1、11变化率与导数11.1变化率问题11.2导数的概念1.了解导数概念的实际背景2.会求函数从x1到x2的平均变化率3会利用导数的定义求函数在某点处的导数1平均变化率函数yf(x)从x1到x2的平均变化率(1)定义式:.(2)实质:函数值的改变量与自变量的改变量之比(3)作用:刻画函数值在区间x1,x2上变化的快慢(4)几何意义:已知P1(x1,f(x1),P2(x2,f(x2)是函数yf(x)的图象上两点,则平均变化率表示割线P1P2的斜率2瞬时变化率函数yf(x)在xx0处的瞬时变化率(1)定义式: .(2)实质:瞬时变化率是当自变量的改变量趋近于0时,平均变化率趋近的值(3)作用:刻画函数
2、在某一点处变化的快慢3导数的概念定义式 记法f(x0)或y|xx0 实质函数yf(x)在xx0处的导数就是yf(x)在xx0处的瞬时变化率1.对平均变化率的理解(1)函数f(x)应在x1,x2处有定义(2)x2在x1附近,即xx2x10,但x可正可负(3)注意变量的对应,若xx2x1,则yf(x2)f(x1),而不是yf(x1)f(x2)(4)平均变化率可正可负,也可为零但是,若函数在某区间上的平均变化率为0,不能说明该函数在此区间上的函数值都相等比如,f(x)x2在区间2,2上的平均变化率为0,但f(x)x2在2,2上的图象先下降后上升,值域是0,42瞬时速度与平均速度的区别和联系(1)区别
3、:瞬时速度刻画物体在某一时刻的运动状态,而平均速度则是刻画物体在一段时间内的运动状态,与该段时间内的某一时刻无关(2)联系:瞬时速度是平均速度的极限值注意对于任何具体函数或者实际问题,瞬时变化率都是一个精确值,而不是近似值只是现阶段我们还不能求出瞬时变化率,故只能用平均变化率来估计瞬时变化率3对导数概念的理解(1)函数yf(x)应在xx0及其附近有意义,否则导数不存在(2)若极限 不存在,则称函数yf(x)在xx0处不可导 (3)在点xx0处的导数的定义可变形为f(x0) 或f(x0). 判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)函数f(x)c(c为常数)在区间x1,x2上的平均变化率为0.
4、()(2)函数yf(x)在xx0处的导数值与x值的正、负无关()(3)瞬时变化率是刻画某函数在区间x1,x2上函数值的变化快慢的物理量()(4)在导数的定义中,x,y都不可能为零()答案:(1)(2)(3)(4) 如图,函数yf(x)在A,B两点间的平均变化率是()A1 B1C2 D2解析:选B.1. 已知f(x)2x1,则f(0.5)_答案:2 函数yf(x)在x1处的瞬时变化率为_答案:1探究点1求函数的平均变化率求函数yf(x)3x22在区间x0,x0x上的平均变化率,并求当x02,x0.1时平均变化率的值【解】函数yf(x)3x22在区间x0,x0x上的平均变化率为6x03x.当x02
5、,x0.1时,函数y3x22在区间2,2.1上的平均变化率为6230.112.3.求函数平均变化率的步骤(1)求自变量的改变量xx2x1.(2)求函数值的改变量yf(x2)f(x1)(3)求平均变化率. 1.汽车行驶的路程s和时间t之间的函数图象如图,在时间段t0,t1,t1,t2,t2,t3上的平均速度分别为v1,v2,v3,则三者的大小关系为_解析:1kOA,2kAB,3kBC,由图象知kOAkABkBC.答案:12,所以当x从1变为4时,函数f(x)的函数值比函数g(x)的函数值变化得快10已知质点M按规律s2t23做直线运动(位移单位:cm,时间单位:s)(1)当t2,t0.01时,求
6、;(2)当t2,t0.001时,求;(3)求质点M在t2时的瞬时速度解:4t2t.(1)当t2,t0.01时,4220.018.02(cm/s)(2)当t2,t0.001时,4220.0018.002(cm/s)(3)v(4t2t)4t428(cm/s)B能力提升11设函数f(x)在x2处的导数存在,则()A2f(2) B2f(2)Cf(2) D.f(2)解析:选C.因为函数f(x)在x2处的导数存在,所以 f(2)12在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度h(m)与起跳后的时间t(s)存在函数关系h(t)4.9t26.5t10,则瞬时速度为0 m/s的时刻是()A. s B. sC. s
7、D. s解析:选A.设tt0时刻的瞬时速度为0 m/s,则hh(t0t)h(t0)9.8t0t6.5t4.9(t)2,所以9.8t06.54.9t,则h(t0) 9.8t06.5,所以9.8t06.50,解得t0 s.13已知某一运动物体在x s时离出发点的距离为f(x) m,且满足f(x)x3x22x.(1)求在第1 s内的平均速度;(2)求在第1 s末的瞬时速度;(3)经过多长时间该物体的速度达到14 m/s?解:(1)物体在第1 s内的平均速度(即平均变化率)为(m/s)(2)63x(x)2.当x0时,63x(x)26,所以物体在第1 s末的瞬时速度为6 m/s.(3)令yf(x)x3x22x,则2x22x2(x)22xxx.当x0时,2x22x2,令2x22x214,解得x2(x3舍去),即经过2 s该物体的速度达到14 m/s.14(选做题)枪弹在枪筒中可以看作匀加速直线运动,如果它的加速度是a5105 m/s2,枪弹从枪口射出时所用的时间为1.6103 s求枪弹射出枪口时的瞬时速度解:运动方程为sat2.因为sa(t0t)2atat0ta(t)2,所以at0at.所以 at0.由题意知,a5105 m/s2,t01.6103 s,所以at08102800(m/s)即枪弹射出枪口时的瞬时速度为800 m/s.