《(江蘇專用)2018-2019學年高中數(shù)學 第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 3.1 導(dǎo)數(shù)的概念 3.1.1 平均變化率學案 蘇教版選修1-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2018-2019學年高中數(shù)學 第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 3.1 導(dǎo)數(shù)的概念 3.1.1 平均變化率學案 蘇教版選修1-1(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
3.1.1 平均變化率
學習目標:1.理解并會求具體函數(shù)的平均變化率.(重點) 2.了解平均變化率概念的形成過程,會在具體的環(huán)境中說明平均變化率的實際意義.(難點)
[自 主 預(yù) 習·探 新 知]
平均變化率
1.定義:
一般地,函數(shù)f(x)在區(qū)間[x1,x2]上的平均變化率為.
2.實質(zhì):
函數(shù)值的改變量與自變量的改變量之比.
3.意義:
刻畫函數(shù)值在區(qū)間[x1,x2]上變化的快慢.
[基礎(chǔ)自測]
1.判斷正誤:
(1)f(x)=x2,f(x)在[-1,1]上的平均變化率為0.( )
(2)f(x)=x2在[-1,0]上的平均變化率小于其在[0,1]上的平均變
2、化率,所以f(x)在[-1,0]上不如在[0,1]上變化的快.( )
(3)平均變化率不能反映函數(shù)值變化的快慢.( )
【解析】 (1)√.f(x)在[-1,1]上的平均變化率為==0.
(2)×.f(x)=x2在[-1,0]和[0,1]上的變化快慢是相同的.
(3)×.平均變化率能反映函數(shù)值變化的快慢.
【答案】 (1)√ (2)× (3)×
2.f(x)=在[1,2]上的平均變化率為________.
【解析】 函數(shù)f(x)在[1,2]上的平均變化率為=-.
【答案】?。?
[合 作 探 究·攻 重 難]
變化率的概念及意義的應(yīng)用
2012年冬至2013年
3、春,我國北部八省冬麥區(qū)遭受嚴重干旱,根據(jù)某市農(nóng)業(yè)部門統(tǒng)計,該市小麥受旱面積如圖3-1-1所示,據(jù)圖回答:
【導(dǎo)學號:95902174】
圖3-1-1
(1)2012年11月到2012年12月期間,小麥受旱面積變化大嗎?
(2)哪個時間段內(nèi),小麥受旱面積增加最快?
(3)從2012.11到2013.2與從2013.1到2013.2間,小麥受旱面積平均變化率哪個大?
[思路探究] (1)(2)根據(jù)圖形進行分析;(3)利用平均變化率公式進行具體分析.
【自主解答】 (1)由圖形可知,在2012年11月~2012年12月期間,小麥受旱面積變化不大.
(2)由圖形可知,在2013.
4、1~2013.2間,平均變化率較大,故小麥受旱面積增加最快.
(3)從2012.11~2013.2,小麥受旱面積平均變化率為,從2013.1~2013.2,小麥受旱面積平均變化率為=y(tǒng)B-yC,顯然yB-yC>,所以,從2013.1~2013.2期間小麥受旱面積平均變化率大.
[規(guī)律方法]
1.若已知函數(shù)的圖象,可從函數(shù)的圖象上大致分析函數(shù)的變化快慢.
2.利用平均變化率的計算公式可以對函數(shù)的平均變化快慢進行具體精確的分析,在實際問題中,平均變化率具有更為具體的現(xiàn)實意義.
[跟蹤訓練]
1.巍巍泰山為我國的五岳之首,有“天下第一山”之美譽,登泰山在當?shù)赜小熬o十八,慢十八,不緊不慢
5、又十八”的俗語來形容爬十八盤的感受,下面是一段登山路線圖如圖3-1-2,同樣是登山,但是從A處到B處會感覺比較輕松,而從B處到C處會感覺比較吃力.想想看,為什么?你能用數(shù)學語言來量化BC段曲線的陡峭程度嗎?
圖3-1-2
【解】 山路從A到B高度的平均變化率為
hAB==,
山路從B到C高度的平均變化率為hBC==,
∴hBC>hAB.
∴山路從B到C比從A到B要陡峭的多.
求函數(shù)的平均變化率
已知函數(shù)f(x)=,
(1)求f(x)在x0到x0+Δx之間的平均變化率.(x0≠0);
(2)求f(x)在2到2.1之間的平均變化率.
【導(dǎo)學號:95902175】
6、
[思路探究] (1)由于自變量出現(xiàn)在分母中,因此題目中給出了“x0≠0”的條件.在一些特殊條件下,如果題干中未給出這一條件,就需分類討論.因此,本例只需直接套用公式就可以了;
(2)利用(1)的結(jié)論計算.
【自主解答】 (1)f(x)在x0到x0+Δx之間的平均變化率為===-.
(2)把x0=2,Δx=2.1-2=0.1代入(1)中得到的結(jié)論可得:-=-0.232.
[規(guī)律方法]
1.求平均變化率的步驟:
(1)先求x2-x1,再計算f(x2)-f(x1);
(2)由定義得出=.
2.注意事項:計算時要對f(x2)-f(x1)進行合理的變形,以便化簡.
[跟蹤訓練]
7、2.求函數(shù)y=x2-2x+1在x=2附近的平均變化率.
【解】 設(shè)自變量x在x=2附近的變化量為Δx,
則平均變化率為
==Δx+2.
平均變化率的應(yīng)用
[探究問題]
1.平均變化率的定義式為,它刻畫了函數(shù)f(x)在區(qū)間[x1,x2]內(nèi)變化的快慢,表示的是函數(shù)f(x)在哪個區(qū)間上的平均變化率?
【提示】 [x0-Δx,x0+Δx]
2.平均變化率為0,能否說明函數(shù)沒有發(fā)生變化?
【提示】 不能說明.理由:函數(shù)的平均變化率只能粗略地描述函數(shù)的變化趨勢,增量Δx取值越小,越能準確地體現(xiàn)函數(shù)的變化情況.在某些情況下,求出的平均變化率為0,并不一定說明函數(shù)沒有發(fā)生變化.如函數(shù)f
8、(x)=x2在[-2,2]上的平均變化率為0,但f(x)的圖象在[-2,2]上先減后增.
3.平均變化率的幾何意義是什么?平均變化率的物理意義是什么?
【提示】 平均變化率的幾何意義就是曲線上兩點對應(yīng)割線AB的斜率.
平均變化率的物理意義是變速運動的物體s=s(t)在某一時間段內(nèi)的平均速度.
為了檢測甲、乙兩輛車的剎車性能,分別對兩輛車進行了測試,甲從25 m/s到0 m/s花了5 s,乙從18 m/s到0 m/s花了4 s,試比較兩輛車的剎車性能.
[思路探究] 計算兩車的平均變化率,從而確定剎車性能.
【自主解答】 甲車速度的平均變化率為=-5(m/s2),乙車速度的平均變化
9、率為=-4.5(m/s2),平均變化率為負值說明速度在減少,因為剎車后,甲車的速度變化相對較快,所以甲車的剎車性能較好.
[規(guī)律方法] 平均變化率的應(yīng)用主要有:求某一時間段內(nèi)的平均速度,物體受熱膨脹率,高度(重量)的平均變化率等等.解決這些問題的關(guān)鍵在于找準自變量和因變量.,平均變化率為正值,表示函數(shù)值在增加;平均變化率為負值,表示函數(shù)值在減少.
[跟蹤訓練]
3.人們發(fā)現(xiàn),在高臺跳水運動中,運動員相對于水面的高度h(單位:m)與起跳后的時間t(單位:s)存在函數(shù)關(guān)系h(t)=-4.9t2+6.5t+10.
(1)求運動員在第一個0.5 s內(nèi)高度h的平均變化率;
(2)求高度h在1≤
10、t≤2這段時間內(nèi)的平均變化率.
【導(dǎo)學號:95902176】
【解】 (1)運動員在第一個0.5 s內(nèi)高度h的平均變化率為:=4.05(m/s);
(2)在1≤t≤2這段時間內(nèi),高度h的平均變化率為=-8.2(m/s).
[構(gòu)建·體系]
[當 堂 達 標·固 雙 基]
1.函數(shù)y=x2+ax+b,當自變量由0變化到1時,函數(shù)值的變化量為________.
【解析】 函數(shù)值的變化量為f(0+1)-f(0)=(0+1)2+a(0+1)+b-02-a·0-b=1+a.
【答案】 1+a
2.在曲線y=x2+1的圖象上取一點(1,2)及相鄰的一點(1.1,2.21),則該曲線
11、在[1,1.1]上的平均變化率為________.
【導(dǎo)學號:95902177】
【解析】?。剑?.1
【答案】 2.1
3.如果質(zhì)點M按規(guī)律s=3+t2運動,則在一小段時間[2,2.1]中相應(yīng)的平均速度是________(m/s).
【解析】?。剑?.1(m/s).
【答案】 4.1
4.函數(shù)y=sin x在上的平均變化率是________.
【解析】 函數(shù)在上的平均變化率是==-.
【答案】 -
5.物體的運動方程是s=(s的單位:m;t的單位:s),求物體在t=1 s到t=(1+Δt)s這段時間內(nèi)的平均速度.
【導(dǎo)學號:95902178】
【解】 物體在這段時間內(nèi)的平均速度為
==,
故物體在t=1 s到t=(1+Δt)s這段時間內(nèi)的平均速度為m/s.
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