约1390字 导数的背景
教学目标 理解函数的增量与自变量的增量的比的极限的具体意义
教学重点 瞬时速度、切线的斜率、边际成本
教学难点 极限思想
教学过程
一、导入新课
1. 瞬时速度
问题1:一个小球自由下落,它在下落3秒时的速度是多少?
析:大家知道,自由落体的运动公式是 (其中g是重力加速度).
当时间增量 很小时,从3秒到(3+ )秒这段时间内,小球下落的快慢变化不大. 因此,可以用这段时间内的平均速度近似地反映小球在下落3秒时的速度.
从3秒到(3+ )秒这段时间内位移的增量:
从而, .
从上式可以看出, 越小, 越接近29.4米/秒;当 无限趋近于0时, 无限趋近于29.4米/秒. 此时我们说,当 趋向于0时, 的极限是29.4.
当 趋向于0时,平均速度 的极限就是小球下降3秒时的速度,也叫做瞬时速度.
一般地,设物体的运动规律是s=s(t),则物体在t到(t+ )这段时间内的平均速度为 . 如果 无限趋近于0时, 无限趋近于某个常数a,就说当 趋向于0时, 的极限为a,这时a就是物体在时刻t的瞬时速度.
2. 切线的斜率
问题2:P(1,1)是曲线 上的一点,Q是曲线上点P附近的一个点,当点Q沿曲线逐渐向点P趋近时割线PQ的斜率的变化情况.
析:设点Q的横坐标为1+ ,则点Q的纵坐标为(1+ )2,点Q对于点P的纵坐标的增量(即函数的增量) ,
所以,割线PQ的斜率 .
由此可知,当点Q沿曲线逐渐向点P接近时, 变得越来越小, 越来越接近2;当点Q无限接近于点P时,即 无限趋近于0时, 无限趋近于2. 这表明,割线PQ无限趋近于过点P且斜率为2的直线. 我们把这条直线叫做曲线在点P处的切线. 由点斜式,这条切线的方程为: .
一般地,已知函数 的图象是曲线C,P( ),Q( )是曲线C上的两点,当点Q沿曲线逐渐向点P接近时,割线
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