導(dǎo)數(shù)教案內(nèi)容

PAGEPAGE4導(dǎo)數(shù)的背景一、導(dǎo)入新課1.瞬時(shí)速度問(wèn)題1：一個(gè)小球自由下落，它在下落3秒時(shí)的速度是多少？析：大家知道，自由落體的運(yùn)動(dòng)公式是（其中g(shù)是重力加速度）.當(dāng)時(shí)間增量很小時(shí)，從3秒到（3＋）秒這段時(shí)間內(nèi)，小球下落的快慢變化不大.因此，可以用這段時(shí)間內(nèi)的平均速度近似地反映小球在下落3秒時(shí)的速度.從3秒到（3＋）秒這段時(shí)間內(nèi)位移的增量：從而，.從上式可以看出，越小，越接近29.4米/秒；當(dāng)無(wú)限趨近于0時(shí)，無(wú)限趨近于29.4米/秒.此時(shí)我們說(shuō)，當(dāng)趨向于0時(shí)，的極限是29.4.當(dāng)趨向于0時(shí)，平均速度的極限就是小球下降3秒時(shí)的速度，也叫做瞬時(shí)速度.一般地，設(shè)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是s＝s（t），則物體在t到（t＋）這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為.如果無(wú)限趨近于0時(shí)，無(wú)限趨近于某個(gè)常數(shù)a，就說(shuō)當(dāng)趨向于0時(shí)，的極限為a，這時(shí)a就是物體在時(shí)刻t的瞬時(shí)速度.2.切線的斜率問(wèn)題2：P（1,1）是曲線上的一點(diǎn)，Q是曲線上點(diǎn)P附近的一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)Q沿曲線逐漸向點(diǎn)P趨近時(shí)割線PQ的斜率的變化情況.析：設(shè)點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為1＋，則點(diǎn)Q的縱坐標(biāo)為（1＋）2，點(diǎn)Q對(duì)于點(diǎn)P的縱坐標(biāo)的增量（即函數(shù)的增量），所以，割線PQ的斜率.由此可知，當(dāng)點(diǎn)Q沿曲線逐漸向點(diǎn)P接近時(shí)，變得越來(lái)越小，越來(lái)越接近2；當(dāng)點(diǎn)Q無(wú)限接近于點(diǎn)P時(shí)，即無(wú)限趨近于0時(shí)，無(wú)限趨近于2.這表明，割線PQ無(wú)限趨近于過(guò)點(diǎn)P且斜率為2的直線.我們把這條直線叫做曲線在點(diǎn)P處的切線.由點(diǎn)斜式，這條切線的方程為：.一般地，已知函數(shù)的圖象是曲線C，P（），Q（）是曲線C上的兩點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)Q沿曲線逐漸向點(diǎn)P接近時(shí)，割線PQ繞著點(diǎn)P轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)點(diǎn)Q沿著曲線無(wú)限接近點(diǎn)P，即趨向于0時(shí)，如果割線PQ無(wú)限趨近于一個(gè)極限位置PT，那么直線PT叫做曲線在點(diǎn)P處的切線.此時(shí)，割線PQ的斜率無(wú)限趨近于切線PT的斜率k，也就是說(shuō)，當(dāng)趨向于0時(shí)，割線PQ的斜率的極限為k.3.邊際成本問(wèn)題3：設(shè)成本為C，產(chǎn)量為q，成本與產(chǎn)量的函數(shù)關(guān)系式為，我們來(lái)研究當(dāng)q＝50時(shí)，產(chǎn)量變化對(duì)成本的影響.在本問(wèn)題中，成本的增量為：.產(chǎn)量變化對(duì)成本的影響可用：來(lái)刻劃，越小，越接近300；當(dāng)無(wú)限趨近于0時(shí)，無(wú)限趨近于300，我們就說(shuō)當(dāng)趨向于0時(shí)，數(shù)在不可導(dǎo)，曲線在點(diǎn)（）也可能有切線。一般地，，其中為常數(shù)。特別地，。如果函數(shù)在開區(qū)間內(nèi)的每點(diǎn)處都有導(dǎo)數(shù)，此時(shí)對(duì)于每一個(gè)，都對(duì)應(yīng)著一個(gè)確定的導(dǎo)數(shù)，從而構(gòu)成了一個(gè)新的函數(shù)。稱這個(gè)函數(shù)為函數(shù)在開區(qū)間內(nèi)的導(dǎo)函數(shù)，簡(jiǎn)稱導(dǎo)數(shù)，也可記作，即＝＝函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)就是函數(shù)在開區(qū)間上導(dǎo)數(shù)在處的函數(shù)值，即＝。所以函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)也記作。注：1.如果函數(shù)在開區(qū)間內(nèi)每一點(diǎn)都有導(dǎo)數(shù)，則稱函數(shù)在開區(qū)間內(nèi)可導(dǎo)。2.導(dǎo)數(shù)與導(dǎo)函數(shù)都稱為導(dǎo)數(shù)，這要加以區(qū)分：求一個(gè)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，就是求導(dǎo)函數(shù)；求一個(gè)函數(shù)在給定點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，就是求導(dǎo)函數(shù)值。它們之間的關(guān)系是函數(shù)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)就是導(dǎo)函數(shù)在點(diǎn)的函數(shù)值。3.求導(dǎo)函數(shù)時(shí)，只需將求導(dǎo)數(shù)式中的換成就可，即＝4.由導(dǎo)數(shù)的定義可知，求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的一般方法是：（1）.求函數(shù)的改變量。（2）.求平均變化率。（3）.取極限，得導(dǎo)數(shù)＝。幾種常見(jiàn)的導(dǎo)函數(shù)函數(shù)的和差積商的導(dǎo)數(shù)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)1.復(fù)合函數(shù):由幾個(gè)函數(shù)復(fù)合而成的函數(shù)，叫復(fù)合函數(shù)．由函數(shù)與復(fù)合而成的函數(shù)一般形式是，其中u稱為中間變量．2.求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的兩種方法與思路：方法一：；方法二：將函數(shù)看作是函數(shù)和函數(shù)復(fù)合函數(shù)，并分別求對(duì)應(yīng)變量的導(dǎo)數(shù)如下：，兩個(gè)導(dǎo)數(shù)相乘，得，從而有對(duì)于一般的復(fù)合函數(shù)，結(jié)論也成立，以后我們求y′x時(shí)，就可以轉(zhuǎn)化為求yu′和u′x的乘積，關(guān)鍵是找中間變量，隨著中間變量的不同，難易程度不同.3.復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)：設(shè)函數(shù)u=(x)在點(diǎn)x處有導(dǎo)數(shù)u′x=′(x)，函數(shù)y=f(u)在點(diǎn)x的對(duì)應(yīng)點(diǎn)u處有導(dǎo)數(shù)y′u=f′(u)，則復(fù)合函數(shù)y=f((x))在點(diǎn)x處也有導(dǎo)數(shù)，且或f′x((x))=f′(u)′(x).證明：（教師參考不需要給學(xué)生講）設(shè)x有增量Δx，則對(duì)應(yīng)的u，y分別有增量Δu，Δy，因?yàn)閡=φ(x)在點(diǎn)x可導(dǎo)，所以u(píng)=(x)在點(diǎn)x處連續(xù).因此當(dāng)Δx→0時(shí)，Δu→0.當(dāng)Δu≠0時(shí)，由.且.∴即(當(dāng)Δ