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1、第三章导数及其应用3.1.2导数的概念自由落体运动中，物体在不同时刻的速度是不一样的。平均速度不一定能反映物体在某一时刻的运动情况。物体在某一时刻的速度称为瞬时速度。例1、自由落体运动的运动方程为s=-gt2，计算t从3s到3.1s，3.01s，3.001s各段时间内的平均速度（位移的单位为m）。12解：设在[3，3.1]内的平均速度为v1，则△t1=3.1-3=0.1(s)△s1=s(3.1)-s(3)=0.5g×3.12-0.5g×32=0.305g(m)所以同理例1是计算了[3，3+△t]当t=0.1,t=0.01,t=0.0
2、01时的平均速度。上面是计算了△t>0时的情况下面再来计算△t<0时的情况解：设在[2.9，3]内的平均速度为v4，则△t1=3-2.9=0.1(s)△s1=s(3)-s(2.9)=0.5g×32-0.5g×2.92=0.295g(m)所以设在[2.99，3]内的平均速度为v5，则设在[2.999，3]内的平均速度为v6，则当△t→0时，物体的速度趋近于一个确定的值3g△t>0v△t<0v0.13.05g-0.12.95g0.013.005g-0.012.995g0.0013.0005g-0.0012.9995g--各种情况的平均速
3、度在t=3s这一时刻的瞬时速度等于在3s到(3+△t)s这段时间内的平均速度当△t→0的极限，设物体的运动方程是s=s(t),物体在时刻t的瞬时速度为v,一般结论就是物体在t到t+△t这段时间内,当△t→0时平均速度的极限，即让我们再来看一个例子P相切相交再来一次例２、PPnoxyy=f(x)割线切线T当点Pn沿着曲线无限接近点P即Δx→0时,割线PPn趋近于确定的位置，这个确定位置的直线PT称为点P处的切线.切线Pl能否将圆的切线的概念推广为一般曲线的切线：直线与曲线有唯一公共点时，直线叫曲线过该点的切线？如果能，请说明理由；如果
4、不能，请举出反例。不能xyo直线与圆有惟一公共点时，直线叫做圆的切线。所以，不能用直线与曲线的公共点的个数来定义曲线的切线。圆的切线定义并不适用于一般的曲线。通过逼近的方法，将割线趋于的确定位置的直线定义为切线（交点可能不惟一）适用于各种曲线。所以，这种定义才真正反映了切线的直观本质。xoyy=f(x)P(x0,y0)Q(x1,y1)M△x△y割线与切线的斜率有何关系呢？即：当△x→0时，割线PQ的斜率的极限，就是曲线在点P处的切线的斜率，一般地，函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是上式称为函数y=f(x)在x=x0处的导数记
5、作： 或即注意：1、函数应在点的附近有定义，否则导数不存在。2、在定义导数的极限式中，△x趋近于0可正、可负，但不为0，而△y可能为0。3、导数是一个局部概念，它只与函数在x0及其附近的函数值有关，与△x无关。4、若极限 不存在，则称函数在点x0处不可导。函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义，就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率，即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率是.故曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程是:导数的几何意义导数可以描述任何事物的瞬时变化率．瞬
6、时变化率除了瞬时速度，切线的斜率还有：点密度，国内生产总值(GDP)的增长率，经济学上讲的一切边际量等．例1、将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品，需要对原油进行冷却和加热。如果第xh时，原油的温度(单位：℃)为f(x)=x2-7x+15(0x8).计算第2h和第6h时，原油温度的瞬时变化率，并说明它们的意义。解：第2h和第6h时，原油温度的瞬进变化率就是f'(2)和f'(6)根据导数定义：所以，同理可得f'(6)=5f(x)=x2-7x+15f'(6)=5说明在第6h附近，原油温度大约以5℃/h的速度上升；说明在第2h附
7、近，原油温度大约以3℃/h的速度下降；练习1、以初速度为v0(v0>0)作竖直上抛运动的物体，t秒时的高度为h(t)=v0t--gt2,求物体在时刻t0时的瞬时速度。12所以物体在时刻t0处的瞬时速度为v0-gt0.练习2、质点按规律s(t)=at2+1做直线运动(位移单位：m,时间单位：s).若质点在t=2时的瞬时速度为8m/s,求常数a的值。a=2由导数的定义可知,求函数y=f(x)在点x0处的导数的方法是：(2)求平均变化率(3)取极限,得导数(1)求函数的增量例2:求曲线y=f(x)=x2+1在点P(1,2)处的切线方程.导
8、数的几何意义的应用二、函数的导数：（3）函数f(x)在点x0处的导数就是导函数在x=x0处的函数值，即。这也是求函数在点x0处的导数的方法之一。小结:（2）函数的导数，是指某一区间内任意点x而言的,就是函数f(x)的导函数。（1）函数
