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1、瞬時變化率一導數(shù)N0.2【教學目標】
(1) 理解并掌握曲線在某一點處的切線的概念
(2) 會運用瞬時速度的定義求物體在某一時刻的瞬時速度和瞬時加速度
(3) 理解導數(shù)概念實際背景,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,進一步掌握在一點處
的導數(shù)的定義及其幾何意義,培養(yǎng)學生轉化問題的能力及數(shù)形結合思想【重點難點】導數(shù)概念的理解,以及運用導數(shù)解決問題的能力。
一、復習引入
1、什么叫做平均變化率;
2、曲線上兩點的連線(割線)的斜率與函數(shù)f(x)在區(qū)間[x,x]上的平均變化率AB
3、如何精確地刻畫曲線上某一點處的變化趨勢呢?
二、新課講解
設曲線C上一點P(x,f(x)),過點P的一
2、條割線交曲線C于另一點
Q(x+Ax,f(x+Ax))則割線PQ的斜率為f(x+Ax)-f(x)
(x+Ax)-x
f(x+Ax)-f(x)
Ax
1、曲線上一點處的切線斜率
f("弋)一f(")無限趨近
Ax
當點Q沿曲線C向點P運動,并無限靠近點P時,割線PQ逼近點P的切線l,從而割線的斜率逼近切線l的斜率,即當Ax無限趨近于0時,點P(x,f(x))處的切線的斜率。
f(x+Ax)-f(x)
k二,當Ax無限趨近于0時,k值即為(x,f(x))處切線的斜率。
Ax2.瞬時速度與瞬時加速度(1)平均速度:物理學中,運動物體的位移與所用時間的比稱為平均速度(2)
3、位移的平均變化率:
s(t+At)-s(t)00—
At
(3)瞬時速度:當At無限趨近于0時,運動物體的位移S(t)的平均變化率s(t+At)-s(t)一0—無限趨近于一個常數(shù),這個常數(shù)稱為物體在t=t時的瞬時速度,也At0就是位移對時間的瞬時變化率求瞬時速度的步驟:
1?先求時間改變量At和位置改變量As二s(t+At)-s(t)00
As
2?再求平均速度v二-At
As
3.后求瞬時速度:當At無限趨近于0,無限趨近于常數(shù)v為瞬時速度At(4)速度的平均變化率:
v(t+At)一v(t)oo—
At
v(t+At)一v(t)
(5)瞬時加速度:當At無限趨近于0
4、時,—0無限趨近于一個常數(shù),At這個常數(shù)稱為t=t0時的瞬時加速度注:瞬時加速度是速度對于時間的瞬時變化率3.導數(shù):函數(shù)在某點的瞬時變化率
Ay_f(x+Ax)一f(x)、人(人()-00TA(AxT0)記作f(X)
AxAx0三、數(shù)學應用例1、已知f(x)=x2,求曲線在x=2處的切線的斜率。
2. 1變式:1?求f(x)二過點(1,1)的切線方程X2曲線y=x3在點P處切線斜率為k,當k=3時,P點的坐標為
例2.已知一輛轎車在公路上作加速直線運動,假設ts時的速度為v(t)=t2+3,求當t=t0S時的瞬時加速度a.
例3.已知f(x)=x2+2⑴求f(x)在x=1處的導數(shù);⑵
5、求f(x)在x=a處的導數(shù).
四、課內(nèi)練習?1.自由落體運動的位移S(m)與時間t(s)的關系為S=-gt2(g為常數(shù))2
(1)求t=t0時的瞬時速度
(2)分別求t=0,1,2s時的瞬時速度求下列函數(shù)在已知點處的導數(shù)(1)y=3x+1,x=3(2y=x2x=a(3y=1,x=2x五、【課后作業(yè)】
1. y=f(x)y——x+8f(5)曲線在點P處的切線方程是,則f5=,廠(5)=—o曲線y——3x2+2在點(0,2處的切線的斜率為,切線方程為
2. 曲線y—x3+x—2在點P處的切線平行于直線y—4x—1,則此切線方程為
3. 曲線y—-x2—2在點(1,—3)處的切線的傾斜角為.
y—x2
對于函數(shù),其導數(shù)等于原來的函數(shù)值的點是6.當h無限趨近于0時,
(3+h)2-32
無限趨近于多少?
\;''3+h-袒
h
無限
趨近于多少?
7.若f(x+h)一f(x)=2hx+5h+h2,用割線逼近切線的方法求廣(x)9.航天飛機發(fā)射后的一段時間內(nèi),第ts時的高度h(t)=5t3+30t2+45t+4其中h的單位為m,t的單位為s.
⑴h(0),h(1)分別表示什么?⑵求第1s內(nèi)的平均速度;⑶求第1s末的瞬時速度;⑷經(jīng)過多長時間,飛機的速度達到75m/.