1、第三章变化率与导数1变化的快慢与变化率学习目标1.理解函数的平均变化率和瞬时变化率的概念.2.会求物体运动的平均速度并估计瞬时速度.题型探究问题导学内容索引当堂训练问题导学思考1知识点一函数的平均变化率函数f(x)在区间x1,x2上平均变化率的大小与曲线在区间上的陡峭程度有何关系?观察图形,回答下列问题:答案(1)yf(x)在区间x1,x2上的平均变化率是曲线yf(x)在区间x1,x2上陡峭程度的“数量化”,曲线陡峭程度是平均变化率的“视觉化”.(2)平均变化率的绝对值越大,曲线yf(x)在区间x1,x2上越“陡峭”,反之亦然.思考2怎样理解自变量的增量、函数值的增量?答案(1)自变量的增量:
2、用x表示,即xx2x1,表示自变量相对于x1的“增加量”.(2)函数值的增量:用y表示,即yf(x2)f(x1),也表示为f(x1x)f(x1),表示函数值在x1的“增加量”.(3)增量并不一定都是正值,也可以是负值,函数值的增量还可以是0,比如常数函数,其函数值的增量就是0.梳理梳理平均变化率(1)定义式:.(2)实质:之比.(3)作用:刻画函数值在区间x1,x2上变化的 .(4)几何意义:已知P1(x1,f(x1),P2(x2,f(x2)是函数yf(x)图像上的两点,则平均变化率 表示割线P1P2的 .函数值的改变量与自变量的改变量快慢斜率思考1知识点二瞬时变化率物体的平均速度能否精确反映
3、物体的运动状态?不能.如高台跳水运动员从起跳高度到最高点然后回到起跳高度的过程中,平均速度为0,而运动员一直处于运动状态.答案思考2如何描述物体在某一时刻的运动状态?可以使用瞬时速度精确描述物体在某一时刻的运动状态.答案梳理梳理要求物体在t0时刻的瞬时速度,设运动方程为ss(t),可先求物体在(t0,t0t)内的平均速度 ,然后t趋于0,得到物体在t0时刻的 .瞬时速度题型探究命题角度命题角度1求函数的平均变化率求函数的平均变化率例例1求函数yf(x)x2在x1,2,3附近的平均变化率,取x都为 ,哪一点附近的平均变化率最大?解答类型一函数的平均变化率由于k1k2v乙B.v甲v乙C.v甲v乙D
4、.大小关系不确定设直线AC,BC的斜率分别为kAC,kBC,由平均变化率的几何意义知,s1(t)在0,t0上的平均变化率v甲kAC,s2(t)在0,t0上的平均变化率v乙kBC.因为kACkBC,所以v甲0)竖直上抛的物体,t秒时的高度s与t的函数关系为sv0t gt2,求物体在时刻t0处的瞬时速度.类型二求函数的瞬时变化率故物体在时刻t0处的瞬时速度为v0gt0.解答(1)求瞬时速度的步骤求位移改变量ss(t0t)s(t0);反思与感悟跟踪训练跟踪训练3一质点M按运动方程s(t)at21做直线运动(位移单位:m,时间单位:s),若质点M在t2 s时的瞬时速度为8 m/s,求常数a的值.解答质
5、点M在t2时的瞬时速度即为函数在t2处的瞬时变化率.质点M在t2附近的平均变化率当堂训练1.已知函数f(x),当自变量由x0变化到x1时,函数值的增量与相应的自变量的增量之比是函数A.在x0处的变化率B.在区间x0,x1上的平均变化率C.在x1处的变化率D.以上结论都不对23451由平均变化率的定义可知,故选B.答案解析2.一物体的运动方程是s32t,则在2,2.1这段时间内的平均速度是A.0.4 B.2C.0.3 D.0.223451答案解析设此物体在t0时刻的瞬时速度为0,令8t0160,解得t02.234513.物体运动时位移s与时间t的函数关系是s4t216t,此物体在某一时刻的瞬时速
6、度为零,则相应的时刻为A.t1 B.t2C.t3 D.t4答案解析234514.球的半径从1增加到2时,球的体积平均膨胀率为 .答案解析函数在x0,x0 x上的平均变化率为6x03x.当x01,x 时,函数在1,1.5上的平均变化率为k16130.57.5;当x02,x 时,函数在2,2.5上的平均变化率为k26230.513.5;当x03,x 时,函数在3,3.5上的平均变化率为k36330.519.5,所以k1k2k3.234515.设函数f(x)3x22在x01,2,3附近x取 时的平均变化率分别为k1,k2,k3,比较k1,k2,k3的大小.解答规律与方法1.平均变化率反映函数在某个范围内变化的快慢;瞬时变化率反映函数在某点处变化的快慢.2.可以使用逼近的思想理解瞬时变化率,同时结合变化率的实际意义.本课结束