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1、高二數(shù)學(xué)瞬時(shí)變化率 導(dǎo)數(shù)教案
教學(xué)目標(biāo):
(1)理解并掌握曲線(xiàn)在某一點(diǎn)處的切線(xiàn)的概念
(2)會(huì)運(yùn)用瞬時(shí)速度的定義求物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度
(3)理解導(dǎo)數(shù)概念 實(shí)際背景,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,進(jìn)一步掌握在一點(diǎn)處
的導(dǎo)數(shù)的定義及其幾何意義,培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化問(wèn)題的能力及數(shù)形結(jié)合思想
一、復(fù)習(xí)引入
1、什么叫做平均變化率;
2、曲線(xiàn)上兩點(diǎn)的連線(xiàn)(割線(xiàn))的斜率與函數(shù)f(x)在區(qū)間[xA,xB]上的平均變化率
3、如何精確地刻畫(huà)曲線(xiàn)上某一點(diǎn)處的變化趨勢(shì)呢?
下面我們來(lái)看一個(gè)動(dòng)畫(huà)。從這個(gè)動(dòng)畫(huà)可以看出,隨著點(diǎn)P沿曲線(xiàn)向點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng),隨著點(diǎn)P無(wú)限逼近點(diǎn)Q時(shí),則割線(xiàn)的斜率就
2、會(huì)無(wú)限逼近曲線(xiàn)在點(diǎn)Q處的切線(xiàn)的斜率。
所以我們可以用Q點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率來(lái)刻畫(huà)曲線(xiàn)在點(diǎn)Q處的變化趨勢(shì)
二、新課講解
1、曲線(xiàn)上一點(diǎn)處的切線(xiàn)斜率
不妨設(shè)P(x1,f(x1)),Q(x0,f(x0)),則割線(xiàn)PQ的斜率為,
設(shè)x1-x0=△x,則x1 =△x+x0,
∴
當(dāng)點(diǎn)P沿著曲線(xiàn)向點(diǎn)Q無(wú)限靠近時(shí),割線(xiàn)PQ的斜率就會(huì)無(wú)限逼近點(diǎn)Q處切線(xiàn)斜率,即當(dāng)△x無(wú)限趨近于0時(shí),無(wú)限趨近點(diǎn)Q處切線(xiàn)斜率。
2、曲線(xiàn)上任一點(diǎn)(x0,f(x0))切線(xiàn)斜率的求法:
,當(dāng)△x無(wú)限趨近于0時(shí),k值即為(x0,f(x0))處切線(xiàn)的斜率。
3、瞬時(shí)速度與瞬時(shí)加速度
(1)平均速度: 物理學(xué)中,運(yùn)動(dòng)物體的位
3、移與所用時(shí)間的比稱(chēng)為平均速度
(2) 位移的平均變化率:
(3)瞬時(shí)速度:當(dāng)無(wú)限趨近于0 時(shí),無(wú)限趨近于一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為t=t0時(shí)的瞬時(shí)速度
求瞬時(shí)速度的步驟:
1.先求時(shí)間改變量和位置改變量
2.再求平均速度
3.后求瞬時(shí)速度:當(dāng)無(wú)限趨近于0,無(wú)限趨近于常數(shù)v為瞬時(shí)速度
(4)速度的平均變化率:
(5)瞬時(shí)加速度:當(dāng)無(wú)限趨近于0 時(shí),無(wú)限趨近于一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為t=t0時(shí)的瞬時(shí)加速度
注:瞬時(shí)加速度是速度對(duì)于時(shí)間的瞬時(shí)變化率
三、數(shù)學(xué)應(yīng)用
例1、已知f(x)=x2,求曲線(xiàn)在x=2處的切線(xiàn)的斜率。
變式:1.求過(guò)點(diǎn)(1,1)的切線(xiàn)方程
2.曲線(xiàn)y=x3在點(diǎn)P
4、處切線(xiàn)斜率為k,當(dāng)k=3時(shí),P點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)________
3.已知曲線(xiàn)上的一點(diǎn)P(0,0)的切線(xiàn)斜率是否存在?
例2.一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,從時(shí)間到時(shí),物體的位移為,那么為( )
A.從時(shí)間到時(shí),物體的平均速度; B.在時(shí)刻時(shí)該物體的瞬時(shí)速度;
C.當(dāng)時(shí)間為時(shí)物體的速度; D.從時(shí)間到時(shí)物體的平均速度
自由落體運(yùn)動(dòng)的位移s(m)與時(shí)間t(s)的關(guān)系為s=
(1)求t=t0s時(shí)的瞬時(shí)速度
(2)求t=3s時(shí)的瞬時(shí)速度
(3)求t=3s時(shí)的瞬時(shí)加速度
點(diǎn)評(píng):求瞬時(shí)速度,也就轉(zhuǎn)化為求極限,瞬時(shí)速度我們是通過(guò)在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度的極限來(lái)定義的,只要知道了物體的運(yùn)動(dòng)方程,代入公式就可以求出瞬時(shí)速度了.運(yùn)用數(shù)學(xué)工具來(lái)解決物理方面的問(wèn)題,是不是方便多了.所以數(shù)學(xué)是用來(lái)解決其他一些學(xué)科,比如物理、化學(xué)等方面問(wèn)題的一種工具,我們這一節(jié)課學(xué)的內(nèi)容以及上一節(jié)課學(xué)的是我們學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的一些實(shí)際背景