《导数的概念及其几何意义》(北师大版选修)
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【优质课件】北师大版选修11高中数学3.2导数的概念及其几何意义优秀课件.ppt

解析: ������������������
������x →0
������(1+������)-������(1) 3������
=13
lim
Δ ������ →0
f(1+������x)-f(1) ������x
=13f'(1).
答案:C
首页
X 新知导学 INZHI DAOXUE
Z 重难探究 HONGNAN TANJIU
������变式训练 1������求 y=f(x)=1������在 x=3 处的导数.
解:Δy=3+1Δ������
−
1 3
=
33-((33++ΔΔ������������))=-3(3Δ+������Δ������),
∴ΔΔ������������=-9+13Δ������.
∴f'(3)= lim Δ ������ →0
义,需适当变形.
探究一
探究二
探究三
首页
X 新知导学 INZHI DAOXUE
Z 重难探究 HONGNAN TANJIU
D 当堂检测 ANGTANG JIANCE
正解:������(������0)-���2���(Δ���������0���+2Δ������)=-������(������0+22ΔΔ������������)-������(������0), 由 f'(x0)=a 知当 Δx 趋于 0 时,������(������0+ΔΔ������������)-������(������0)趋于 a, 又因为当 Δx 趋于 0 时,2Δx 也趋于 0,
北师大版高中数学选择性必修第二册2.2 导数的概念及其几何意义【课件】

点A转动最后趋于直线l,直线l和曲线y=f(x)在点A处“相切”,称直
点A
线l为曲线y=f(x)在________处的切线.
要点四 导数的几何意义
函 数 y = f(x) 在 x0 处 的 导 数 , 是 曲 线 y = f(x) 在 点 (x0 , f(x0)) 处 的
切线的斜率
_____________.
函数y=f(x)在[x0,x0+Δx]的平均变化率为 ,它是过A(x0,f(x0))和
∆
斜率
B(x0+Δx,f(x0+Δx))两点的直线的________,这条直线称为曲线y=
f(x)在点A处的一条割线.
要点三 切线的定义
点A
当Δx趋于零时,点B将沿着曲线y=f(x)趋于________,割线AB将绕
Δy 2 Δx 2 +16Δx
∴ =
=2Δx+16.
Δx
Δx
Δy
当Δx趋于0时, =16,∴f′(3)=16.
Δx
题型三 求曲线在某点处的切线方程
1 3 4
例3 已知曲线C:y= x + ,求曲线C上的横坐标为2的点处的切
3
3
线方程.
解析:将x=2代入曲线C的方程得y=4,
∴切点P(2,4),
Δy
要点一 导数的概念
设函数y=f(x),当自变量x从x0变到x1时,函数值y从f(x0)变到f(x1),
−
∆
+∆ −(0 )
−
函数值y关于x的平均变化率为 =___________=
.
∆
∆
固定的值
当x1趋于x0,即Δx趋于0时,如果平均变化率趋于一个____________,
点A
线l为曲线y=f(x)在________处的切线.
要点四 导数的几何意义
函 数 y = f(x) 在 x0 处 的 导 数 , 是 曲 线 y = f(x) 在 点 (x0 , f(x0)) 处 的
切线的斜率
_____________.
函数y=f(x)在[x0,x0+Δx]的平均变化率为 ,它是过A(x0,f(x0))和
∆
斜率
B(x0+Δx,f(x0+Δx))两点的直线的________,这条直线称为曲线y=
f(x)在点A处的一条割线.
要点三 切线的定义
点A
当Δx趋于零时,点B将沿着曲线y=f(x)趋于________,割线AB将绕
Δy 2 Δx 2 +16Δx
∴ =
=2Δx+16.
Δx
Δx
Δy
当Δx趋于0时, =16,∴f′(3)=16.
Δx
题型三 求曲线在某点处的切线方程
1 3 4
例3 已知曲线C:y= x + ,求曲线C上的横坐标为2的点处的切
3
3
线方程.
解析:将x=2代入曲线C的方程得y=4,
∴切点P(2,4),
Δy
要点一 导数的概念
设函数y=f(x),当自变量x从x0变到x1时,函数值y从f(x0)变到f(x1),
−
∆
+∆ −(0 )
−
函数值y关于x的平均变化率为 =___________=
.
∆
∆
固定的值
当x1趋于x0,即Δx趋于0时,如果平均变化率趋于一个____________,
高中数学 第2章 变化率与导数 2 导数的概念及其几何意义课件 北师大版选修22

(2)∵f(x)= x,
∴Δy=f(1+Δx)-f(1)= 1+Δx-1,
∴ΔΔyx=
1+ΔΔxx-1=
1+Δx-1 1+Δx+1 Δx 1+Δx+1
=
1 1+Δx+1.
∴Δlxi→m 0 ΔΔxy=Δlxi→m 0 1+1Δx+1=12,
∴f′(1)=12.
根据定义求导数是求函数的导数的基本方法,
1 C.2 解析:
1 D.4 ΔΔyx=2+1ΔΔxx-12=-4+12Δx,
当Δx→0时,ΔΔxy→-14,故在x=2处的导数为-14. 答案: A
3.设函数y=f(x)为可导函数,且满足 Δlxi→m 0
f1-f1-x x
=-1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处切线的倾斜角为______.
=Δlxi→m 0
Δx+x0+1 Δx-x10 Δx
=Δlxi→m 0
Δx+x0-x0+ΔxΔx Δx
=Δlxi→m 0 1+x0x-0+1Δx=1-x120,
又∵g′(x0)=34,∴1-x102=34, ∴x20=4,∴x0=2或-2.
利用导数求切线方程
已知曲线y=
1 3
通常分三步:
(1)计算函数值的增量Δy=f(x0+Δx)-f(x0);
(2)计算函数值的增量Δy与自变量的增量Δx的比值ΔΔyx;
(3)计算上述增量的比值在Δx→0时的极限,就是该函数在
x0点的导数,即f′(x0)=Δlxi→m 0
ΔΔyx=Δlxi→m 0源自fx0+Δx-fx0 Δx
.这
三步简称为:一差,二比,三极限.
1.已知函数f(x)在x=a处可导,则 hl→ima
fh-fa h-a
等于
高中数学 第二章 §2 导数的概念及其几何意义课件 北师大版选修22

1 -2+Δx
=-12,
∴曲线y=2x在点(-2,-1)处的切线方程为y+1=-
12(x+2),整理得x+2y+4=0.
[例3] 已知抛物线y=2x2+1,求: (1)抛物线上哪一点处的切线的倾斜角为45°? (2)抛物线上哪一点处的切线平行于直线4x-y-2=0? (3)抛物线上哪一点处的切线垂直于直线x+8y-3=0?
x1-x0 =
Δx
,当x1趋于x0,即Δx趋于0
时,如果平均变化率趋于一个 固定的值 ,那么这个值就是
函数y=f(x)在x0点的瞬时变化率.在数学中,称瞬时变化率 为函数y=f(x)在x0点的导数.
2.记法:函数 y=f(x)在 x0 点的导数,通常用符号 fx1-fx0
f′(x0)表示,记作 fx0+Δx-fx0
[一点通] 求曲线在点(x0,f(x0))处的切线方程的步骤: (1)求出函数y=f(x)在点x0处的导数f′(x0); (2)根据直线的点斜式方程,得切线方程为y-f(x0)= f′(x0)·(x-x0).
4.已知f(x)=x2,曲线y=f(x)在点(3,9)处的切线的斜率 为________. 解析:设P(3,9),Q(3+Δx,(3+Δx)2), 则割线PQ的斜率为kPQ=3+ΔΔxx2-9=6+Δx. 当Δx趋于0时,kPQ趋于常数6,从而曲线y=f(x)在 点P(3,9)处的切线的斜率为6.
又∵f′(1)=6,∴2a+2=6,∴a=2.
3.求函数f(x)=x-1x在x=1处的导数.
解:Δy=(1+Δx)-1+1Δx-1-11=Δx+1+ΔxΔx, ΔΔxy=Δx+Δ1x+ΔxΔx=1+1+1Δx, ∴Δlixm→0 ΔΔxy=Δlixm→0 1+1+1Δx=2, 从而f′(1)=2.
高中数学北师大版选修1-1课件:第三章变化率与导数2导数的概念及其几何意义

例2 已知曲线y=2x2上一点A(1,2),求:
(1)点A处的切线的斜率;
解
lim
Δx→0
ΔΔyx=Δlixm→0
21+Δx2-2×12 Δx
4Δx+2Δx2
= lim Δx→0
Δx
=lim (4+2Δx)=4, Δx→0
∴点A处的切线的斜率为4.
(2)点A处的切线方程.
解 点A处的切线方程是y-2=4(x-1),
得a=-7.
反思感悟 利用导数的几何意义将数与形联系起来,根据图像中切线与割线 的倾斜角的大小确定数据的大小.
跟踪训练4 (1)已知函数f(x)在R上可导,其部分图像如图所示,设 f2-f1= 2-1
a,则下列不等式正确的是 A.f′(1)<f′(2)<a
√B.f′(1)<a<f′(2)
C.f′(2)<f′(1)<a
反思感悟 根据切线斜率求切点坐标的步骤 (1)设切点坐标(x0,y0). (2)求导函数f′(x). (3)求切线的斜率f′(x0). (4)由斜率间的关系列出关于x0的方程,解方程求x0. (5)点(x0,y0)在曲线f(x)上,将x0代入求y0,得切点坐标.
跟踪训练3 已知直线l:y=4x+a与曲线C:y=f(x)=x3-2x2+3相切,求a的 值及切点坐标.
D.a<f′(1)<f′(2)
解析 由图像可知,在(0,+∞)上,函数f(x)为增函数,且曲线切线的斜率越
来越大,
f2-f1
∵
=a,∴易知 f′(1)<a<f′(2).
2-1
(2)曲线y=x3在点(a,a3)(a≠0)处的切线与x轴及直线x=a围成的三角形的面积 为 16,则a=__±_1__.
导数的概念及其几何意义》课件(北师大版选修

等
控制系统:通 过导数计算, 实现自动控制, 如汽车自动驾 驶系统、机器 人控制系统等
信号处理:通 过导数计算, 实现信号处理, 如图像处理、
音频处理等
力学分析:通 过导数计算, 实现力学分析, 如流体力学、
固体力学等
导数在科学计算中的应用
微积分:导数是微积分的基础,用于求解函数极限、导数、积分等问题 物理:导数用于描述物理量随时间的变化率,如速度、加速度、力等 工程:导数用于求解工程问题,如电路分析、流体力学、热力学等 经济:导数用于描述经济变量随时间的变化率,如价格、需求、供给等
感谢观看
汇报人:
导数在经济学中的应用
边际分析:通过 导数计算边际成 本、边际收益等
弹性分析:通过 导数计算价格弹 性、需求弹性等
优化问题:通过 导数求解最优化 问题,如利润最 大化、成本最小 化等
动态分析:通过 导数分析经济系 统的动态变化, 如经济增长、通 货膨胀等
导数在工程学中的应用
优化设计:通 过导数计算, 找到最优解, 如桥梁设计、 建筑结构设计
导数与函数图像的变化趋势Biblioteka 导数是函数在某一点的切线斜 率
导数可以反映函数在某一点的 变化率
导数可以预测函数图像的变化 趋势
导数可以帮助我们理解函数的 极值和拐点
导数与极值点的关系
导数等于零的点是函数在该 点处的极值点
导数大于零的点是函数在该 点处的递增点
极值点是函数在某一点处的 最大值或最小值
导数小于零的点是函数在该 点处的递减点
导数的概念及其 几何意义
,
汇报人:
单击添加目 录标题
导数的概念
导数的几何 意义
导数的应用
添加章节标题
控制系统:通 过导数计算, 实现自动控制, 如汽车自动驾 驶系统、机器 人控制系统等
信号处理:通 过导数计算, 实现信号处理, 如图像处理、
音频处理等
力学分析:通 过导数计算, 实现力学分析, 如流体力学、
固体力学等
导数在科学计算中的应用
微积分:导数是微积分的基础,用于求解函数极限、导数、积分等问题 物理:导数用于描述物理量随时间的变化率,如速度、加速度、力等 工程:导数用于求解工程问题,如电路分析、流体力学、热力学等 经济:导数用于描述经济变量随时间的变化率,如价格、需求、供给等
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导数在经济学中的应用
边际分析:通过 导数计算边际成 本、边际收益等
弹性分析:通过 导数计算价格弹 性、需求弹性等
优化问题:通过 导数求解最优化 问题,如利润最 大化、成本最小 化等
动态分析:通过 导数分析经济系 统的动态变化, 如经济增长、通 货膨胀等
导数在工程学中的应用
优化设计:通 过导数计算, 找到最优解, 如桥梁设计、 建筑结构设计
导数与函数图像的变化趋势Biblioteka 导数是函数在某一点的切线斜 率
导数可以反映函数在某一点的 变化率
导数可以预测函数图像的变化 趋势
导数可以帮助我们理解函数的 极值和拐点
导数与极值点的关系
导数等于零的点是函数在该 点处的极值点
导数大于零的点是函数在该 点处的递增点
极值点是函数在某一点处的 最大值或最小值
导数小于零的点是函数在该 点处的递减点
导数的概念及其 几何意义
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导数的概念
导数的几何 意义
导数的应用
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高中数学北师大版选修1-1 导数的概念及其几何意义 课件 (37张)

1.导数的概念 (1)y′|x=x0 表示函数 y 关于自变量 x 在 x0 处的导数. (2)在数学上,把函数在点 x0 处的变化率称为函数在点 x0 处的导数,在自然科学及科学技术领域内,只要遇到有关函数 变化率的问题,如化学反应速度、物体温度变化率、电流强度 等等都需要应用导数.
(3)导数是研究在点 x0 处及其附近函数的改变量 Δy 与自变 Δy 量的改变量 Δx 之比的极限, 它是一个局部性的概念, 若 lim Δx→0 Δx 存在,则函数 y=f(x)在点 x0 处就有导数,否则就没有导致,即 Δy lim 存在表示是一个定数,函数 f(x)在点 x0 处的导数应是一 Δx→0 Δx 个定数.
[答案] B
[解析] ∵y=x3, x+Δx3-x3 Δx3+3x· Δx2+3x2·Δx ∴y′= lim = lim Δx Δx Δx→0 Δx→0
2 2 2 = lim [(Δ x ) + 3 x ·Δ x + 3 x ] = 3 x . → Δx 0
令 3x2=3,得 x=± 1,∴点 P 的=2 时,Δy=(2+Δx)2+
[方法规律总结]
用导数定义求函数在某一点处的导数的
第三章
变化率与导数
第三章
§2 导数的概念及其几何意义
课前自主预习
1.理解导数的概念和意义,了解导函数的概念,通过函数 图像直观地理解导数的几何意义.
2 .会求导函数,能根据导数的几何意义求曲线上某点处
的切线方程.
导数的概念
Δy 函 数 y = f(x) 在 x = x0 处的瞬时变化率是 lim = lim Δx→0 Δx Δx→0 fx0+Δx-fx0 .我们称它为函数 y=f(x)在 x=x0 处的导数, 记作 Δx f ′(x0) 或 y′|x = x0 , 即 fx0+Δx-fx0 lim Δx _____________________. Δx→0 f ′(x0) = lim →
《导数的概念及其几何意义》PPT 北师大版选修PPT课件

5、位移的导数是速度;速度的导数是加速度。
五、曲线在某一点处的切线的定义
设曲线C是函数y=f(x)的图象,
y=f(x) 在曲线C上取一点P(x0,y0) 及邻近一
y
Q
点Q(x0+△x,y0+△y),过P,Q两点作割
△y 线,当点Q沿着曲线无限接近于点P
T 即△x→0时, 如果割线PQ有一个极
P △x o
g
g
当△t→0时,物体的速度趋近于一个确定的值3g
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,
v li m s lig m 6 t 3 g 2.4 9 m /s
t 0 t t 02
一般结论
设物体的运动方程是 s=s(t),
=0.305g(m)
所以 v1 st1 10.3 0.10 g 53.0g 5(m/s)
同 理
v2 st220.00.031 g030.050g(m 5/s)
v3 s t3 30 .00 .0 00 3 g1 03 .0 00 0 g(m 0 5/s5 )
例1是计算了[3,3+△t]当 t=0.1,t=0.01,t=0.001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
处的切线方程。
→深化拓展
• (08湖北高考文T17)
② 已知函f数 (x)x32x24x1,若斜率
为5的直线是曲 y线 f (x)的切线,求 此直线方. 程
合作探究,理性升华
③.已知函数 f (x) x3 3x8.求曲线y f (x)过点( 2,6)处的切线方程。
学而不思则罔
五、曲线在某一点处的切线的定义
设曲线C是函数y=f(x)的图象,
y=f(x) 在曲线C上取一点P(x0,y0) 及邻近一
y
Q
点Q(x0+△x,y0+△y),过P,Q两点作割
△y 线,当点Q沿着曲线无限接近于点P
T 即△x→0时, 如果割线PQ有一个极
P △x o
g
g
当△t→0时,物体的速度趋近于一个确定的值3g
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,
v li m s lig m 6 t 3 g 2.4 9 m /s
t 0 t t 02
一般结论
设物体的运动方程是 s=s(t),
=0.305g(m)
所以 v1 st1 10.3 0.10 g 53.0g 5(m/s)
同 理
v2 st220.00.031 g030.050g(m 5/s)
v3 s t3 30 .00 .0 00 3 g1 03 .0 00 0 g(m 0 5/s5 )
例1是计算了[3,3+△t]当 t=0.1,t=0.01,t=0.001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
处的切线方程。
→深化拓展
• (08湖北高考文T17)
② 已知函f数 (x)x32x24x1,若斜率
为5的直线是曲 y线 f (x)的切线,求 此直线方. 程
合作探究,理性升华
③.已知函数 f (x) x3 3x8.求曲线y f (x)过点( 2,6)处的切线方程。
学而不思则罔
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2.(2010·河源高二检测)曲线y=4x-x3在点(-1,-3)处的 切线方程是( (A)y=7x+4 (C)y=x-4 ) (B)y=7x+2 (D)y=x-2
【解析】
3.曲线f(x)=x3+x-2在P点处的切线平行于直线y=4x-1,则切线
方程为(
(A)y=4x (C)y=4x-8
)
(B)y=4x-4 (D)y=4x或y=4x-4
【解析】
答案:
5.如图,函数y=f(x)的图像在点P处的切线方程是y=-2x+9,P
点的横坐标是4,则f(4)+f′(4)=__________.
【解析】由导数的几何意义知 f′(4)=-2, 由点P在切线y=-2x+9上知yP=-2×4+9=1. ∴点P的坐标为(4,1),∴f(4)=1, ∴f(4)+f′(4)=1+(-2)=-1.
8 x
3 0
=1,
∴有f′(x0)·( - 2 )=-1, -1 6 8 1 ∴ - 3 = -1 , ∴x0=1,y0=4,即P(1,4). x0 8 (3)∵切线倾斜角为135°, 8 ∴f′(x0)=tan135°=-1,∴ - 3 =-1, x 0 ∴x0=2,y0=1,即P(2,1).
知能巩固提高
一、选择题(每题5分,共15分) 1.函数在某一点的导数是( )
(A)该点的函数的改变量与自变量的改变量的比 (B)一个函数
(C)一个常数,不是变数
(D)函数在这一点到它附近一点之间的平均变化率 【解析】选C.函数的导数是函数的平均变化率,当Δx→0时的 极限值,是无限接近的一个常数.
即3x+y+2=0.
答案:3x+y+2=0
3.(5分)曲线y=x3在点(1,1)处的切线与x轴,直线x=2所 围成的三角形的面积为_____. 【解析】
∴切线方程为y-1=3(x-1) 即3x-y-2=0. 如图所示 易求得直线x=2与直线3x-y-2=0 的交点为(2,4) ∴ S △=
1.(5分)(2010·邯郸高二检测)已知曲线f(x)=g(x)+x2, 曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,则曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处切线的斜率为( )
(A)4
(B) - 1 (C)2 (D) 1 4 2 【解题提示】求y=f(x)在点(1,f(1))处切线的斜率即
求f′(1),可借助g′(1)求解.
【解析】
2.(5分)垂直于2x-6y+1=0且与曲线y=x3+3x2-1相切的直线方 程一般形式为_______.
【解析】直线2x-6y+1=0的斜率为 1 , 3 ∴所求直线的斜率为-3.
设切点坐标为(x0,y0),
=3x02+6x0,
∴3x02+6x0=-3. ∴x0=-1,∴切点坐标为(-1,1) ∴切线方程为y-1=-3(x+1)
答案:-1
三、解答题(6题12分,7题13分,共25分) 6.(2010·漳州高二检测)求曲线y= 1 x3+x在点(1, 4 )处 3 3 的切线与坐标轴围成的三角形的面积. 【解题提示】求切线的斜率k=f′(1) →求切线方程→求 切线与两坐标轴的交点→求切线与坐标轴围成三角形的面积 .
【解析】
2.能否认为函数在x=x0处导数越大,其函数值变化就越快? 提示:这种说法不正确.导数的正、负号确定函数值变化的趋 势,其绝对值大小确定变化的快慢 .应说导数的绝对值越大, 函数值变化越快,即切线“越陡”.
典型例题精析
【例2】某物体按照s(t)=3t2+2t+4的规律作直线运动,求物体运 动4 s时的瞬时速度,并解释此时的运动状况.
0时,平均变化率
2.函数f(x)在x=x0处的导数与Δ x趋近于0的方式有关吗? 提示:没有关系.无论Δx从一侧趋近于0还是从两侧趋近于0, 其导数值应相同.否则f(x)在该点处导数不存在,如函数 f(x)=|x|在x=0处导数不存在.
1.过曲线y=f(x)上的某一点作曲线的切线有且只有一条吗? 提示:不一定.可能不存在,如y=|x|,在点(0,0)处无切线; 也可作多条,如图所示的曲线中,过点A可作两条切线.
思路点拨:解答本题可先求出函数值的增量Δs,自变量的增量
Δt,再利用公式求解,最后说明运动状况.
【练一练】1.如果质点A按规律s=2t3运动,则在t=3 s时的瞬时
速度为(
(A )6
Байду номын сангаас
)
(B)18 (C)54 (D)81
2.一杯80 ℃的热红茶置于20 ℃的房间里,它的温度会逐渐下
降,温度T(单位:℃)与时间t(单位:min)间的关系,由函数
【解析】选D.设P(x0,y0),则f′(x0)
∵点P处的切线与直线y=4x-1平行,∴3x02+1=4 ∴x0=1或-1,则P点坐标为(1,0)或(-1,-4), ∴所求切线方程为y=4x-4或y=4x.
二、填空题(每题5分,共10分) 4.曲线y= 9 x 在点(3,3)处的切线的倾斜角为________.
T=f(t)表示. (1)f′(t)的含义是什么?f′(t)的符号是什么?为什么?
(2)f′(3)=-4的实际意义是什么?如果f(3)=60(℃),你能
画出函数在点t=3时图象的大致形状吗?
2.已知曲线C:y=x2与定点A(2,3),过定点A与曲线相切的直 线方程为________.
3.求曲线f(x)=x2-x+3在点(1,3)处的切线方程.
7.在曲线y= 4 上求一点P,使得曲线在该点处的切线满足下 x 2 列条件. (1)平行于直线y=x+1. (2)垂直于直线2x-16y+1=0. (3)倾斜角为135°.
【解析】
(1)∵切线与直线y=x+1平行,
∴由导数几何意义知f′(x0)=1,即 ∴x0=-2,y0=1,即P(-2,1). (2)∵切线与直线2x-16y+1=0垂直,
课程目标设置
主题探究导学
1.“函数y=f(x)在x=x0处的导数值就是Δ x=0时的平均变化率”.
这种说法对吗?
提示:这种说法不对,y=f(x)在x=x0处的导数值是Δx趋向于
y 无限接近的一个常数值,而不是Δx=0时 x y 的值,实际上,在平均变化率的表达式 中,Δx≠0. x