C、f(x)在点x0处的导数记为y? D、f(x)在点x0处的导数记为f?(x0)
2、若质点A按规律s?2t运动,则在t?3秒的瞬时速度为( ) A、6 B、18 C、54 D、81 3、设函数f(x)可导,则lim?x?02f(1??x)?f(1)3?x=( )
A、f?(1) B、4、函数y?x?1x13f?(1) C、不存在 D、以上都不对
[来源:Z。xx。k.Com]在x?1处的导数是______________
12gt,(s的单位是m,t的单位是s),求:
25、已知自由下落物体的运动方程是s?(1)物体在t0到t0??t这段时间内的平均速度; (2)物体在t0时的瞬时速度;
(3)物体在t0=2s到t1?2.1s这段时间内的平均速度; (4)物体在t?2s时的瞬时速度。导数的概念
[来源:学_科_网]
[教学目的]
1.了解导数形成的背景、思想和方法;正确理解导数的定义、几何意义;
2.使学生在了解瞬时速度的基础上抽象出变化率,建立导数的概念;掌握用导数的定义求导数的一般方法 3.在教师指导下,让学生积极主动地探索导数概念的形成过程,锻炼运用分析、抽象、归纳、总结形成数学概念的能力,体会数学知识在现实生活中的广泛应用。 [教学重点和难点]导数的概念是本节的重点和难点 [教学方法]讲授启发,自学演练。 [授课类型]:新授课 [课时安排]:1课时 [教 具]:多媒体、实物投影仪 [教学过程]
一、复习提问(导数定义的引入)
1.什么叫瞬时速度?(非匀速直线运动的物体在某一时刻t0的速度) 2.怎样求非匀速直线运动在某一时刻t0的速度?
在高台跳水运动中,如果我们知道运动员相对于水面的高度h(单位:m)与起跳后的时间t(单位:
[来源:Z§xx§k.Com]s)存在关系h?t???4.9t?6.5t?10,那么我们就会计算任意一段的平均速度v,通过平均速度v来描
2述其运动状态,但用平均速度不一定能反映运动员在某一时刻的瞬时速度,那么如何求运动员的瞬时速度呢?问题:2秒时的瞬时速度是多少?
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(2)新课
我们现在会算任意一段的平均速度,先来观察一下2秒附近的情况。先计算2秒之前的?t时间段内的平均速度v,请同学们完成表格1左边部分,(事先准备好的),再完成表格的右边部分〉
[来源学科网] 表格1
表格2
?t?0时,在?2??t,2?这段时间内
h?2??h?2??t?2??2??t?4.9?t2?t?0时,在?2,2??t?这段时间内
h?2??t??h?2??4.9?t2v???13.1?t??t
v??2??t??2??13.1?t?t
??4.9?t?13.1??4.9?t?13.1当?t??0.01时,v??13.051; 当?t??0.001时,v??13.095 1; 当?t??0.000 1时,v??13.099 51; 当?t??0.000 01时,v??13.099 951;
当?t?0.01时,v??13.149; 当?t?0.001时,v??13.104 9; 当?t?0.000 1时,v??13.100 49; 当?t?0.000 01时,v??13.100 049;
当?t??0.000 001时,v??13.099 995 1; 当?t?0.000 001时,v??13.100 004 9;
。。。。。。 。。。。。。
问题:1你能描述一下你算得的这些数据的变化规律吗?(表格2) 关于这些数据,下面的判断对吗?
2.当?t趋近于0时,即无论t从小于2的一边,还是t从大于2的一边趋近于2时,平均速度都趋近于一个确定的值-13.1m/s。
3. 靠近-13.1且比-13.1大的任何一个数都可以是某一段?2??t,2?上的平均速度; 4. 靠近-13.1且比-13.1小的任何一个数都可以是某一段?2,2??t?上的平均速度; 5. -13.1表示在2秒附近,运动员的速度大约是-13.1m/s。
分析:t?2秒时有一个确定的速度,2秒附近的任何一段上的平均速度都不等于瞬时速度,所以比-13.1大的数作为2秒的瞬时速度不合理,比-13.1小的数作为2秒的瞬时速度也不合理,因此,运动员在2秒时的瞬时速度是-13.1m/s。
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这样,我们就得到了2秒时的瞬时速度是-13.1m/s,现在我们一起回忆一下是如何得到的:首先,算出?2,2??t?上的平均速度
h?2??t??h?2??t[来源:Zxxk.Com]
=?4.9?t?13.1,接着观察当?t趋近于0时,上式
趋近于一个确定的值-13.1,这个值就是运动员在2秒时的瞬时速度。为了表述方便,我们用
limh?2??t??h?2??t??13.1
?t?0表示“当t?2,?t趋近于0时,平均速度v趋近于确定值-13.1”。
思考:当?t趋近于0时,平均速度v有什么样的变化趋势?
结论:当?t趋近于0时,即无论t从小于2的一边,还是从大于2的一边趋近于2时,平均速度v都趋近于一个确定的值?13.1.
从物理的角度看,时间?t间隔无限变小时,平均速度v就无限趋近于史的瞬时速度,因此,运动员在
t?2时的瞬时速度是?13.1m/s
为了表述方便,我们用lim?t?0h(2??t)?h(2)?t??13.1
表示“当t?2,?t趋近于0时,平均速度v趋近于定值?13.1”
小结:局部以匀速代替变速,以平均速度代替瞬时速度,然后通过取极限,从瞬时速度的近似值过渡到瞬时速度的精确值。
3.函数y?f?x?在x?x0处的瞬时变化率如何表示? 导数的定义(板书)
函数y?f?x?在x?x0处的瞬时变化率是lim?f?x?lim?x?0f(x0??x)?f(x0)?x,
?x?0'我们称它为函数y?f?x?在x?x0处的导数,记作f?x0?或y'|x?x,
0'即f?x0?=lim?f?x?lim?x?0f(x0??x)?f(x0)?x'。例如:2秒时的瞬时速度可以表示为h?2???13.1或
?x?0y'|t?2??13.1。
[来源学科网]
附注:①导数即为函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率;
'②定义的变化形式:f?x?=lim?y(?x)?lim?x?0f(x0)?f(x0??x)?x;
?x?0' f?x?=lim?y(?x)?limx?x0f(x)?f(x0)x?x0x?x0';f?x?=limf(x0??x)?f(x0)??x;
??x?0第38页(共56页)
?x?x?x0,当?x?0时,x?x0,所以f?(x0)?limf(x)?f(x0)x?x0
?x?0 ③求函数y?f?x?在x?x0处的导数步骤:“一差;二比;三极限”。 三.典例分析
2
例1.(1)求函数y=3x在x=1处的导数.
?f?f2
分析:先求Δf=Δy=f(1+Δx)-f(1)=6Δx+(Δx), 再求?6??x再求lim?6
?x2?x?0?x解:法一(略); 法二:y?|x?1?lim23x?3?1x?122?limx?13(x?1)x?12x?1?lim3(x?1)?6
x?1(2)求函数f(x)=?x?x在x??1附近的平均变化率,并求出在该点处的导数.
?y?x?(?1??x)2解:
??(?1??x)?2?x?3??x
f?(?1)?lim?x?0?y?x??(?1??x)?(?1??x)?2?x2?lim(3??x)?3
?x?0例2.(课本例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
?第xh时,原油的温度(单位:C)为f(x)?x?7x?15(0?x?8),计算第2h时和第6h时,原油温
2度的瞬时变化率,并说明它们的意义.
解:在第2h时和第6h时,原油温度的瞬时变化率就是f(2)和f(6) 根据导数定义,
2''?f?x?f(2??x)?f(x0)?x2
?(2??x)?7(2??x)?15?(2?7?2?15)?x??x?3
所以f?(2)?lim?x?0?f?x?lim(?x?3)??3;同理可得:f?(6)?5
?x?0?在第2h时和第6h时,原油温度的瞬时变化率分别为?3和5,说明在2h附近,原油温度大约以3C/h的速率下降,在第6h附近,原油温度大约以5C/h的速率上升.
'注:一般地,f(x0)反映了原油温度在时刻x0附近的变化情况.
?17世纪,力学、航海、天文等方面取得了突飞猛进的发展,这些发展对数学提出了新的要求,它们突出地表现为四类问题,其中的两类问题直接导致了导数的产生:一是根据物体的路程关于时间的函数求速度和加速度;二是求已知曲线的切线。
由导数的定义,我们知道,高度h关于时间t的导数是运动员的瞬时速度;气球半径r关于体积V的导数就是气球的瞬时膨胀率。
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实际上,导数可以描述任何事物的瞬时变化率,如效率、点密度、国内生产总值GDP 的增长率等等。下面我们来看一个导数的应用。 四.课堂练习
1.质点运动规律为s?t?3,求质点在t?3的瞬时速度为.
2.求曲线y=f(x)=x3在x?1时的导数.
3.例2中,计算第3h时和第5h时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义. 五、小结
1.导数的产生是由于17世纪力学、天文学等的飞速发展,对数学提出的要求,主要是两类问题:一是根据物体的路程关于时间的函数求速度和加速度;二是求已知曲线的切线; 2.导数就是瞬时变化率;
[来源学科网ZXXK]2'3.导数的计算公式:f?x0?=lim?f?x?lim?x?0f(x0??x)?f(x0)?x。
?x?04. 求函数y?f?x?在x?x0处的导数步骤:“一差;二比;三极限”
3.2.1几个常用函数的导数教案
教学目标:
1. 能够用导数的定义求几个常用函数的导数; 2. 利用公式解决简单的问题。
教学重点和难点
1.重点:推导几个常用函数的导数; 2.难点:推导几个常用函数的导数。
教学方法:
自己动手用导数的定义求几个常用函数的导数,感知、理解、记忆。 教学过程: 一 复习
1、函数在一点处导数的定义; 2、导数的几何意义; 3、导函数的定义;
4、求函数的导数的步骤。 二 新课
例1.推导下列函数的导数
(1)f(x)?c
解:
?y?x?'f(x??x)?f(x)?x?y?x?x?0?c?c?x?0,
f(x)?lim?lim0?0
?x?0 1. 求f(x)?x的导数。
解:
?y?x'?f(x??x)?f(x)?x?y?x?x?0?x?0?x??x?x?x?1,
f(x)?lim?lim1?1。
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