1.1.2导数的概念(优秀经典公开课比赛课件)
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课件4:1.1.2导数的概念
(3)ΔS=S(0.5)-S(0) =3×0.5-0.52-0=1.25, Δt=0.5-0=0.5. ∴-v =ΔΔSt =10.2.55=2.5. ∴从 t=0 到 t=0.5 的平均速度为 2.5.
(4)物体在 t=0 的平均变化率
ΔΔSt =SΔtΔ-t S0=3×ΔtΔ-t Δt2=3-Δt.
∴lim
Δt→0
ΔΔSt =Δlit→m0
(3-Δt)=3.
即物体在 t=0 的瞬时速度为 3.
[规律技巧] 物体在 t=0 时的瞬时速度也叫做物体的初 速度,当 t=0 时,初速度 v0 不一定为 0.
【变式训练1】 求函数y=3x2+2在区间[x0,x0+Δx]上
的平均变化率,并分别求函数在x0=1,2,3,附近Δx取
(3)取极限,得导数:f′(x0)= lim Δx→0
Δy Δx.
典例剖析
题型一 平均变化率与瞬时速度 【例1】 一物体做直线运动,其路程与时间t的关系是S =3t-t2. (1)求此物体的初速度; (2)求t=0到t=1的平均速度; (3)求t=0到t=0.5的平均速度; (4)求在t=0时的瞬时速度.
当这段时间很短,即 Δt 很小时,这个平均速度就接近时
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
ΔΔSt =Δlit→m0
St0+ΔΔtt-St0就
是物体在时刻 t0 的速度即为________.
3.一般地,函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是 lim Δx→0
当 x0=2,Δx=12时,函数在[2,2.5]上的平均变化率为 k2 =6×2+3×0.5=13.5;
课件2 :1.1.2导数的概念
用第
一
章
:
导
数
及
其
应
lim
l
x 0
x
二.导数的概念
一般地, 函数 y f x 在x x0处的瞬时变化率是
f x0 x f x0
lim
, 我们称它为函数
x 0
x
y f x 在x x0处的 导数
记作 f
'
f
x0 或 y
'
'
|x x0 即 f
'
还是从大于2一边趋近于2时, 平均速度都趋近于一
该常数可作为运动员在2s时的瞬时速度。
个确定的值 13.1.
h(t 0 t) h(t 0)
t
2
[10 4.(
9 t 0 t)
6.(
5 t 0 t)
] [10 4.9 t 02 6.5t 0 ]
t
2
2 4.9 t 0 t 4.(
x0 lim
x 0
f
x0 x f x0 .
x
x0 表示函数y= f x 在点x0处的导数.
如果函数 f(x)在开区间 (a,b) 内每一点都可导,就说f(x)在开区间 (a,b)
内可导.这时,对于开区间 (a,b)内每一个确定的值 x,都对应着一个确定
在x=2处的导数.
x
解:
(1)y (1 x) 2 12 2x (x) 2 ,
y
y
2 x ( x ) 2
当
x
0
时,
2, y | x 1 2.
(人教A版)数学【选修2-2】1-1-2《导数的概念》ppt课件
4.求函数y=f(x)在点x0处的导数的步骤 (1)求函数的增量:Δy=f(x0+Δx)-f(x0); Δy fx0+Δx-fx0 (2)求平均变化率:Δx= ; Δx Δy (3)取极限,得导数:f′(x0)= lim Δx. Δx→0
课堂互动探究
剖析归纳 触类旁通
典例剖析
一
物体运动的瞬时速度
课前热身 1.瞬时速度. 设物体的运动方程为S=S(t),如果一个物体在时刻t0时位 于S(t0),在时刻t0+Δt这段时间内,物体的位置增量是ΔS=S(t0 +Δt)-S(t0).那么位置增量ΔS与时间增量Δt的比,就是这段时 St0+Δt-St0 间内物体的________,即 v = . Δt
二
求函数在某点处的导数
【例2】 【分析】 方法.
求函数y= x在x=1处的导数. 根据导数的定义求导数是求函数的导数的基本
【解法1】 ∵Δy= 1+Δx-1, 1+Δx-1 Δy Δx ∴ = = Δx Δx Δx 1+Δx+1 1 = . 1+Δx+1 Δy ∴ lim Δx= lim Δx→0 Δx→0 1 ∴y′|x=1=2. 1 1 =2. 1+Δx+1
2.导数还可以如下定义 一般地,函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是
Δx→0
lim
fx0+Δx-fx0 Δy = lim Δx .我们称它为函数y=f(x)在x=x0处的导 Δx Δx→0 数.记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)= lim fx0+Δx-fx0 . Δx
当这段时间很短,即Δt很小时,这个平均速度就接近时刻 t0的速度.Δt越小, v 就越接近于时刻t0的速度,当Δt→0时, St0+Δt-St0 ΔS 这个平均速度的极限v= lim Δt = lim 就是物体 Δt Δt→0 Δt→0 在时刻t0的速度即为________.
1.1.2-导数的概念(公开课优质课件)
问题4:怎样使平均速度更好的表示瞬时速度?
探究二:寻求瞬时速度 问题1:在高台跳水运动中,运动员有不同时刻的速度, 那么这个速度是 瞬时速度 。 那下面我们一起来寻求这个瞬时速度。
我们先考察 t 2附近的情况 . 在 t 2 之前 或之后 , 任意取一个时刻 2 t , t是时间的改 变量, 可以是正值 , 也可以是负值 , 但不为 0.当 t 0时,2 t在2之前;当t 0时,2 t在2之后. 计算区间 2 t ,2和区间 2,2 t 内平均速度 v, 可以得到如下表格 .
和f
'
在第2h和第6h时, 原油温度的瞬时变化率就是f ' 2
y f 2 x f 2 6.根据导数的定义, x x
2 x 2 72 x 15 22 7 2 15
x
4 x x 2 7 x x 3, x y ' 所以, f 2 lim lim x 3 3, x 0 x x 0
h(t t0 ) h(t0 ) lim t 0 t
问题6:对于教材第一页的气球膨胀问题,当气球 体积为V0时的瞬时膨胀率该怎么表示?
r (V V0 ) r (V0 ) lim V 0 V
问题7:如果将上述变化率问题中的函数用 y f ( x) 表 示,那么函数 y f ( x) 在 x x0 的瞬时变化率又怎样表示 呢?
同理可得 f ' 6 5.
请同学们自己完成具体 运算过程.
在第2h与第6h时, 原油温度的瞬时变化率 分别为 3与5.它说明在第 2h附近 , 原油温度 大约以3 C / h的速率下降 ; 在6h附近 , 原油温
例1 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 .如果在 xh 时, 原油 的温度 单位 :0 C 为 f x x 2 7 x 15(0 x 8).计算第2h和第6h时, 原油温度 的瞬时变化率, 并说明它们的意义.
课件6:1.1.2 导数的概念
(2)落体在 t0 时的瞬时速度为
v=lim v =lim
Δt→0
Δt→0
12g(2t0+Δt)=gt0.
(3)落体在 t0=2 秒到 t1=2.1 秒时,其时间增量 Δt=t1-t0=
0.1 秒,由(1)知平均速度为 v =12g(2×2+0.1)=2.05g≈2.05×9.8
=20.09(米/秒).
(3)取极限,得 y′| x=x0 =f′(x0)=Δlixm→0
Δy Δx.
典型例题
已知自由落体的运动方程为s=12gt2,求: (1)落体在t0到t0+Δt这段时间内的平均速度; (2)落体在t0时的瞬时速度; (3)落体在t0=2秒到t1=2.1秒这段时间内的平均速度; (4)落体在t=2秒时的瞬时速度.
4+Δx-4+12Δx=4+0-4+12×0=145.
【方法规律总结】用导数定义求函数在某一点处的导数的
步骤:
(1)求函数的增量 Δy=f(x0+Δx)-f(x0); (2)求平均变化率ΔΔyx=fx0+ΔΔxx-fx0;
(3)求极限 lim
Δx→0
Δy Δx.
若 f ′(x0)=2,则lim k→0
【 解 析 】 ΔS = -4(2 + Δt)2 + 16(2 + Δt) + 4×22 - 16×2 = -4Δt2 , ∴ΔΔSt =-Δ4Δt t2=-4Δt,∴v=Δlit→m0 ΔΔSt =Δlit→m0 (-4Δt)=0.
∴物体在 t=2s 时的瞬时速度为 0m/s.
2.导数:函数
y=f(x)在
度.即
v=lim Δt→0
ΔΔst =_____Δl_i_t→m__0__s__t_0_+___Δ_Δ_t_t_-___s___t0___.
课件1 :1.1.2导数的概念
例子:设一物体的运动方程是 s(t ) v0t
一般地,对于任意时刻t0,对于s=s(t),当⊿t→0时,
1 2
at 其中 v 0 为初速
2
度,a 为加速度,时间单位为s,求t=t0时的瞬时速度。
s(t0 解:设时间t0的增量为⊿t,s(t)的增量为⊿s,则
t ) s (t0 )
t s v (t t ) 1 a(t t ) v t 1 at
导函数通常简称导数.如果不特殊指明求某一点的导数,那么求导数指的就是求
导函数.
例子:求函数y=ax2+bx+c的导数。
解:设函数在y=f(x)=ax2+bx+c。
例子:求函数 = + + +a的导数.
y f ( x x) f ( x) a( x x) 2 b( x x) c
解:△y=a(x+△x)2+b(x+△x)+c-(ax2+bx+c)
=(2ax+b)△x+a(△x)2,
y
=(2ax+b)+a△x,
x
当△x→0时,y’= 2ax+b,
当x=2时,y’|x=2=4a+b。
练习题
1.一物体的运动方程是s=3+t2,则在一小段时间[2, 2.1]内相应的平均
速度为(
v
13.59(m / s)
2.1 2
(2)计算运动员在2s到2+⊿t s(t∈[2,2+⊿t])内的平均速度.
h(2 t ) h(2)
v
13.1 4.9t
2 t 2
一般地,对于任意时刻t0,对于s=s(t),当⊿t→0时,
1 2
at 其中 v 0 为初速
2
度,a 为加速度,时间单位为s,求t=t0时的瞬时速度。
s(t0 解:设时间t0的增量为⊿t,s(t)的增量为⊿s,则
t ) s (t0 )
t s v (t t ) 1 a(t t ) v t 1 at
导函数通常简称导数.如果不特殊指明求某一点的导数,那么求导数指的就是求
导函数.
例子:求函数y=ax2+bx+c的导数。
解:设函数在y=f(x)=ax2+bx+c。
例子:求函数 = + + +a的导数.
y f ( x x) f ( x) a( x x) 2 b( x x) c
解:△y=a(x+△x)2+b(x+△x)+c-(ax2+bx+c)
=(2ax+b)△x+a(△x)2,
y
=(2ax+b)+a△x,
x
当△x→0时,y’= 2ax+b,
当x=2时,y’|x=2=4a+b。
练习题
1.一物体的运动方程是s=3+t2,则在一小段时间[2, 2.1]内相应的平均
速度为(
v
13.59(m / s)
2.1 2
(2)计算运动员在2s到2+⊿t s(t∈[2,2+⊿t])内的平均速度.
h(2 t ) h(2)
v
13.1 4.9t
2 t 2
最新人教版高中数学选修1.1.2导数的概念(张用)ppt课件
g(3+△t)2- (6+△t)
g
问题3:瞬时速度
解:取一小段时间:[3,3+△t] △S= V =
△S △t
g(3+△t)2- (6+△t)
g
当△t
0时,
v
3g =29.4
(平均速度的极限为瞬时速度)
瞬时速度:
(平均速度的极限为瞬时速度) S(3 + △ t) - S(3) 即:lim
△t 0
y f ( x) 在 x0 处的
f f ( x0 x) f ( x0 ) ;
f ( x0 x ) f ( x0 ) f ; x x f f ( x0 ) lim . x 0 x
(3)取极限,得导数:
如何求函数y=f(x)的导数?
由定义知, 求f(x)在x0处的导数步骤为:
f ( x ) 在点
x0 处可导,是指
x 0 时,
y 有极限.如果 x
点
y 不存在极限,就说函数在 x
x0 处不可导,或说无导数. x0 处的改变量,
x 0,而
(2) x 是自变量x在
y 是函数值的改变量,可以是零.
由导数的定义可知Βιβλιοθήκη 求函数 导数的步骤: (1)求函数的增量: (2)求平均变化率:
能否用求平均速度的方法求某一时刻的瞬时速度?
(我们可以取t=3临近时间间隔内的 平均速 度当作t=3时刻的平均速度,不过时间隔要很小 很小)
问题3:瞬时速度
物体自由落体的运动方程是: 1 2 S(t)= gt 2 ,
如何求t=3这时刻的瞬时速度呢?
解:取一小段时间:[3,3+△t] △S=
V =
课件12:1.1.2 导数的概念
1.1.2 导数的概念
情境导入 中国高速铁路,常被简称为“中国高铁”.中国是世界 上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运 营里程最长、运营速度最快、在建规模最大的国家.
同学们,高速列车,风驰电掣,呼啸而过,怎样确定它的 瞬时速度?怎样研究它的速度与路程的关系呢?
知识梳理 1.瞬时速度:物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.
(3)v=Δlit→m0ΔΔst=Δlit→m0(4t+2Δt)=4t=4×2=8(cm/s). 规律总结 求物体在时刻t0的瞬时速度的一般步骤是:首先要求出平 均速度,然后求解当时间增量Δt趋近于零时平均速度所趋 向的那个定值,这个定值即为物体在t0时刻的瞬时速度.
跟踪练习 1
某物体的运动路程 s(单位:m)与时间 t(单位:s)的关系
2.设 f(x)=2ax+4,若 f ′(1)=2,则 a 等于 ( C )
A.2
B.-2
C.1
D.-1
【解析】 f ′(1)=lxi→m1f(xx)--f1(1)=lxi→m12a=2a=2.
∴a=1.
3.设函数 f(x)可导,则Δlxi→m0f(1+Δ3Δx)x-f(1)等于 ( C )
A.f ′(1)
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规律总结 利用导数解决问题的关键是建立数学模型,特别是对有 关物理问题一定要将其物理意义与导数联系起来. 由导数的定义知,导数可以描述任何事物的瞬时变化率, 它在现实生活中的作用是比较广泛的.
跟踪练习 3 若一物体运动方程如下:(位移 s:m,时间 t:s) s=f(t)=239t2++32(,t-t≥33).2,0≤t<3, 求:(1)物体在 t∈[3,5]内的平均速度; (2)物体的初速度 v0; (3)物体在 t=1 时的瞬时速度.
情境导入 中国高速铁路,常被简称为“中国高铁”.中国是世界 上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运 营里程最长、运营速度最快、在建规模最大的国家.
同学们,高速列车,风驰电掣,呼啸而过,怎样确定它的 瞬时速度?怎样研究它的速度与路程的关系呢?
知识梳理 1.瞬时速度:物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.
(3)v=Δlit→m0ΔΔst=Δlit→m0(4t+2Δt)=4t=4×2=8(cm/s). 规律总结 求物体在时刻t0的瞬时速度的一般步骤是:首先要求出平 均速度,然后求解当时间增量Δt趋近于零时平均速度所趋 向的那个定值,这个定值即为物体在t0时刻的瞬时速度.
跟踪练习 1
某物体的运动路程 s(单位:m)与时间 t(单位:s)的关系
2.设 f(x)=2ax+4,若 f ′(1)=2,则 a 等于 ( C )
A.2
B.-2
C.1
D.-1
【解析】 f ′(1)=lxi→m1f(xx)--f1(1)=lxi→m12a=2a=2.
∴a=1.
3.设函数 f(x)可导,则Δlxi→m0f(1+Δ3Δx)x-f(1)等于 ( C )
A.f ′(1)
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规律总结 利用导数解决问题的关键是建立数学模型,特别是对有 关物理问题一定要将其物理意义与导数联系起来. 由导数的定义知,导数可以描述任何事物的瞬时变化率, 它在现实生活中的作用是比较广泛的.
跟踪练习 3 若一物体运动方程如下:(位移 s:m,时间 t:s) s=f(t)=239t2++32(,t-t≥33).2,0≤t<3, 求:(1)物体在 t∈[3,5]内的平均速度; (2)物体的初速度 v0; (3)物体在 t=1 时的瞬时速度.
1.1.2导数的概念(文科公开课)
f (1) 2
'
y
Q
y
P x
M
1 -1 O
j
x
1
函数 y = f (x)的导数的一般方法:
1.求函数的改变量 y f ( x0 x ) f ( x0 ); f ( x0 x ) f ( x0 ) y ; 2. 求平均变化率 x x y . 3. 求值 f ( x0 ) lim x 0 x
一差、二化、三极限
1、 已知函数 f x x ,则 f(x)在下列区间[1 , 3]
2
反馈检测
的平均变化率为
4
。
2、 函数f x 2x 2 4x在x 3点处的导数是
。 ' 3 设 f ( x) ax 4 ,若 f (1) 2 ,则 a 的值( A
A、2
2
16
xx 在 o
处的
f ( x0 x) f ( x0 ) y f ( x0 ) lim lim x 0 x x 0 x
注意:
1、函数应在点的附近有定义,否则导数不存在。 2、在定义导数的极限式中,△x趋近于0
可正、可负,但不为0,而△y可能为0。
3、导数是一个局部概念,它只与函数在x0
当0 t 0.5时, v 4.05(m / s) 当 1 t 2时, v 8.2(m / s)
65 当0 t 时, v 0( m / s ) 49
O
0.5
1 65
2
t
49
平均速度不一定能反映物体在某一时刻
的运动情况。 自由落体运动中,物体在不同时刻的
速度是不一样的。
f lim lim (x 3) 3 所以, f (2) x 0 x x 0
'
y
Q
y
P x
M
1 -1 O
j
x
1
函数 y = f (x)的导数的一般方法:
1.求函数的改变量 y f ( x0 x ) f ( x0 ); f ( x0 x ) f ( x0 ) y ; 2. 求平均变化率 x x y . 3. 求值 f ( x0 ) lim x 0 x
一差、二化、三极限
1、 已知函数 f x x ,则 f(x)在下列区间[1 , 3]
2
反馈检测
的平均变化率为
4
。
2、 函数f x 2x 2 4x在x 3点处的导数是
。 ' 3 设 f ( x) ax 4 ,若 f (1) 2 ,则 a 的值( A
A、2
2
16
xx 在 o
处的
f ( x0 x) f ( x0 ) y f ( x0 ) lim lim x 0 x x 0 x
注意:
1、函数应在点的附近有定义,否则导数不存在。 2、在定义导数的极限式中,△x趋近于0
可正、可负,但不为0,而△y可能为0。
3、导数是一个局部概念,它只与函数在x0
当0 t 0.5时, v 4.05(m / s) 当 1 t 2时, v 8.2(m / s)
65 当0 t 时, v 0( m / s ) 49
O
0.5
1 65
2
t
49
平均速度不一定能反映物体在某一时刻
的运动情况。 自由落体运动中,物体在不同时刻的
速度是不一样的。
f lim lim (x 3) 3 所以, f (2) x 0 x x 0
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Δy Δx.
例2 求函数y=2x2+4x在x=3处的导数.
【思路点拨】
求Δy
→
求Δy Δx
→
求 lim Δx→0
Δy Δx
【解】 Δy=2(3+Δx)2+4(3+Δx)-(2×32+4×3) =12Δx+2(Δx)2+4Δx =2(Δx)2+16Δx, ∴ΔΔxy=2ΔxΔ2+x 16Δx=2Δx+16.
3Δt Δt
2
=li m Δt→0
(3Δt)=0.
∴物体在 t=1 和f(x)在某处的导数
求函数 f(x)在 x0 处的导数的基本步骤: (1)求函数值的增量 Δy=f(x0+Δx)-f(x0); (2)求平均变化率ΔΔxy;
(3)求极限 f′(x0)=Δlixm→0
一、求物体的瞬时速度
求瞬时速度的步骤: (1)设非匀速运动的规律 s=s(t); (2)求时间改变量 Δt,位移改变量 Δs=s(t0+Δt) -s(t0); (3)平均速度-v =ΔΔst;
(4)瞬时速度:当 Δt→0 时,ΔΔst→v(常数).
例1 若 一 物 体 运 动 方 程 为 : s =
=6Δt+3(Δt)2,
∴v=li m Δt→0
ΔΔts=liΔmt→0
6Δt+3Δt2 Δt
=li m (6+3Δt)=6. Δt→0
当 t=3 时,s=29+3(t-3)2,
Δs=s(t+Δt)-s(t)
=29+3(3+Δt-3)2-29-3(3-3)2=3(Δt)2,
∴v=
li m Δt→0
ΔΔst =liΔmt→0
3t2+2,0≤t<3,
29+3
t-32,t≥3,
求此物体在 t=1 和 t=3 时的速度.
【思路点拨】 t=1 时,s=3t2+2;t=3 时,s=29
+3(t-3)2,分别求出 Δs,再由 v=li m Δt→0
Δs求得. Δt
【解】 当 t=1 时,s=3t2+2,
Δs=s(t+Δt)-s(t)=3(1+Δt)2+2-(3+2)
1.1.2 导数的概念
1A.B的已斜知率直k线AB上=两_xy_点22_--_A_yx_(11x_(1x_,1_≠_y_1x)_2,_)_B. (x2,y2),则直线 2.某物体发生的位移s(单位:m)与时间t(单位: s)的关系为s=2t2,那么2秒内的平均速度是_4_m__/s_.
1.函数的变化率
的概念,即
li m Δx→0
Δy 存在表示是一个定数,函数 Δx
f(x)
在点 x0 处的导数应是一个定数.
f(x)在 x=x0 处的导数,记作__f′__(_x_0_)或__y_′__|_x=__x0__,
即
f′(x0)=
li m Δx→
0
Δy Δx
=_Δl_ixm→_0__f__x_0+__Δ_Δx_x_-__f__x_0_.
1.Δx,Δy的值一定是正值吗? 提示:Δx,Δy可正可负,Δy也可以为零,但 Δx不能为零. 2.平均变化率一定为正值吗? 提示:平均变化率可正、可负、可为零.
=li m Δx→0
Δy Δx
①平均速 度;②曲线
割线的斜 率.
①瞬时速 度:物体在 某一时刻的 速度;②切
线斜率.
实例 作用 刻画函数值在 区间_[_x_1,__x_2_]_ 上变化的快慢
刻画函数值在 _x_0_点___附近变
化的快慢.
2.函数 f(x)在 x=x0 处的导数
函数 y=f(x)在 x=x0 处的_瞬__时__变__化__率__称为函数 y=
平均 变化
率
定义
函数 y=f(x)从 x1 到 x2 的平均变 化率为_f__xx_2_2- -__fx_1_x_1,简记作:ΔΔxy.
函数 y=f(x)在 x=x0 处的瞬时变
瞬时 变化
率
化率是函数 f(x)从 x0 到 x0+Δx 限的,平即均_变_li_Δ化_mx_→率_0__在f_x_Δ0_+x_→_Δ_Δx0_x_时-__的f__x极_0_
∴y′|x=
3=
lim
Δx→0
ΔΔyx=Δlixm→0
(2Δx+16)=16.
【名师点评】 利用导数的定义求导数,“三步法”
的模式是固定的,关键是要注意在求ΔΔxy 时,分式的通 分、无理式的分子有理化等常用技巧的使用.
方法感悟
1.函数 f(x)在 x0 处可导,是指 Δx→0 时,ΔΔxy有极限.如 果ΔΔxy不存在极限,就说函数在点 x0 处无导数. 2.导数是研究在点 x0 处及其附近函数的改变量 Δy 与自变量的改变量 Δx 之比的极限,它是一个局部性