思考?
观察函数y=f(x)的图象,平均变化率 y f (x0 x) f (x0 ) 表示什么?
x
x
瞬时变化率
f '(x0)xlim0 yxxlim0
f (x0
x) f (x0) x
表示什么?
我们容易发现,平均变化率
y f (x0 x) f (x0)
x
x
表示割线P0P的斜率
如图,在曲线y=f(x)任取一点P(x,f(x)),如果当点P(x,f(x))沿着曲线y=f(x)无限趋近于点P0(x0,f(x0))时, 割线P0P无限趋近于一个确定的位置,这个确定位置的直线P0T称为曲线y=f(x)在点P0处的 。
数学上常用简单的对象刻画复杂的 对象。例如,用有理数3.1416近似 代替无理数π,这里,我们用曲线上 某点处的切线近似代替这一点附近 的曲线,这是微积分中重要的思想 方法——以直代曲。
例1.如图,是高台跳水运动中运动员的重心相对于水面的高度随时间变化的函数 h ( t )=一 4.9t2十4.8t十11的图象。根据图象,请描述、比较曲线 h(t )在t=t0 ,t1,t2,附近的变化情况.
解析:我们用曲线h(t)在t=t0,t1,t2处的切 线斜率,刻画曲线h(t)在上述三个小刻 附近的变化情况。 (1)当t=t0时,曲线h(x)在t=t0处的切线 l0平行于t轴,h’(t0)=0.这时,在t=t0附近 曲线比较平坦,几乎没有升降。 (2)当t=t1时,曲线h(x)在t=t1处的切线 l0平行于t轴,h’(t0)<0.这时,在t=t1附近 曲线下降,即函数h(t)在t=t1附近单调递 减。 (3)当t=t2时,曲线h(x)在t=t2处的切线 l0平行于t轴,h’(t0)<0.这时,在t=t2附近 曲线下降,即函数h(t)在t=t2附近单调递 减。 可以看出,直线l1的倾斜程度小于直线l2 的倾斜程度,这说明曲线h(t)在t=t1附近 比在t=t2附近下降得缓慢。