湖北省荆州市沙市第五中学高中数学 1.1.2 导数的概念导学案(无 答案)新人教版选修 2导学案 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 学习目标: 其内涵; 3.会求函数在某点的导数. 学习重点: 学习难点: 学法指导: 知识链接 一、创设情景 (一)平均变化率 (二)探究 探究: 计算运动员在 0 t h 瞬时速度、瞬时变化率的概念、导数的概念. 导数的概念.65 这段时间里的平均速度,并思考以下问题: 49(1)运动员在这段时间内使静止的吗? (2)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 2 6.5t 10 的图像, 结合图形可知, h(65 ) h(0) , 49ot65 ) h(0) 49 所以 v 0( s / m) 65 0 49 65 虽然运动员在 0 t 这段时间里的平均速度为 0(s / m) , 49 h(但实际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. 自主学习 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: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 limt 0h(2 t ) h(2) 13.1 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:f ( 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 x0x 0lim即 f ( x0 ) limx 0f ( x0 x) f ( x0 ) x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 ) limx 0f ( x) f ( x0 ) . x x0合作探究 三、典例分析2 例 1 (1)求函数 y 3x 在 x 1 处的导数.(2)求函数 f ( x) x x 在 x 1 附近的平均变化率,并求出该点处的导数.22分析: 先求 f y f ( x0 x) f ( x0 ) ,再求 解: (1)法一 定义法(略)y y ,最后求 lim . x 0 x x3x 2 3 12 3( x 2 12 ) lim lim3( x 1) 6 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 2 y (1 x) (1 x) 2 3 x (2) x x y (1 x)2 (1 x) 2 f (1) lim lim (3 x) 3 x 0 x x 0 x法二 y |x 1 lim 例 2 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) x2 7 x 15(0 x 8) ,计算第 2 h 时和第 6 h 时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义. 解: 在第 2 h 时和第 6 h 时,原油温度的瞬时变化率就是 f ' (2) 和 f ' (6) f (2 x) f ( x0 ) f 根据导数定义 x x (2 x)2 7(2 x) 15 (22 7 2 15) x 3 x f lim (x 3) 3 同理可得: f (6) 5 所以 f (2) lim x 0 x x 0在第 2 h 时和第 6 h 时,原油温度的瞬时变化率分别为 3 和 5 , 说明在第 2 h 附近,原油温度大约以 3 C / h 的速率下降 在第 6 h 附近,原油温度大约以 5 C / 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2 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.333.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.4。