.OA0A1sss(t)s=如图设该物体在时刻t0的位置是s(t0)=OA0,在时刻t0+t的位置是s(t0+t)=OA1,则从t0到t0+t这段时间内,物体的位移是)()(0001tsttsOAOAs在时间段(t0+t)-t0=t内,物体的平均速度为:tsttttsttsv0000)()(要精确地描述非匀速直线运动,就要知道物体在每一时刻运动的快慢程度.如果物体的运动规律是s=s(t),那么物体在时刻t的瞬时速度v,就是物体在t到t+t这段时间内,当t0时平均速度.的极限.即vttsttstsvt)()(lim0例物体作自由落体运动,运动方程为:,其中位移单位是m,时间单位是s,g=9.8m/s2.求:(1)物体在时间区间[2,2.1]上的平均速度;(2)物体在时间区间[2,2.01]上的平均速度;(3)物体在t=2时的瞬时速度.221gtssss(2+t)Os(2)tggtsv212(1)将t=0.1代入上式,得)/(09.2005.2smgv(2)将t=0.01代入上式,得)/(65.19005.2smgv平均速度的极限为:v,0t22t(3)当)/(6.192limlim00smgtsvvtt当时间间隔t逐渐变小时,平均速度就越接近t0=2(s)时的瞬时速度v=19.6(m/s)即物体在时刻t0=2(s)的瞬时速度等于19.6(m/s).v要精确地描述非匀速直线运动,就要知道物体在每一时刻运动的快慢程度.如果物体的运动规律是s=s(t),那么物体在时刻t的瞬时速度v,就是物体在t到t+t这段时间内,当t0时平均速度的极限.即vttsttstsvt)()(lim0瞬时速度2()4.96.510httt高台跳水vΔtΔt-0.1-12.610.1-13.59-0.01-13.0510.01-13.149-0.001-13.09510.001-13.1049-0.0001-13.0099510.0001-13.10049-0.00001-13.0999510.00001-13.1000492()4.96.510httt高台跳水()()hhtthtvtt00(2)(2)(2)limlim(4.913.1)13.1tththvtt导数的概念00000()()()limlimxxfxxfxffxxx一般地,函数y=f(x)在点x=x0处的瞬时变化率是0000()()limlimxxfxxfxfxxoxxy0()fx我们称它为函数y=f(x)在点x=x0处的导数,记为或,即导数的概念也可记作oxxy若这个极限不存在,则称在点x0处不可导。设函数y=f(x)在点x=x0的附近有定义,当自变量x在x0处取得增量△x(点x0+△x仍在该定义内)时,相应地函数y取得增量△y=f(x0+△x)-f(x0),若△y与△x之比当△x→0的极限存在,则称函数y=f(x)在点x0处可导,并称这个极限为函数y=f(x)在点x0处的导数,记为。0()fx00000()()()limlimxxfxxfxyfxxx即00()(),VtSt0()Kfx切说明:)(xf0x0xxyxy0x(1)函数在点处可导,是指时,有极限.如果不存在极限,就说函数在处不可导,或说无导数.点x是自变...