(共23张PPT)
5.1.1变化率问题
情景引入
17世纪中叶,牛顿和莱布尼茨在前人探索和研究的基础上,凭借他们敏锐的直觉和丰富的想象力,各自独立地创立了微积分。
情景引入
问题探究一
问题1 跳水运动员的速度
在一次跳水运动中,某运动员在运动过程中的重心相对于水面的高度(单位:)与起跳后的时间(单位:)存在函数关系
如何描述运动员从起跳到入水的过程中运动的快慢程度呢?
问题探究一
在这段时间里,
在这段时间里,
一般地,在这段时间里,
计算运动员在这段时间里的平均速度,你发现了什么?你认为用平均速度描述运动员的运动状态有问题吗?
问题探究一
为了精确刻画运动员的运动状态,我们引进瞬时速度。我们把物体在某一时刻的速度称为瞬时速度。
那么,瞬时速度与平均速度有什么关系呢?你能利用这种关系求运动员在时的瞬时速度吗?
问题探究一
当时,在时间段内 当时,在时间段内
-0.01 -4.951 0.01 -5.049
-0.001 -4.9951 0.001 -5.0049
-0.0001 -4.99951 0.0001 -5.00049
-0.00001 -4.999951 0.00001 -5.000049
-0.000001 -4.9999951 0.000001 -5.0000049
…… …… 问题探究一
事实上,由可以发现,当无限趋近于0时,也无限趋近于0,所以无限趋近于-5。
数学中,我们把-5叫做“当无限趋近于0时,的极限”,记作:
从物理的角度看,当时间间隔无限趋近于0时,平均速度就无限趋近于=1时的瞬时速度。
拓展推广一
问题1中,求运动员在时的瞬时速度。
所以,运动员在时的瞬时速度是.
拓展推广一
问题1中,求运动员在时的瞬时速度。
所以,运动员在时的瞬时速度是.
问题探究二
问题2 抛物线的切线斜率
你认为应该如何定义抛物线在点处的切线?
x=1
问题探究二
观看动画,当点沿着抛物线趋近于点时,割线有什么变化趋势?
问题探究二
我们发现,当点无限趋近于点时,割线无限趋近于一个确定的位置,这个确定的位置称为抛物线在点处的切线。
问题探究二
我们知道,斜率是确定直线的一个要素,如何求抛物线在点处的切线的斜率呢?
问题探究二
-0.01 1.99 0.01 2.01
-0.001 1.999 0.001 2.001
-0.0001 1.9999 0.0001 2.0001
-0.00001 1.99999 0.00001 2.00001
-0.000001 1.999999 0.000001 2.000001
…… …… 问题探究二
事实上,由可以发现,当无限趋近于0时,无限趋近于2。
数学中,我们把2叫做“当无限趋近于0时,的极限”,记作:
从几何图形上看,当横坐标间隔无限趋近于0时,割线的斜率就无限趋近于点处的切线斜率。
拓展推广二
问题2中,求抛物线在点处的切线斜率。
所以,抛物线在点处的切线斜率是.
拓展推广二
问题2中,求抛物线在点处的切线斜率。
所以,抛物线在点处的切线斜率是.
思考联系
观察问题1中的函数的图像,平均速度的几何意义是什么?时的瞬时速度呢?
思考联系
平均速度的几何意义是函数的图象上点与点的连线(割线)斜率。时的瞬时速度几何意义是函数的图象在点处的切线斜率。
课堂总结
瞬时速度的概念
平均速度与瞬时速度的关系
瞬时速度的求解方法:
切线的概念
割线斜率与切线斜率的关系
切线斜率的求解方法:
平均速度与割线斜率、瞬时速度与切线斜率的关系
课后作业
教材第61页思考(2)、练习1,2
教材第62页练习3
教材第64页练习1,2
谢谢观看
2021年12月18日