高中数学 1.1.2导数的概念教案 新人教A版选修2-2
教学目标
1.了解瞬时速度、瞬时变化率的概念;
2.理解导数的概念,知道瞬时变化率就是导数,体会导数的思想及其内涵; 3.会求函数在某点的导数
教学重点:瞬时速度、瞬时变化率的概念、导数的概念; 教学难点:导数的概念. 教学过程: 一.创设情景
(一)平均变化率
(二)探究:计算运动员在0?t?65这段时间里的平均速度,并思考以下问题: 49⑴运动员在这段时间内使静止的吗?
⑵你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?
探究过程:如图是函数h(t)= -4.9t+6.5t+10的图像,结合图形可知,h(2
65)?h(0), 4965)?h(0)?0(s/m), 所以v?4965?04965虽然运动员在0?t?这段时间里的平均速度为0(s/m),但实际
49h(h 情况是运动员仍然运动,并非静止,可以说明用平均速度不能精确描述运动员的运动状态.
ot 二.新课讲授
1.瞬时速度
我们把物体在某一时刻的速度称为瞬时速度。运动员的平均速度不能反映他在某一时刻的瞬时速度,那么,如何求运动员的瞬时速度呢?比如,t?2时的瞬时速度是多少?考察t?2附近的情况:
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
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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limh(2??t)?h(2)??13.1
?t?0?t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。 2 导数的概念
从函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是:
?x?0limf(x0??x)?f(x0)?f ?lim?x?0?x?x''我们称它为函数y?f(x)在x?x0出的导数,记作f(x0)或y|x?x0,即
f?(x0)?lim?x?0f(x0??x)?f(x0)
?xf(x)?f(x0)
x?x0说明:(1)导数即为函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率
(2)?x?x?x0,当?x?0时,x?x0,所以f?(x0)?lim三.典例分析
2例1.(1)求函数y=3x在x=1处的导数.
2分析:先求Δf=Δy=f(1+Δx)-f(1)=6Δx+(Δx) 再求
?x?0?f?f?6??x再求lim?6
?x?0?x?x解:法一(略)
3x2?3?123(x2?12)?lim?lim3(x?1)?6 法二:y?|x?1?limx?1x?1x?1x?1x?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.
2?y?(?1??x)2?(?1??x)?2??3??x 解:?x?x?y?(?1??x)2?(?1??x)?2f?(?1)?lim??lim(3??x)?3
?x?0?x?x?0?x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
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2时和第6h时,原油温度的瞬时变化率,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,
''f(2??x)?f(x0)?f ??x?x(2??x)2?7(2??x)?15?(22?7?2?15)???x?3
?x所以f?(2)?lim?f?lim(?x?3)??3
?x?0?x?x?0同理可得:f?(6)?5
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.
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)=x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.回顾总结
1.瞬时速度、瞬时变化率的概念 2.导数的概念
六.布置作业
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