变化率问题教案
5.1.1 变化率问题 教案-2022-2023学年高二数学人教A版(2019)选择性必修第二册

5.1.1 变化率问题教学设计一、教学目标1.体会由平均速度过渡到瞬时速度的过程,理解平均速度、瞬时速度的区别和联系.2.掌握瞬时速度的概念,会求解瞬时速度的相关问题.3.掌握割线与切线的定义,会求其斜率. 二、教学重难点 1、教学重点瞬时速度的概念、割线与切线的定义及斜率求法. 2、教学难点 割线与切线的斜率. 三、教学过程 1、新课导入在之前的学习中,我们研究了函数的单调性,并利用函数单调性等知识定性地研究了一次函数、指数函数、对数函数增长速度的差异,知道了对数增长是越来越慢的,指数爆炸比直线上升快得多,那么能否精确定量地刻画变化速度的快慢呢?这节课我们就来研究一下这个问题. 2、探索新知一、平均速度问题1 高台跳水运动员的速度探究 在一次高台跳水运动中,某运动员在运动过程中的重心相对于水面的高度h (单位:m )与起跳后的时间t (单位:s )存在函数关系2() 4.9 4.811h t t t =-++.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?例如,在00.5t ≤≤这段时间里,(0.5)(0)2.35(m/s)0.50h h v -==-;在12t ≤≤这段时间里,(2)(1)9.9(m/s)21h h v -==--.一般地,在21t t t ≤≤这段时间里,211221()()4.9( 4.8)h t h t v t t t t -==-++-.思考:计算运动员在48049t ≤≤这段时间里的平均速度,发现了什么?用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?运动员在48049t ≤≤这段时间里的平均速度为0. 显然,在这段时间内,运动员并不处于静止状态. 因此,用平均速度不能准确反映运动员在这一时间段里的运动状态.二、瞬时速度1.瞬时速度的概念:物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.2.求运动员在1t =s 时刻的瞬时速度设运动员在0t 时刻附近某一时间段内的平均速度是v ,可以想象,如果不断缩短这一时间段的长度,那么v 将越来越趋近于运动员在0t 时刻的瞬时速度.为了求运动员在1t =时的瞬时速度,在1t =之后或之前,任意取一个时刻1t +∆,t ∆是时间改变量,可以是正值,也可以是负值,但不为0. 当0t ∆>时,1t +∆在1之后;当0t ∆<时,1t +∆在1之前. 当0t ∆>时,把运动员在时间段[1,1]t +∆内近似看成做匀速直线运动,计算时间段[1,1]t +∆内的平均速度v ,用平均速度v 近似表示运动员在1t =时的瞬时速度.当0t ∆<时,在时间段[1,1]t +∆内可作类似处理.为了提高近似表示的精确度,我们不断缩短时间间隔,得到如下表格.思考:给出t ∆更多的值,利用计算工具计算对应的平均速度v 的值.当t ∆无限趋近于0时,平均速度v 有什么变化趋势?当t ∆无限趋近于0,即无论t 从小于1的一边,还是从大于1的一边无限趋近于1时,平均速度v 都无限趋近于5-.事实上,由(1Δ)(1)4.9Δ5(1Δ)1h t h v t t +-==--+-可以发现,当t ∆无限趋近于0时, 4.9Δt -也无限趋近于0,所以v 无限趋近于5-,这与前面得到的结论一致. 数学中,我们把5-叫做“当t ∆无限趋近于0时,(1Δ)(1)Δh t h v t +-=的极限”,记为Δ0(1Δ)(1)lim 5Δt h t h t→+-=-.从物理的角度看,当时间间隔||t ∆无限趋近于0时,平均速度v 就无限趋近于1t =时的瞬时速度. 因此,运动员在1t =s 时的瞬时速度(1)5m/s v =-.三、割线与切线的斜率 问题2 抛物线的切线的斜率 1.割线与切线的定义为了研究抛物线2()f x x =在点0(1,1)P 处的切线,我们通常在点0(1,1)P 的附近任取一点2(,)P x x ,考察抛物线2()f x x =的割线0P P 的变化情况.当点P 无限趋近于点0P 时,割线0P P 无限趋近于一个确定的位置,这个确定位置的直线0PT 称为抛物线2()f x x =在点0(1,1)P 处的切线. 2.割线与切线的斜率 (1)割线的斜率抛物线2()f x x =在点0(1,1)P 处的切线0PT 的斜率与割线0P P 的斜率有内在联系.记1x x ∆=-,则点P 的坐标是2(1Δ,(1Δ))x x ++.于是,割线0P P 的斜率2()(1)(1Δ)1Δ21(1Δ)1f x f x k x x x -+-===+-+-.(2)切线的斜率我们可以用割线0P P 的斜率k 近似地表示切线0PT 的斜率0k ,并且可以通过不断缩短横坐标间隔||x ∆来提高近似表示的精确度,得到如下表格.时,割线0P P 的斜率k 都无限趋近于2.事实上,由(1Δ)(1)Δ2Δf x f k x x+-==+可以直接看出,当x ∆无限趋近于0时,Δ2x +无限趋近于2. 我们把2叫做“当x ∆无限趋近于0时,(1Δ)(1)Δf x f k x+-=的极限”,记为Δ0(1Δ)(1)lim2Δx f x f x →+-=.从几何图形上看,当横坐标间隔||x ∆无限变小时,点P 无限趋近于点0P ,于是割线0P P 无限趋近于点0P 处的切线0PT .这时,割线0P P 的斜率k 无限趋近于点0P 处的切线0PT 的斜率0k .因此,切线0PT 的斜率02k =. 3、课堂练习1.某物体沿水平方向运动,其前进距离s (米)与时间t (秒)的关系为2()52s t t t =+,则该物体在运动前2秒的平均速度(单位:米/秒)为( ) A.18 B.13 C.9 D.132答案:C解析:2()52s t t t =+,∴该物体在运动前2秒的平均速度为(2)(0)18922s s -==(米/秒).故选C.2.若质点A 按照规律23s t =运动,则在3t =时的瞬时速度为( ) A.6 B.18C.54D.81答案:B解析:由题可得2220003(3)33183()lim lim lim(183)18t t t t t t t t t∆→∆→∆→+∆-⨯∆+∆==+∆=∆∆.故选B.3.一物体的运动方程为27138s t t =-+,且在0t t =时的瞬时速率为1,则0t =___________. 答案:1 解析:()()222000007138713814137()s t t t t t t t t t t ∆=+∆-+∆+-+-=⋅∆-∆+∆,()0000limlim 1413714131t t st t t t ∆→∆→∆∴=-+∆=-=∆,可得01t =. 4、小结作业小结:本节课学习了平均速度、瞬时速度的概念及求法以及曲线割线与切线斜率的求法. 作业:完成本节课课后习题. 四、板书设计5.1.1 变化率问题1.瞬时速度的概念:物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.2.割线与切线的定义:为了研究抛物线2()f x x =在点0(1,1)P 处的切线,通常在点0(1,1)P 的附近任取一点2(,)P x x ,考察抛物线2()f x x =的割线0P P 的变化情况,当点P 无限趋近于点0P 时,割线0P P 无限趋近于一个确定的位置,这个确定位置的直线0PT 称为抛物线2()f x x =在点0(1,1)P 处的切线.。
《变化率问题教学》课件

详细描述
在变化率问题中,建立数学模型是解决问题的第一步。首先需要对问题进行抽象 和简化,然后使用数学符号和公式来表示问题中的变量、参数和关系。通过建立 数学模型,可以将实际问题转化为数学问题,便于进行定量分析和求解。
导数的计算和运用
总结词
导数在变化率问题中具有重要应用,通过计算导数可以分析函数的变化趋势和极值点。
变化率与函数图像的关系
单调性
如果一阶导数大于0,则函数在该区间内单调递增;如果一阶 导数小于0,则函数在该区间内单调递减。
凹凸性
如果二阶导数大于0,则函数在该区间内是凹的;如果二阶导 数小于0,则函数在该区间内是凸的。
04
变化率问题解决策略
建立数学模型
总结词
通过建立数学模型,将实际问题转化为数学问题,便于分析和求解。
学Байду номын сангаас参与度与反馈
分析学生在课堂上的参与 情况,以及他们对变化的 反应和反馈,以便更好地 调整教学方法和内容。
学生自我评价与反馈
学生自我评价
引导学生反思自己在本次教学中 对变化率问题的理解程度,以及 自己的学习方法和态度是否有所
改进。
学习困难与问题
鼓励学生提出自己在理解变化率问 题时遇到的困难和问题,以便教师 更好地了解学生的学习需求和困难 。
变化率的应用场景
要点一
总结词
变化率的应用场景非常广泛,包括物理、工程、经济、生 物等领域。
要点二
详细描述
在物理学中,变化率用于描述速度、加速度等物理量的动 态变化。在工程领域,变化率可以用于预测和优化系统的 性能,如机械振动、流体动力学等。在经济领域,变化率 用于分析经济增长、通货膨胀等经济指标的变化趋势。在 生物领域,变化率可以用于描述物种数量、种群动态等生 态现象的变化趋势。
变化率问题教案

变化率问题教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN课 题 变化率问题【导学过程】 课内探究学案一、学习目标知道平均变化率的定义。
会用公式来计算函数在指定区间上的平均变化率。
二、学习过程学习探究探究任务一:问题1 课本气温图曲线新知:平均变化率:2121()()f x f x f x x x-∆=-∆试试:设()y f x =,1x 是数轴上的一个定点,在数轴x上另取一点2x ,1x 与2x 的差记为x ∆,即x ∆= 或者2x = ,x ∆就表示从1x 到2x 的变化量或增量,相应地,函数的变化量或增量记为y ∆,即y ∆= ;如果它们的比值y x∆∆,则上式就表示为 ,此比值就称为平均变化率. 反思:所谓平均变化率也就是 的增量与 的增量的比值.典型例题练1. 某婴儿从出生到第12个月的体重变化如图所示,试分别计算从出生到第3个月与第6个月到第12个月该婴儿体重的平均变化率.练2. 已知函数()21f x x =+,()2g x x =-,分别计算在区间[-3,-1],[0,5]上()f x 及()g x 的平均变化率.【达标检测】1. 21y x =+在(1,2)内的平均变化率为( )A .3B .2C .1D .02. 设函数()y f x =,当自变量x 由0x 改变到0x x +∆时,函数的改变量y ∆为( )A .0()f x x +∆B .0()f x x +∆C .0()f x x ∆D .00()()f x x f x +∆-3. 质点运动动规律23s t =+,则在时间(3,3)t +∆中,相应的平均速度为( )A .6t +∆B .96t t+∆+∆ T(月)W(kg)6 3 9 12 3.56.58.611C .3t +∆D .9t +∆4.已知212s gt =,从3s 到3.1s 的平均速度是_______5. 223y x x =-+在2x =附近的平均变化率是____ 6、已知函数12)(2-==x x f y 的图象上一点(1,1)及邻近一点(1+x ∆,+1(f x ∆)),求xy ∆∆7、 过曲线3()y f x x ==上两点(1,1)P 和(1,1)Q x y +∆+∆作曲线的割线,求出当0.1x ∆=时割线的斜率.8、 已知函数2()f x x =,分别计算()f x 在下列区间上的平均变化率:(1)[1,3]; (2)[1,2]; (3)[1,1.1]; (4)[1,1.001]【课后反思】1.函数()f x 的平均变化率是2.求函数()f x 的平均变化率的步骤:(1)求函数值的增量(2)计算平均变化率。
【教学方案】《变化率问题》教学案3

《变化率问题》教学案学习目标:1.感受平均变化率广泛存在于日常生活之中,经历运用数学描述和刻画现实世界的过程.体会数学的博大精深以及学习数学的意义;2.理解平均变化率的意义,为后续建立瞬时变化率和导数的数学模型提供丰富的背景. 学习重点:求函数在某点附近的平均变化率.学习难点:对增量的理解.学习过程:一、引言学习阅读教材P 72~ P 73,体会为什么要学习导数.二、新课导学阅读教材P 72~ P 74,在书上标注出重点和疑惑之处※ 学习探究问题1:气球膨胀率,求平均膨胀率思考:当空气容量从V 1增加到V 2时,气球的平均膨胀率是多少?问题2:高台跳水,求平均速度 探究:计算运动员在49650≤≤t 这段时间里的平均速度,并思考以下问题: ⑴运动员在这段时间内使静止的吗?⑵你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?新知:平均变化率:2121()()f x f x f x x x-∆=-∆试试:设()y f x =,1x 是数轴上的一个定点,在数轴x 上另取一点2x ,1x 与2x 的差记为x ∆,即x ∆=_______________或者2x =______________,x ∆就表示从1x 到2x 的变化量或增量,相应地,函数的变化量或增量记为y ∆,即y ∆=______________;如果它们的比值y x∆∆,则上式就表示为______________,此比值就称为平均变化率. 反思:所谓平均变化率也就是______________的增量与______________的增量的比值. 思考:观察函数f (x )的图象 平均变化率=∆∆x f 1212)()(x x x f x f --表示什么? 一起讨论、分析,得出结果;※ 典型例题(展示点评)例1 过曲线3()y f x x ==上两点(1,1)P 和(1,1)Q x y +∆+∆作曲线的割线,求出当0.1x ∆=时割线的斜率.变式:已知函数2()f x x x =-+的图象上一点(1,2)--及邻近一点(1,2)x y -+∆-+∆,则y x∆∆=_________. 小结:※ 动手试试(展示点评)练1. 某婴儿从出生到第12个月的体重变化如图所示,试分别计算从出生到第3个月与第6个月到第12个月该婴儿体重的平均变化率.练2. 已知函数()21f x x =+,()2g x x =-,分别计算在区间[-3,-1],[0,5]上()f x 及()g x 的平均变化率.(发现:y kx b =+在区间[m ,n ]上的平均变化率有什么特点?三、总结提升※ 学习小结1.函数()f x 的平均变化率是____________________.2.求函数()f x 的平均变化率的步骤:(1)求函数值的增量____________________.(2)计算平均变化率____________________.※ 知识拓展T(月)6 3 9 12平均变化率是曲线陡峭程度的“数量化”,曲线陡峭程度是平均变化率“视觉化”. 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 21y x =+在(1,2)内的平均变化率为( )A .3B .2C .1D .02. 设函数()y f x =,当自变量x 由0x 改变到0x x +∆时,函数的改变量y ∆为( ) A .0()f x x +∆ B .0()f x x +∆C .0()f x x ∆D .00()()f x x f x +∆-3. 质点运动动规律23s t =+,则在时间(3,3)t +∆中,相应的平均速度为( ) A .6t +∆ B .96t t +∆+∆C .3t +∆D .9t +∆4.已知212s gt =,从3s 到3.1s 的平均速度是_______.5.223y x x =-+在2x =附近的平均变化率是____.。
变化率问题教案

变化率问题教案教案标题:变化率问题教案教案概述:本节课的教学目标是帮助学生理解和应用变化率的概念。
通过引入实际生活中的变化率问题,学生将学会计算和解释变化率,并能够将其应用于各种实际情境中。
本节课适用于中学高年级学生,他们已经掌握了基本的数学概念和计算技巧。
教学目标:1. 理解变化率的概念和意义;2. 能够计算和解释变化率;3. 能够应用变化率解决实际问题。
教学准备:1. 教师准备:- 准备一些实际生活中的变化率问题的例子;- 准备展示和解释变化率计算方法的教学资源;- 准备学生练习和巩固所学内容的练习题。
2. 学生准备:- 确保学生已经掌握了基本的数学计算技巧和概念。
教学过程:引入(5分钟):1. 引入一个实际生活中的变化率问题,例如:小明每分钟能够跑100米,那么他的速度是多少?2. 引导学生思考速度的定义,并与变化率进行联系。
讲解变化率概念(10分钟):1. 使用图表或图形来解释变化率的概念,例如:绘制小明跑步速度随时间变化的图表。
2. 解释变化率的定义:变化率是指某一量在一定时间内的变化量。
3. 强调变化率的单位和意义。
计算和解释变化率(15分钟):1. 展示变化率计算的方法,例如:速度的变化率等于距离的变化量除以时间的变化量。
2. 通过几个例子引导学生计算和解释变化率。
应用变化率(15分钟):1. 提供一些实际生活中的变化率问题,例如:汽车行驶的速度随时间的变化、销售额的增长率等。
2. 引导学生应用所学的变化率概念和计算方法解决这些问题。
3. 鼓励学生思考变化率对于解决实际问题的重要性。
练习和巩固(10分钟):1. 分发练习题,让学生独立或小组完成。
2. 检查并讲解答案,解决学生可能遇到的问题。
总结(5分钟):1. 总结本节课所学的内容和重点。
2. 强调变化率在实际问题中的应用价值。
拓展活动:1. 鼓励学生应用变化率的概念和计算方法解决更复杂的变化率问题。
2. 提供更多实际生活中的变化率问题供学生练习。
变化率问题教案

三:新课引入一、导入新课:为了描绘现实世界中运动、过程等变化着的现象,在数学中引入了函数,随着对函数的研究,产生了微积分,微积分的创立以自然科学中四类问题的处理直接相关:理解微积分的背景多媒体展示四类问题,激发学生的好奇心四:新课讲授(一)新知识导学引例生活中变化快慢的量(1)两分公司半年销售额折线图(2)冷水、温水、热水分别置于空气中的温度变化观看引例中的这些图,自由发表自己的看法多媒体展示引导学生观察变化量(二):新知识讲解与分析(一)问题提出实例一:气温变化温度气温变化的快慢不同问题1:怎样用数学语言描绘气温变化率呢?实例二:气球膨胀率气球的体积V(单位:L)与半径r(单位:dm)之间的函数关系是假设将半径r表示为体积V的函数,那么33()4Vr Vπ=问题2:当空气容量从V1增加到V2时,气球的平均膨胀率是多少?思考:当空气容量从V1增加到V2时,气球的平均膨胀率是多少?实例三:高台跳水在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度h(单位:m)与起跳后的时间t(单位:s)存有函数关系h(t)= -4.9t2+6.5t+10.如何用运动员在某些时间段内的平均速v度粗观看四个实例,相互交流讨论,思考PPT展示的问题。
交流讨论之后自己动手操作,计算并化简思考题的问题。
展示实例,首先让学生观看,然后引导学生总结,最后提问并点评学生的回答。
要充分的调动学生的积极性,让更多的学生参与到课堂当中。
34()3V r rπ=略地描绘其运动状态?思考计算:5.00≤≤t 和21≤≤t 的平均速度v 实例四:山坡的陡峭水准 问题3:爬山时的感觉:山坡平缓时,步履轻盈;山坡陡峭时,气喘吁吁.如何用数学反映山坡陡峭呢?假定山路是 平直的.(二)平均变化率概念:平均变化率为 =∆∆=∆∆x f x y x x f x x f x x x f x f ∆-∆+=--)()()()(111212通过实例,尝试的总结平均变化率的概念,举手回答。
高中数学的变化率问题教案

高中数学的变化率问题教案教学目标:1. 理解变化率的定义和概念;2. 掌握求解变化率的方法;3. 能够应用变化率解决实际问题。
教学重点和难点:1. 变化率的概念和定义;2. 求解变化率的方法;3. 将变化率应用于实际问题中。
教学准备:1. 教材:高中数学教材中有关变化率的知识点;2. 教具:黑板、彩色粉笔、教案复印件;3. 知识点整理:准备变化率的定义、求解方法和相关例题。
教学流程:一、引入教师通过一个简单的生活场景引入变化率的概念,让学生了解变化率与日常生活的联系。
二、概念和定义1. 教师讲解变化率的定义和概念,引导学生理解变化率表示的是某一情况随时间、空间或其他变化而发生的程度。
2. 教师让学生通过实例理解变化率的计算方法,如函数的导数表示函数在某一点的变化率。
三、求解变化率的方法1. 教师让学生通过实例计算函数的导数,并解释导数的物理意义;2. 教师讲解变化率计算的一般步骤,如根据已知量列方程、求导、代入数值等。
四、实际问题应用1. 教师让学生通过应用例题,实践变化率的计算方法;2. 教师引导学生分析实际问题,找出关键信息,运用变化率解决问题。
五、课堂练习教师设计一些练习题,让学生在课堂上进行练习,巩固所学知识点。
六、总结教师对本节课所学内容进行总结,强调变化率的重要性和应用。
七、作业布置教师布置相关作业,让学生巩固所学内容。
教学反思:1. 教师要注意引导学生提高数学思维,培养解决问题的能力;2. 教师要根据学生的表现及时调整教学方法,确保教学效果。
(备注:以上教案仅供参考,具体教学过程根据实际情况进行调整和改进)。
变化率问题2教案

变化率问题2教案教案标题:变化率问题2教案教案目标:1. 学生能够理解变化率的概念,并能够应用变化率解决实际问题。
2. 学生能够计算变化率,并能够解释计算结果的含义。
3. 学生能够应用变化率解决与速度、斜率和增长率相关的问题。
教学重点:1. 变化率的概念和计算方法。
2. 变化率在实际问题中的应用。
3. 变化率与速度、斜率和增长率的关系。
教学准备:1. 教学投影仪和电脑。
2. 学生练习纸和铅笔。
3. 实际问题的案例和练习题。
教学过程:引入:1. 使用一个实际问题引入变化率的概念,例如:小明骑自行车从家到学校的路程是10公里,他用了1小时完成。
请问他的平均速度是多少?2. 引导学生思考速度的计算方法,并解释速度就是距离和时间的比值。
讲解:1. 引导学生理解变化率的概念:变化率是指某个量随着另一个量变化的速度。
2. 解释变化率的计算方法:变化率等于两个量的差值除以两个量之间的差值。
3. 给出一个简单的例子,例如:小明从家到学校的距离是10公里,他用了1小时,而小红从家到学校的距离是8公里,她用了40分钟。
请计算小明和小红的平均速度,并比较两者之间的变化率。
实践:1. 分发练习纸和铅笔,让学生在小组内完成一些练习题,例如:计算不同物体的速度和变化率。
2. 鼓励学生在解答问题时运用变化率的概念和计算方法。
拓展:1. 引导学生思考变化率与斜率的关系,并解释斜率就是变化率的几何表示。
2. 给出一个图形问题,例如:一条直线上的两个点A和B的坐标分别是(2, 4)和(6, 10),请计算直线AB的斜率,并解释结果的含义。
总结:1. 回顾变化率的概念和计算方法。
2. 强调变化率在实际问题中的应用,例如速度、斜率和增长率的计算。
3. 鼓励学生在解决实际问题时灵活运用变化率的概念和计算方法。
扩展活动:1. 让学生选择一个自己感兴趣的实际问题,并运用变化率的概念和计算方法解决。
2. 学生可以在小组内分享自己的解决过程和结果。
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变化率问题教案
人教a版选修2-2第一章《导数及其应用》第1节变化率与导数
1.1.1变化率
冯敏(监利一中)教学目标知识目标
1.了解微积分在数学发展中的作用,感受数学家的智慧和精神。
2.经历从生活中的变化率问题抽象概括出函数平均变化率概念的过程,体会从特殊到一般的数学思想,体现了数学知识来源于生活,又服务于生活。
3.通过函数平均变化率的几何意义教学,让学生体验数形结合的理念。
4.通过实例分析,让学生进一步理解函数平均变化率的概念。
能力目标:1.通过动手计算,培养学生观察、分析、比较和归纳的能力;
2.通过对实际问题的探究使学生体会类比、从特殊到一般的数学思想。
情感目标:感受平均变化率广泛存在于日常生活之中,经历运用数学描述和刻画现实世界的过程,体会数学的博大精深以及学习数学的意义。
教学重点
1.引入平均变化率的概念;
2.理解平均变化率的概念,体会平均变化率的几何意义,会计算函数在某个区间上的平均变化率;
3.感受数学模型在描绘客观世界中的作用,进一步理解变量数学的思想,提高分析和解决问题的能力。
教学难点:平均变化率的理解与转化教学方法
通过从特殊到一般的思维方法,引导学生获得平均变化率的概念;通过积极探索和讨论,引导学生逐步理解平均变化率的实际意义和几何意义。
基础教学过程历史背景知识过程现象分析有效建构类比归纳法
实例探究习题释疑归纳小结教学过程设计:
一、创造情境
为了描述现实世界中运动、变化着的现象,在数学中引入了函数,随着对函数的研究不断深入,17世纪中叶牛顿和莱布尼茨各自独立地创立了微积分,微积分的创立以自然科学中四类问题的处理直接相关:(1)已知物体运动的路程作为时间的函数,求物体在任意
当时的速度和加速度;反之亦然(2)求出曲线的切线;(3)求已知函数的最大值和最小值;(4)找出长度、面积、体积和重心。
导数是微积分的核心概念之一。
【设计
意图】运用数学史知识可以帮助学生理解数学知识的语境,使知识网络更加清晰,形成科
学体系;运用数学史知识可以激发学生的大脑,提高他们的学习兴趣,对所学内容有更深
的理解甚至欣赏,理解问题的本质2、新课程教学
(1).问题提出:
T(℃)C(34,33.4)问题1平均温度变化率
30【设计意图】引导学生最终用温度的平均变化率刻画20b(32,18.6)温度变化的快慢,让学生意识到可以用变化率体现事物变化的快慢情况。
10a(1,3.5)2【学生探索】从图中
观察出各时间段内的温度变化02103034情况,怎样用数学知识表示这种现象?(注:3月
18日为第一天)20t(d)问题2高台跳水
在跳台跳水中,运动员相对于水面的高度h(单位:m)与起跳后的时间t(单位:s)之间存在函数关系,h(t)=-4.9t2
+6.5t+10.
试想一下,我们可以用什么物理量来描述运动员在一段时间内的速度?(平均速度),动手计算:0?T0.5和1?T2的平均速度V是0?T在这段时间里是0.5,v?h(0.5)?h (0)0.5?0.4.05(m/s)
在1?t?2这段时间里,v?h(2)?h(1)2?1??8.2(m/s)
思考:当时间从T1增加到T2时,高平台潜水员的平均速度是多少?
v?h(t2)?h(t1)
t2?T1[总结]平均速度用于描述位移变化的速度。
询问:计算运动员在0?T6549这
段时间的平均速度,并思考以下问题:⑴ 运动员在此期间是否静止不动?
⑵你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?h(65【学生探究】经过计
算知h(65)?h(049)?h(0)49),所以v?65?0(s/m),49?0
【分析与回答】如图所示,是函数H(T)=-4.9t2
+6.5t+10的图像,结合图形可知虽然运动员在
0吨?6549这段时间的平均速度为0(s/M),但实际情况是运动员仍在运动,而不是静止,
平均速度只能粗略地描述运动员的运动状态,并不能反映每一时刻的运动状态。
问题
3气球膨胀率
【学生探索1】吹气球的过程中发生了什么变化?
现象总结:在吹气球的过程中,可发现,随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加得越来越慢.
【学生探索2】从数学的角度,如何描述这种现象?
气球的体积v(单位:l)与半径r(单位:dm)之间的函数关系是v(r)?43?r3如果将半径r 表示为体积v的函数,那么r(v)?33v4?空气容量v(l)0123气球半径(dm)00.620.780.89半径的改变量(dm)0.620.160.11如果体积增量不是1l,而是2l或是3l,显然用半径的变化量不足以刻画半径增加的快慢,因此还要计算半径的变化率。
这个问题中气球半径的变化率称为气球的平均膨胀率。
v从0增加到1l气球平均膨胀率为v从1l增加到2l气球平均膨胀率为v从2l增加到3l气球平均膨胀率为
【设计意图】对生活现象的数学分析可以层层深化,激发学生深入探索的兴趣,让学生感觉数学可以服务于生活的现实
vr(v2)?r(v思考:当空气容量从?1)1增加到v2时,气球的平均膨胀率是多少v2?v1
[摘要]平均膨胀率用于描述气球半径的变化速度。
让学生回顾上述的三个问题,找出它们的共同特征,把问题一般化,归纳得到函数的平均变化率的概念。
(2)平均变化率的概念:
【获取新知】平均变化率定义
平均变化率:公式F(x2)?F(x1)x称为函数F(x)从x1到x2的平均变化率。
2?x1习惯上用?x表示x2?x1,即?x?x2?x1,?f?f(x2)?f(x1)则平均变化率为
f(x2)?f(x1)x??Y(注?X是一个完整的符号,而不是2?X1?X乘以X)[定义和理解]
1、平均变化率是用来刻画变量变化快慢的量。
2.在公式中?十、y的值可以是正的,也可以是负的,?X的值不能是0,?y的值可以是0
3、变式:
?? 十、x2?x1,?x2?x1??xf(x2)?f(x1)f(x1×x)?f(x1)x?2.x1?查找X函数平均变化率的步骤:
(1)求函数的变化量
? Y(2)计算函数的平均变化率:?f(yx2)?ff(x(x1)2)?F(x1)思考:
?x?x2?x1w(k
118.66.3.5(3)示例说明03691t(月)
例1.某婴儿从出生到第12个月的体重变化如图所示,试比较从出生到第3个月与第6个月到第12个月该婴儿体重的平均变化率那个较大.【设计意图】引导学生从数与形两个角度来分析变量的变化快慢。
例2给定函数f(x)=2x+1,计算以下时间间隔(1)[3,-1],(2)[0,5],
【设计意图】理解定义并会用公式来计算函数在指定区间上的平均变化率。
(4)总结、拓展、深化
1.通过本节课的学习,你学到了那些知识?2.你又掌握了哪些学习方法?3.课后作业:①习题1.1a组第1题.
② 粒子运动定律是s?t2?3,则相应的时间平均速度(3,3×T)为。
③ 将曲线y=f (x)=X3+δx,1+δy)上的两个点P(1,1)和Q(1)相交,形成曲线的正割,并找出当x=0.1时正割的δ斜率
【设计意图】让学生在小结中明确本节课的学习内容,强化本节课的学习重点,并为后续学习打下基础.通过回顾知识,达到拓展深化.。