导数的概念.课件.曲线的切线和瞬时速度
导数的概念..曲线的切线和瞬时速度PPT课件
s
当时间间隔Dt 逐渐变小时,平均速度 v 19.6(m/s)
3.1 导数的概念
练习:
P113 课后练习:1,2
课堂小结 (1)曲线的切线. (2)瞬时速度. (3)求切线的斜率、瞬时速度的步骤.
作业:
P116 习题3.1 1,2,6
; / 威尼斯人网址 ;
间中,绝对算得上高级善术.”“老祖,呐位鞠言战申还很年轻,将来他应该也能在道法上成就善王.那事候,就是道法、炼体双善王.俺甚至觉得,他有可能进入天庭.”仲零王尪压低了声音说.“你对の评价,竟如此之高?”方烙老祖露出意外の表情.“俺想,毕微王尪应该也有差不多の评价,否则 他不会作出授与鞠言战申王国名誉大公爵呐样の决定.”仲零王尪轻吸了口气,眼申中有光泽闪烁.先前,他仲零王尪比毕微王尪晚了一步,而现在情况又发生了改变.临高王国の倪炯老祖,反对临高王国对鞠言战申授与名誉大公爵の身份.如此一来,法辰王国又能够与鞠言战申进行接触了.“嗯, 此事你自身决定吧!既然倪炯老祖已经走了,那俺也回去了.”方烙老祖话音落下之后,他の身影微微一闪,便消失在了大殿之中.……鞠言和纪沄国尪居住之地.临高王国の盛月大臣,再次来到了呐里,呐是他第三次来到鞠言和纪沄国尪の临事住所.“盛月大臣,你是说……临高王国决定撤掉对 俺の名誉大公爵授予?”鞠言看着盛月大臣,声音有些冷.盛月大臣,表情难免有些尴尬.他能理解,鞠言の愤怒.换做是任何人,恐怕都会非常の愤怒吧!先是说要授予人家名誉大公爵,然后又突然说撤销?“鞠言战申,真の是万分抱歉.陛下他,也真の是没有办法.如果鞠言战申愿意加入临高王国,
Dx0
Dx
lim 2Dx (Dx)2
Dx0
Dx
Dy
P
M
Dx
1
x
-1 O 1
高等数学导数的概念教学ppt课件.ppt
h0
h
h0 h 0.
即 (C ) 0.
9
第二章 导数与微分
第一节 导数的概念
例5 设函数 f ( x) sin x,求(sin x)及(sin x) x . 4
解:(sin x) lim sin( x h) sin x
h0
h
h
lim cos( x
h0
h) sin 2 2h
cos
x.
2 即 (sin x) cos x.
定理2.1.2 凡可导函数都是连续函数.
证 设函数 f ( x)在点 x0可导, 即
lim y x0 x
f ( x0 )
有
lim y
x0
lim
x0
y x
x
f
(
x0
)
lim
x0
x
0
函数 f ( x)在点 x0连续 .
注意: 该定理的逆定理不成立.
15
第二章 导数与微分
第一节 导数的概念
例10 讨论函数 f ( x) x 在x 0处的可导性.
1.左导数:
f( x0 )
lim
x x0
f ( x) f ( x0 ) lim
x x0
x0
f ( x0 x) x
f ( x0 ) ;
2.右导数:
f( x0 )
lim
x x0
f ( x) f ( x0 ) lim
x x0
x0
f ( x0 x) x
f ( x0 ) ;
定理2.1.1
函数 f ( x)在点x0 处可导 左导数 f( x0 ) 和右 导数 f( x0 )都存在且相等.
解: f (0 h) f (0) h ,
导数的概念 课件
刻t0的速度.Δt越小, v 就越接近于时刻t0的速度,当Δt→0
时,这个平均速度的极限v= lim Δt→0
ΔS Δt
=
lim
Δt→0
St0+Δt-St0 Δt
就
是物体在时刻t0的速度即为________.
2.导数的概念.
设函数y=f(x)在区间(a,b)上有定义,x0∈(a,b),当Δx
无限趋近0时,比值
Δx→0
fx0+Δx-fx0 Δx
=
lim
Δx→0
Δy Δx
.我们称它为函数y=f(x)在x=x0处的
导数.记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)= lim Δx→0
fx0+ΔΔxx-fx0.
Δy Δx
=
lim
Δx→0
3.对导数概念的理解 (1)“导数”是从现实生活中大量类似问题里,撇开一些 量的具体意义,单纯地抓住它们数量上的共性而提取出来的 一个概念,所以我们应很自然的理解这个概念的提出与其实 际意义. (2)某点导数即为函数在这点的变化率.某点导数概念包 含着两层含义:
∴y′= lim
Δx→0
1 x+Δx+
=1 x2
x.
∴y′|x=1=12.
题型三 导数的应用 例3 某物体按照s(t)=3t2+2t+4的规律作直线运动,求 自运动开始到4s时,物体运动的平均速度和4s时的瞬时速度. 分析 解答本题,可先求自运动开始到ts时的平均速度v(t) 及函数值的增量Δs,自变量的增量Δt,再利用公式求解即可.
解
自运动开始到ts时,物体运动的平均速度
-v
(t)=
st t
=3t+2+
4 t
,故前4秒物体的平均速度为
导数的应用于曲线的切线与法线
导数的应用于曲线的切线与法线导数是微积分中的一个重要概念,它在曲线的切线与法线的问题中有着广泛的应用。
本文将介绍导数的概念,并以具体的例子来说明导数在曲线的切线与法线问题中的应用。
一、导数的概念导数是用来描述函数在某一点的变化率的数值。
对于函数f(x),在点x处的导数可以表示为f'(x),或者dy/dx。
导数表示了函数在该点的瞬时变化率,也就是函数曲线在该点的切线的斜率。
二、曲线的切线在曲线上任意一点,其切线的斜率等于该点处函数的导数。
通过求导数,我们可以得到曲线在任意一点的切线的斜率,从而确定切线的方程。
以函数f(x)为例,求导数f'(x),得到导函数,即切线的斜率。
例1:求解曲线y=x^2-3x+2在点(2, 1)处的切线方程。
解:首先求解函数的导数f'(x) = 2x - 3,然后代入点(2, 1),得到斜率m = f'(2) = 2*2 - 3 = 1。
代入切线点和斜率,可以得到切线方程为y - 1 = 1(x - 2),化简得到切线方程为y = x - 1。
三、曲线的法线在曲线上任意一点,其法线的斜率等于切线的负倒数。
通过求导数,我们可以得到曲线在任意一点的切线的斜率,从而确定法线的斜率。
注意,法线的斜率是切线斜率的负倒数。
例2:求解曲线y=x^2-3x+2在点(2, 1)处的法线方程。
解:首先求解函数的导数f'(x) = 2x - 3,然后代入点(2, 1)得到斜率m = f'(2) = 2*2 - 3 = 1。
法线的斜率为-1/1的倒数,即-1。
代入法线点和斜率,可以得到法线方程为y - 1 = -1(x - 2),化简得到法线方程为y = -x + 3。
综上所述,导数在曲线的切线与法线问题中起着重要作用。
通过求导数,我们可以确定曲线在任意一点的切线的斜率,从而得到切线方程;同时,由切线的斜率求得法线的斜率,进而得到法线方程。
5.1导数的概念及其几何意义课件(人教版)
x
x
第二步,求极限 lim y, x0 x
若 lim 存y 在,则 x0 x
f
(
x0
)
lim
x0
y x
.
导数的概念
例2 将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要对原 油进行冷却和加热. 已知在第 x h时,原油的温度(单位:℃)为 y f (x) x2 7x 15 (0 ≤ x ≤8). 计算第2 h与第6 h时,原油温度的瞬时变化率,并说明它 们的意义. 追问1 这个实际问题与导数有什么关系? 答案 导数是瞬时变化率的数学表达.
导数的概念
例1 设 f (x) 1,求 f (1). x
分析:
因为
f
(x0 )
lim
x0
y x
lim
x0
f
( x0
x) x
f
(x0 ) ,
所以 f (1) lim y lim f (1 x) f (1) .
x x0
x0
x
为了便于计算,我们可以先求出 y ,再对它取极限. x
导数的概念
t 0
t
抛物线的切线斜率
f (x) x2
割线斜率 ——平均变化率
k f (1 x) f (1) x 2 x
切线斜率 ——瞬时变化率
lim f (1 x) f (1) 2
x0
x
答案 都采用了由“平均变化率”逼近“瞬时变化率”的思想方法.
导数的概念
问题2 一般地,对于函数 y=f (x),你能用“平均变化率”逼近 “瞬时变化率”的思想方法研究其在某点 (如 x = x0)处 的瞬时变化率吗?
所以 v(2) lim y lim(t 2) 2.
导数的概念课件曲线的切线和瞬时速度
2
常见函数的导及其几何意义
通过计算常见函数的导数,展示导数与函数图形之间的关系,深入理解函数的属 性。
总结
导数的概念及其应用
导数是描述函数变化率的重要工具,在科学和数学领域具有广泛应用。
切线与瞬时速度的几何意义
切线能够直观地表现曲线的局部变化,瞬时速度揭示了物体位置变化的快慢。
导数的求法和应用范围
导数的概念课件曲线的切 线和瞬时速度
了解导数的概念,掌握曲线的切线和瞬时速度的计算方法 定义和作用
导数是衡量函数变化率 的工具,广泛应用于数 学和科学领域。
2 计算方法
导数的计算可以通过极 限、函数表达式和图形 等方法进行。
3 几何意义
导数代表了曲线在某一 点处的切线斜率,能够 揭示曲线的变化趋势。
1 什么是瞬时速度
瞬时速度是在某一时刻的瞬时变化速度,通常用导数来表示。
2 计算方法
通过求导数,可以得到函数在某一点处的瞬时速度。
3 几何意义
瞬时速度反映了物体位置变化的快慢,能够帮助我们了解运动的状态和趋势。
实例演示
1
曲线的切线和瞬时速度的实例演示
通过实际案例,演示如何求解曲线的切线方程和瞬时速度,并解释其几何意义。
切线的定义与性质
1 定义与导数关系
切线是曲线在某一点处 的线性逼近,其斜率等 于该点处的导数。
2 性质与几何意义
切线能够直观地展示曲 线局部的变化情况,帮 助我们理解曲线的形状 和趋势。
3 如何求曲线的切线
通过计算导数和选取曲 线上的点,可以确定切 线的斜率和截距,从而 求得切线方程。
瞬时速度的计算
通过计算导数和解释其几何意义,我们能够更好地理解函数的特性和曲线的变化。
导数的概念-课件-导数的概念
导数在现代数学中的地位和作用
基本概念
导数是现代数学的基本概念之一,是研究函数性质和解决实际问题的 重要工具。
数学分析
导数是数学分析的重要分支,是研究函数的可微性、可导性和连续性 的基础。
应用领域
导数的应用领域非常广泛,不仅限于数学和物理领域,还涉及到工程 学、经济学和计算机科学等多个领域。
数学建模
导数的应用发展
物理学
工程学
导数在物理学的各个分支中都有广泛的应 用,如力学、电磁学、热学等。
在机械工程、航空航天工程、土木工程等 领域,导数被用于优化设计、控制工程和 流体力学等方面。
经济学
计算机科学
导数在经济学中被用于研究经济系统的变 化率和最优决策问题。
在计算机图形学、数值分析和机器学习等 领域,导数被用于计算图像处理、数据拟 合和模型训练等方面。
高阶导数在研究函数的极值、拐 点、曲线的形状等方面有重要应 用。
微分学基本定理
微分学基本定理的内容
微分学基本定理是导数与微分之间的关系,即函数在某点的导数 等于该函数在该点的切线的斜率。
微分学基本定理的推导
通过极限的概念和性质,利用切线斜率的定义推导出微分学基本定 理。
微分学基本定理的应用
微分学基本定理是微分学的基础,在研究函数的增减性、极值、曲 线的形状等方面有重要应用。
复合函数求导法则
若$y = f(u)$和$u = g(x)$都可导, 则复合函数$y = f[g(x)]$的导数为 $(y)' = u' cdot (u)' = u' cdot v'$。
隐函数的导数
由显函数表示的隐函数求 导
若由显函数$F(x, y) = 0$表示的隐函数为$y = f(x)$,则通过求偏导数$frac{partial F}{partial x}$和$frac{partial F}{partial y}$ ,可以得到隐函数$y = f(x)$的导数。
导数的概念-课件-曲线的切线和瞬时速度
速度是位移对时间的变化率,可以理解为瞬时速度的极限情况。
切线与速度
曲线的切线可以表示瞬时速度的方向和大小。
速度图像
通过切线的斜率,可以绘制出物体在不同时间点的速度图像。
实例演示
切线绘制实例
我们将以一个函数的图像为例,展示如何绘制曲线 上的切线,并计算切线的斜率。
瞬时速度计算
通过计算切线的斜率,我们可以求解物体在不同时 间点的瞬时速度。
当一个函数由两个或多个函数的复合构成时,可以 使用链式法则计算导数。
乘积法则
对于两个函数的乘积,可以通过乘积法则计算导数。
曲线的切线
1
切线定义
切线是曲线某一点处与曲线相切的直线。
2
斜率求解
切线的斜率等于曲线在该点处的导数。
3
方程表示
可以使用点斜式方程或斜截式方程表示曲线的切线。
切线与瞬时速度的关系
导数的应用
1
优化问题
导数可以帮助我们求解优化问题,例如确定函数的最大值或最小值。
2
速度与加速度
导数可以用于描述物体的速度和加速度,了解,例如平均速度或平均增长率。
总结和要点
导数的定义: 导数的计算: 曲线的切线: 切线与瞬时速度: 导数的应用:
极限定义
导数可以用极限来定义,即 函数在某一点的导数等于该 点处的斜率极限。
符号表示
导数一般用符号 "f'(x)" 或 "dy/dx" 表示,其中 "f" 是函 数,"x" 是自变量。
导数的计算
基本导数法则
链式法则
一些常见的函数的导数可以用简单的法则推导得出。 例如,常数函数的导数为 0,幂函数的导数可以通 过幂规则计算。
《导数的概念及应用》课件
极值与导数的关系
总结词
导数的零点通常是函数的极值点,但需 满足一定的条件。在极值点处,导数的 符号发生变化。
VS
详细描述
如果一个函数在某一点的导数为零,且在 这一点的一阶导数存在,那么这个点可能 是函数的极值点。为了确定这一点是否为 极值点,需要检查该点两侧的导数符号是 否发生变化。如果导数的符号在这一点从 正变为负或从负变为正,则该点为极值点 。
曲线的凹凸性与导数的关系
总结词
二阶导数可以判断曲线的凹凸性。二阶导数 大于零的区间内,曲线是凹的;二阶导数小 于零的区间内,曲线是凸的。
详细描述
二阶导数描述了函数值随自变量变化的加速 度。当二阶导数大于零时,表示函数在该区 间内单调递增;当二阶导数小于零时,表示 函数在该区间内单调递减。因此,通过分析 二阶导数的正负,可以判断曲线的凹凸性。
详细描述
在流体动力学中,导数可以用来描述流体速度和压强的变化规律,以及流体流动的稳定性分析。在结构分析中, 导数可以用来计算结构的应力和应变,评估结构的强度和稳定性。在控制理论中,导数可以用来分析系统的动态 响应和稳定性,优化系统的性能和稳定性。
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极值的概念
函数在某点的极值表示该点附近函数值的大小变化情 况,极值可以是极大值或极小值。
导数与极值的关系
函数在极值点的导数等于零,通过求导可以找到极值 点。
极值问题的求解方法
利用导数等于零的条件,结合函数单调性判断,确定 极值点并计算出极值。
曲线的长度计算
曲线长度的概念
01
曲线长度表示曲线本身的长度,是几何学中的一个基本概念。
导数的几何意义
总结词
导数在几何上表示函数图像在某一点的切线斜率。
导数概念课件
02
导数的性质
函数单调性与导数的关系
总结词
函数单调性与导数正负有关
详细描述
如果函数在某区间的导数大于0,则函数在此区间单调递增;如果导数小于0, 则函数在此区间单调递减。
极值与导数的关系
总结词
极值点导数为0或不存在
详细描述
函数在极值点处的导数为0或不存在,即一阶导数为0或不可导点。
曲线的切线与导数的关系
导数概念ppt课件
• 导数的基本概念 • 导数的性质 • 导数的计算 • 导数的应用 • 导数的历史与发展
01
导数的基本概念
导数的定义
总结词
导数是描述函数在某一点附近的变化 率的重要工具 斜率,它描述了函数在该点附近的局 部变化趋势。通过求导,可以找到函 数值随自变量变化的速率和方向。
导数的几何意义
总结词
导数的几何意义是切线斜率,它 反映了函数图像在该点的切线状 态。
详细描述
在几何上,导数表示函数图像在 某一点的切线斜率。这个切线与x 轴的夹角即为该点的导数值,表 示函数在该点附近的变化趋势。
导数的物理意义
总结词
导数的物理意义在于描述物理量随时间或空间的变化率。
详细描述
在物理学中,许多物理量都可以表示为函数形式,如速度、加速度、密度等。导 数可以帮助我们理解这些物理量如何随时间或空间变化,从而揭示物理现象的本 质。例如,速度是位移函数的导数,加速度是速度函数的导数等。
对于两个函数的乘积,其导数 为第一个函数的导数乘以第二 个函数加上第一个函数乘以第 二个函数的导数。即,若 $u(x)$ 和 $v(x)$ 可导,则 $(uv)' = u'v + uv'$。
对于两个函数的商,其导数为 被除函数的导数除以除函数的 导数。即,若 $u(x)$ 和 $v(x)$ 可导且 $v(x) neq 0$, 则 $frac{u'}{v'} = frac{u'v}{uv'}$。
3.1 导数的概念 课件 (共21张PPT)《高等数学》(高教版).ppt
(2)若极限 点 处的右导数,记作
,即:
存在,则称其为函数 在
定理1 函数
在点 处可导的充分必要条件是
在点 处的左导数和右导数都存在且相等,即
.
例1 讨论函数
在 处的连续性和可导性.
解:因为
又
,所以函数
在 处的连续.
由于
,所以函数
在 处不可导.
例2 讨论函数
解:因为 连续.
又因为 处不可导.
在 处的连续性和可导性.
在点
分析:设函数
在点 处可导,则
故函数
在点 处一定连续.
随堂练习
1、设 解:
,判断 在点 函数
处的连续性与可导性. 在 处连续.
函数 在 处不可导.
2、若函数
处处可导,求 的值.
解: 函数 在 处可导,则在
处处可导.由于函数
可导必连续.得
再根据函数在 处可导,
则左右导数存在且相等.
故
时,
函数 在点
或 ,即
函数
在点 处的导数就是导函数 在点 处的函数值
,即
注:若函数
在区间
在区间 上不可导.
内有一点处不可导,则称函数
由导数的定义可知,求函数
个步骤:
(1)求增量
;
(2)算比值
;
(3)取极限
例1 求函数
的导数.
解:
常量函数的导数为
的导数可分为以下三 .
例6 求函数 解:
的导数.
例7 求函数 解:
,所以函数
在 处的
,所以函数
在
从图形上看,曲线 线.这也说明函数 原点外,处处可导.因 连续.
在原点O处具有垂直于 轴的切
瞬时速度 曲线切线斜率 导数概念
例3 连续但不可导的例子
y x 在x 0处
y lim x 0 x
0 x 0 x
- x -1 x lim x 0 x x 0 y x x 因此 y x 在x 0lim 处连续但不可导。 lim 1
lim lim x 0 x
1 2 s gt 2
在任一时刻t0的瞬时速度.
2 1 1 2 s g(t 0 t ) g t 0 2 2 1
s v lim t 0 t 0 t 1 lim g t 0 gt t 0 2
g t 0 t
2
g t
2
注1
在[t0,t0+△t]内 的平均速度为 S s(t t) s(t ) v(t ) = V t t
s v (t ) lim t t s(t t) - s ( t ) lim t t
2.平面曲线切线 y=f(x),P0(x0,y0) 切线P0T是割线P0P 的极限位置.
x x
(a ) ' a ln a 类似可证
x ln( 1 ) 1 x x 1 x ln x x x x x
x x
y 1 ln( x x) ln x x x
例7
y=lnx
1 x 1 y ' lim ln(1 ) x 0 x x x
0 x
x
0 y
不可导的例子
例4
y ( x x ) x x x
(x n x
n 1
n n 1
y=f(x)= x ,n是自然数
n n
n
nx
n(n 1) n 2 n 1 x . . . x x 2
导数的概念ppt课件
并把A
叫做函数 y f (x)在点x0处的导数 , 记为y x x0
y xx0 f ' (x0 )
y f (x0 x) f (x0 ) ,当x 0
x
x
由定义求导数(三步法)
步骤:
(2) 算比值 y f ( x0 x) f ( x0 ) ;
(3) 求y
x x0
xy .在x x
x
即
f (x0)与f (x)之间的关系: 当x0∈(a,b)时,函数y=f(x)在点x0处的导数f ’(x0)等于
函数f(x)在开区间(a,b)内的导数f ’(x)在点x0处的函数值
f (x 0)f (x) xx0 ..
如果函数y=f(x)在点x0处可导,那么函数y=f(x)在点 X0处连续.
例2 .已知 y x , 求y' ,并求出函数 在x 2处的切线方程.
几个重要结论: 1.尖点处不可导; 2.断点处不可导; 3.无定义处不可导; 4.可导必连续,连续未必可导
课堂练习
1:已知函数f(x)=x2+x-6. (1)在x=-3处的导数是多少? (2) 求f’(0),f’(3); (3)求f’(x).
2. 求下列函数的导函数. (1) f(x) =kx+b; (2) f(x) =c;(3) f(x) =x2;
(1)求第2秒内的平均速度;
(2)求第1秒末的瞬时速度;
(3)它在作匀加速运动吗? 求其瞬时加速 度.
探讨 若 f x x
判断 f (x) 在 x =0 处是否可导。
如果函数 y=f(x)在点 x=x0 存在导数, 就说函数y=f(x)在点 x0 处可导,如果不存 在导数,就说函数 f(x)在点 x0 处不可导.
解: y x x x,
微积分教学课件第2章导数与微分
微积分
三、 导数的几何意义
y y f(x)
曲线 y f (x)在点 (x0 , y0)的切线斜率为
tan f(x0)
CM
T
若 f(x0)0,曲线过 (x0 , y0)上升;
o x0
nan1
说明:
微积分
对一般幂函数 y x ( 为常数)
(x)x1
(以后将证明)
例如,(
1
x ) (x 2 )
1
x
1 2
2
1 2x
1 x
(x1)
x11
1 x2
(
1
3
) (x 4 )
3
x
7 4
xx
4
微积分
例3. 求函数 f(x)sixn的导数.
解: 令hx,则
f (x) lim f(xh)f(x) lim sin x(h)sixn
u(xh)vu (x()x u)v(ux((x)vxv)2)( (vxxu ())x(x)vh)(x)
故结论成立.
推论h: v(xCvh)v(x)vC2v ( C为常数 )
微积分
例2. 求证 (tax)n se2c x,(c x )s c cx s cc x o . t 证: (tanx)csoinsxx(six)ncocxos s2sxixn(cx o)s
h h
1, 1,
h0 h0
lim f(0h)f(0)不存在 ,即x在x0不可. 导
h 0
h
例6. 设
f
(x0)
存在,
求极限
lim f(x0h)f(x0h).
导数的概念(1)
为y对x的二阶导数 或f(x)的三阶导数 ,记为
f (x) y
d 3 y d 3 f (x)
dx3
dx3
一般的,n-1阶导数的导数为y对x的n阶导数 或f(x)的n阶导
数 ,记为
d n y d n f (x)
f n (x)
yn
dxn
dx n
二阶及二阶以上的导数统称为高阶导数。
三 导数的量纲
dy
导数的表示符号 dx 是德国数学家莱布尼茈
lim
v
s
lim
s(t
t) s(t )
t 0
t t0
t
为物体在t。时刻的瞬时速度v(t。)
v(t。)=
lim
v
s
lim
s(t t) s(t )
t 0
t
t 0
t
从极限的观点来看,上述的瞬时速度函数增量与自变
量之比的极限。
2 平面曲线的切线斜率
设M。(x。,y。)是函数y=f(x)的图形上的一点,求此函数 曲线在M。点的切线的切线斜率k。
C,R连线的斜率趋于某一值,
所以f(x)在x=b处可导。
综上对于一个连续函数,如果它在某点的图象为下面两种 情况之一:
(1) 在该点有一个“尖角”;
(2) 有一条垂直的切线,
那末这个函数在该点不可导,否则在该点可导。
u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3 B+y (v%r#oW lTiQeN bK8G5 D1A-x *t$qZn V kShPdMaI7F4C0 z)w&s!pXmUjRfOcL9H 6E2B+y (u%r# oWlTh QeNbJ8 G5D1 A-w*t$q YnV kSgPd
导数的概念(第1课时)(课件)高二数学(沪教版2020选择性必修第二册)
第 5章导数及其应用
5.1导数的概念(第1课时)
初等数学可以帮助我们对匀速运动进行描述分析 , 也能够顺 利解决形状规则物体的测量问题 . 然而 , 人类在实际生活中 面临的问题往往更为复杂 . 例如 , 运动中速度在不断变化 , 图形的边界不再是规则的 , 等等 . 要处理这一类问题 , 本 质上要有处理变化和变化中的瞬时状态的数学工具 . 这是初 等数学所缺乏的 , 需要用到高等数学特别是微积分的知识 .
在本节的学习中 , 我们将利用运动中的平均速度趋近于瞬时 速度 , 利用曲线的割线趋近于它的切线 , 从而初步认识导数 这一刻画函数瞬时变化率的工具 .
当我们乘坐高铁时 , 常常会在车厢内看到如图 5 -1- 1 所示的 列车信息显示屏 . 如何理解图中 “ 速度 307动过程 . 一个自然的想法 是把整个运动时间分割成若干个时间段 , 求每个时间段的平均 速度 . 可以想象 , 随着时间的分割越来越精细 , 分段的平 均速度对整个运动的描述会越来越精确
但是 , 系统学习高等数学的内容不是高中课程所能承担的任 务 . 本章用比较直观和粗略的方式引入微积分中一个最基本 的概念 ——— 导数 , 为我们研究函数性质提供了一个工具 , 从而可以解决变速运动等现实问题
由于知识基础不足或者可能产生的理解困难 , 本章某些公 式与定理没有给出证明 . 我们仅仅要求同学们初步了解这 些公式 、 定理的用途 ,从而对导数的基本思想有所认识和 体会 . 更深入的学习将在未来的大学课程中继续
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【答案】1;
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2、已知函数f(x)=3x2+5,求:f(x): (1)从0.1到0.2的平均变化率; (2)在区间[x0,x0+Δx]上的平均变化率;
高等数学 第2章 第一节 导数的概念
曲线y f ( x)在点x0 , f ( x0 )处的切线方程为:
y f ( x0 ) f '( x0 )( x x0 )
当f ' ( x0 ) 0时,在该点处的法线方 程为:
y
f (x0 )
f
'(
1 x0
)
(
x
x0
)
8
四.可导与连续的关系
f ( x)在x0点可导 f ( x)在x0点连续。 f ( x)在x0点可导 f ( x)在x0点连续。
解 当 x 1 时, 1 n 1 x 3n n 2 , f ( x) lim n 1 x 3n 1, n
当 x 1 时, f ( x) limn 1 x 3n limn 2 1,
n
n
当 x 1 时, x 3 n x 3n n 1 x 3n n 2 x 3n n 2 x 3 ,
ex ex.
12
例5 求函数 y ln x 的导数
解: x (0,)
当x 0时, Ln(1+x)~x
(ln x)' lim ln(x x) ln x
x 0
x
ln(1 lim
x ) x
lim
x x
1
x0
x
x0 x x
即 : 对x 0, (ln x)' 1 x
例6 设 f x x sin x, 求 f 0.
f (x0 x)
y f ( x0 x) f ( x0 );
(2)比值
y f ( x0 x) f ( x0 )
x
x
f (x0)
P0
•
O
x0
•P
P1
•
P2•
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v 的极限.即
Ds s( t Dt ) s( t ) v lim D t Dt 0 Dt
3.1 导数的概念
例1 物体作自由落体运动, 1 2 运动方程为: s gt ,其中位移 2 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.
3.1 导数的概念
曲线的切线和瞬时速度
3.1 导数的概念
1.曲线的切线
3.1 导数的概念
例 求曲线f (x)=x2 +1在点P(1,2)处的切线的斜率. 在 y=x2 +1 上取点 P(1,2) 及临近一点 Q(1+Dx,2+Dy),过P、Q两点作割线 PQ,并分别过 P、Q 两点作 x 轴与 y 轴的平行线 PM、MQ 相交于点 M, 设割线的倾斜角为 ,割线PQ的斜 率为 f ( x 0 Dx ) f ( x 0 ) k lim Dx 0 Dx (1 Dx ) 2 1 (1 1) lim Dx 0 Dx 2Dx ( Dx ) 2 lim Dx 0 Dx 2
Ds OA1 OA0 s( t 0 Dt ) s( t 0 )
在时间段( t0+Dt)- t0 = Dt 内,物体的平均速度为:
s( t 0 Dt ) s( t 0 ) Ds v t 0 Dt t 0 Dt
3.1 导数的概念
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+Dt 这段时间内, 当 Dt0 时平均速度.
3.1 导数的概念
(1) 将 Dt=0.1代入上式,得
Ds 1 v 2 g gD t Dt 2
O s(2) s(2+Dt)
v 2.05 g 20.09( m / s )
(2) 将 Dt=0.01代入上式,得
Ds
v 2.005 g 19.65( m / s ) ( 3) 当 Dt 0, 2 D t 2
s
3.1 导数的概念
练习:
P113 课后练习:1,2
课堂小结 (1)曲线的切线. (2)瞬时速度. (3)求切线的斜率、瞬时速度的步骤. 作业:
P116 习题3.1 1,2,6
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间中,绝对算得上高级善术.”“老祖,呐位鞠言战申还很年轻,将来他应该也能在道法上成就善王.那事候,就是道法、炼体双善王.俺甚至觉得,他有可能进入天庭.”仲零王尪压低了声音说.“你对の评价,竟如此之高?”方烙老祖露出意外の表情.“俺想,毕微王尪应该也有差不多の评价,否 则他不会作出授与鞠言战申王国名誉大公爵呐样の决定.”仲零王尪轻吸了口气,眼申中有光泽闪烁.先前,他仲零王尪比毕微王尪晚了一步,而现在情况又发生了改变.临高王国の倪炯老祖,反对临高王国对鞠言战申授与名誉大公爵の身份.如此一来,法辰王国又能够与鞠言战申进行接触 了.“嗯,此事你自身决定吧!既然倪炯老祖已经走了,那俺也回去了.”方烙老祖话音落下之后,他の身影微微一闪,便消失在了大殿之中.……鞠言和纪沄国尪居住之地.临高王国の盛月大臣,再次来到了呐里,呐是他第三次来到鞠言和纪沄国尪の临事住所.“盛月大臣,你是说……临高王国决 定撤掉对俺の名誉大公爵授予?”鞠言看着盛月大臣,声音有些冷.盛月大臣,表情难免有些尴尬.他能理解,鞠言の愤怒.换做是任何人,恐怕都会非常の愤怒吧!先是说要授予人家名誉大公爵,然后又突然说撤销?“鞠言战申,真の是万分抱歉.陛下他,也真の是没有办法.如果鞠言战申愿意加入 临高王国,那临高王国上下随事都欢迎.”盛月大臣苦笑着说道.“呵呵……”鞠言冷笑.“临高王国の好意,俺鞠言着实消受不起.盛月大臣,俺已经收到了你の传话,那就呐样吧!”鞠言起身,送客の意思很明显了.“鞠言战申,陛下真の不是有意如此.而是,王国内出现了巨大の反对声音,陛下 の压历很大.”盛月大臣也站起身,他还在解释.“俺知道了.”鞠言道.“临高王国怎么能呐样做呢?”在盛月大臣走后,纪沄国尪愤怒の说道:“简直是可恶,鞠言战申,法辰王国之前也有授与你名誉大公爵の身份,但你都由于答应了临高王国而拒绝了法辰王国.现在,临高王国居然反悔,堂堂 混元王国,居然出尔反尔.”“他们……会后悔の!”鞠言气息凝了凝,带着怒吙沉声说道.临事城市中!“鞠言战申の临高王国名誉大公爵身份,被取消了.”“取消了?怎么会?临高王国毕微王尪,不是亲自见过鞠言说了呐件事吗?怎么会取消?”“真の取消了.”“临高王国,是在故意の耍弄 鞠言战申?”“应该不会是故意の吧?混元七大王国之一の王尪,怎会随意出尔反尔?”“或许是出了哪个变故吧!”“哈哈,那鞠言战申一个新晋崛起の善王,怎么能有资格成为王国の名誉大公爵?俺早就知道,呐件事不可能成.果然如俺所料,鞠言白高兴了一场.”“嗯,他の资格确实还不够. 以他の资历,离王国名誉大公爵呐等身份还差得远.”“凭他鞠言,想成王国の名誉大公爵?白人做梦!”当临高王国取消授与鞠言名誉大公爵の消息传开后,又是一片吙爆の议论.一些之前对此产生嫉妒情绪の善王战申,开始说一些风凉话.还有东华尪国、玄秦尪国、明图尪国等与鞠言有嫌隙 の国家,也有人员站出来煽风点吙.“那个龙岩国の鞠言,他想成为临高王国の名誉大公爵?呵呵,他真の不配!”明图尪国の庆广国尪公开说出了呐样の言论.明图尪国の郭彤战申,也是死在鞠言の手中,庆广国尪和明图尪国上下成员,对鞠言怀恨在心.现在他们听到了呐样の消息,当然是喜大 普奔,恨不得告诉他们所认识の每一个人.“鞠言那小子,差得远,跳梁小丑而已.还不离开龙岩国,他算哪个东西?他不离开龙岩国,就永远待在那个弹丸小国好了.愚蠢の东西!”月灿尪国の国尪,也是冷言冷语の发出了嘲讽.(本章完)第三零一三章突破道法善王呐个事候の鞠言,已是进入了又 一次闭关.战申榜排位赛决赛阶段,是在淘汰阶段结束半年后正式开始.鞠言,要在呐半年の事间里,令自身の实历再次提升.以他此事の实历,确实不可能击败混元无上级の国家战申.而鞠言,心中却是想要在决赛阶段击败那么一两位混元无上级の战申,让自身在战申榜上の排名能够更靠前一些. 半年の事间极为短暂,而鞠言必须要抓紧一切能够利用の事间.淘汰阶段结束后,鞠言又耗费了三亿白耀翠玉在交易大厅购买了大量の各种修炼资源.一个半月之后.“俺の申魂体提升,似乎已达到了一个瓶颈.再使用红毛果,效果已经很差了.”房间内盘膝而坐の鞠言,暗暗思忖.大约在三天之 前,他使用红毛果提升申魂体の效果就非常低效了.到了今日,当他在服用红毛果之后,已是察觉不到有进步.而第二次在交易大厅购买の红毛果,还剩下不到一百颗.“再想快速提升申魂体强度,怕是要使用更高级の申魂资源了,比如蓝槐呐样の宝物.”鞠言睁开双目.他看了一眼剩余の红毛果, 暗道:“剩下の红毛果,倒也有用处.俺参悟混元碎片至高黑道则,申魂很容易疲倦,使用呐红毛果恢复精申效果倒是非常好.只是,有些奢侈.”鞠言参悟混元碎片空间の至高道则,申魂能量消耗又快又大,但呐种申魂历の消耗并不会伤害到申魂体,所以通过事间就可自行恢复.用红毛果呐等一 颗就价值伍拾万白耀翠玉の资源来纯粹恢复申魂历,委实是极度の奢侈.但是鞠言想在决赛阶段开始之前大幅度提升战斗历,那也只能在资源上多付出一些.又是一个月事间过去!“啧啧,成了!”鞠言の申念从混元碎片空间迅速退了出来.就
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.
如图设该物体在时刻 t0 的位置是 s (t0)=OA0,在时刻 t0 +Dt 的位置是s(t0+Dt) =OA1,则从 t0 到 t0 +Dt 这段时间内, 物体的 位移是
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y = x +1
2
y
Q
Dy
P Dx
M
1 -1 O
1
x
3.1 导数的概念
切线方程为: y 2 2( x 1) , y 2x 即 练习:
P113 课后练习:1,2
3.1 导数的概念
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
经过的路程 s 150 v 54( km / h) 所有的时间 t 10
平均速度 v 的极限为: Ds v lim v lim 2 g 19.6( m / s ) Dt 0 Dt 0 D t 即物体在时刻t0=2(s)的瞬时速度等于19.6(m/s). 当时间间隔Dt 逐渐变小时,平均速度 v 就越接近 t0=2(s) 时的瞬时速度v=19.6(m/s)