《2017-2018版高中數學 第一章 導數及其應用 1.1.1 函數的平均變化率學案 新人教B版選修2-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2017-2018版高中數學 第一章 導數及其應用 1.1.1 函數的平均變化率學案 新人教B版選修2-2(5頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、
1.1.1 函數的平均變化率
明目標、知重點 1.理解并掌握平均變化率的概念.2.會求函數在指定區(qū)間上的平均變化率.3.能利用平均變化率解決或說明生活中的一些實際問題.
1.函數的平均變化率
已知函數y=f(x),x0,x1是其定義域內不同的兩點,記Δx=x1-x0,Δy=y(tǒng)1-y0=f(x1)-f(x0)=f(x0+Δx)-f(x0),則當Δx≠0時,商=叫做函數y=f(x)在x0到x0+Δx(或[x0+Δx,x0])之間的平均變化率.
2.函數y=f(x)的平均變化率的幾何意義
=表示函數y=f(x)圖象上過兩點(x1,f(x1)),(x2,f(x2))的割線的斜率.
2、
[情境導學]
某市2013年5月30日最高氣溫是33.4℃,而此前的兩天5月29日和5月28日最高氣溫分別是24.4℃和18.6℃,短短兩天時間,氣溫“陡增”14.8℃,悶熱中的人們無不感嘆:“天氣熱得太快了!”但是,如果我們將該市2013年4月28日最高氣溫3.5℃和5月28日最高氣溫18.6℃進行比較,可以發(fā)現二者溫差為15.1℃,甚至超過了14.8℃,而人們卻不會發(fā)出上述感慨,這是什么原因呢?顯然原因是前者變化得“太快”,而后者變化得“緩慢”,那么在數學中怎樣來刻畫變量變化得快與慢呢?
探究點一 函數的平均變化率
思考1 如何用數學反映曲線的“陡峭”程度?
答 如圖,表示A、
3、B之間的曲線和B、C之間的曲線的陡峭程度,可以近似地用直線的斜率來量化.
如用比值近似量化B、C這一段曲線的陡峭程度,并稱該比值是曲線在[xB,xC]上的平均變化率.
思考2 什么是平均變化率,平均變化率有何作用?
答 如果問題中的函數關系用y=f(x)表示,那么問題中的變化率可用式子表示,我們把這個式子稱為函數y=f(x)從x1到x2的平均變化率,平均變化率可以描述一個函數在某個范圍內變化的快慢.
思考3 平均變化率有什么幾何意義?
答 設A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))是曲線y=f(x)上任意不同的兩點,函數y=f(x)的平均變化率==為割線AB的斜率.
4、x1,x2是定義域內不同的兩點,因此Δx≠0,但Δx可正也可負;Δy=f(x2)-f(x1)是相應Δx=x2-x1的改變量,Δy的值可正可負,也可為零.因此,平均變化率可正可負,也可為零.
例1 某嬰兒從出生到第12個月的體重變化如圖所示,試分別計算從出生到第3個月與第6個月到第12個月該嬰兒體重的平均變化率.
解 從出生到第3個月,嬰兒體重平均變化率為
=1(千克/月).
從第6個月到第12個月,嬰兒體重平均變化率為
==0.4(千克/月).
反思與感悟 求平均變化率的主要步驟:
(1)先計算函數值的改變量Δy=f(x2)-f(x1).
(2)再計算自變量的改變量Δx=x
5、2-x1.
(3)得平均變化率=.
跟蹤訓練1 如圖是函數y=f(x)的圖象,則:
(1)函數f(x)在區(qū)間[-1,1]上的平均變化率為________;
(2)函數f(x)在區(qū)間[0,2]上的平均變化率為________.
答案 (1) (2)
解析 (1)函數f(x)在區(qū)間[-1,1]上的平均變化率為==.
(2)由函數f(x)的圖象知,f(x)=.
所以函數f(x)在區(qū)間[0,2]上的平均變化率為==.
探究點二 求函數的平均變化率
例2 已知函數f(x)=x2,分別計算f(x)在下列區(qū)間上的平均變化率:
(1)[1,3];(2)[1,2];(3)[1,1.1];(
6、4)[1,1.001].
解 (1)函數f(x)在[1,3]上的平均變化率為
==4;
(2)函數f(x)在[1,2]上的平均變化率為
==3;
(3)函數f(x)在[1,1.1]上的平均變化率為
==2.1;
(4)函數f(x)在[1,1.001]上的平均變化率為==2.001.
反思與感悟 函數的平均變化率可以表現出函數的變化趨勢,自變量的改變量Δx取值越小,越能準確體現函數的變化情況.
跟蹤訓練2 求函數y=x2在x=1,2,3附近的平均變化率,判斷哪一點附近平均變化率最大?
解 在x=1附近的平均變化率為
k1===2+Δx;
在x=2附近的平均變化率為
k2
7、===4+Δx;
在x=3附近的平均變化率為
k3===6+Δx;
對任意Δx有,k1s2(0),
則<,
所以在從0到t0這段時間內乙的平均速度大.
反思與
8、感悟 平均變化率的絕對值反映函數在給定區(qū)間上變化的快慢,平均變化率的絕對值越大,函數在區(qū)間上的變化越快;平均變化率的絕對值越小,函數在區(qū)間上的變化越慢.
跟蹤訓練3 甲用5年時間掙到10萬元,乙用5個月時間掙到2萬元,如何比較和評價甲、乙兩人的經營成果?
解 甲賺錢的平均速度為==(萬元/月),乙賺錢的平均速度為(萬元/月).
因為乙平均每月賺的錢數大于甲平均每月賺的錢數,
所以乙的經營成果比甲的好.
1.如果質點M按規(guī)律s=3+t2運動,則在一小段時間[2,2.1]中相應的平均速度是( )
A.4 B.4.1 C.0.41 D.3
答案 B
解析?。剑?.1.
9、2.一物體的運動方程是s=3+2t,則在[2,2.1]這段時間內的平均速度為________.
答案 2
3.已知函數h(x)=-4.9x2+6.5x+10.
(1)計算從x=1到x=1+Δx的平均變化率,其中Δx的值為①2;②1;③0.1;④0.01.
(2)根據(1)中的計算,當|Δx|越來越小時,函數h(x)在區(qū)間[1,1+Δx]上的平均變化率有怎樣的變化趨勢?
解 (1)∵Δy=h(1+Δx)-h(huán)(1)
=-4.9(Δx)2-3.3Δx,
∴=-4.9Δx-3.3.
①當Δx=2時,=-4.9Δx-3.3=-13.1;
②當Δx=1時,=-4.9Δx-3.3=-8.2;
③當Δx=0.1時,=-4.9Δx-3.3=-3.79;
④當Δx=0.01時,=-4.9Δx-3.3=-3.349.
(2)當|Δx|越來越小時,函數f(x)在區(qū)間[1,1+Δx]上的平均變化率逐漸變大,并接近于-3.3.
[呈重點、現規(guī)律]
1.函數的平均變化率可以表示函數值在某個范圍內變化的快慢;平均變化率的幾何意義是曲線割線的斜率,在實際問題中表示事物變化的快慢.
2.求函數f(x)的平均變化率的主要步驟:
(1)先計算函數值的改變量Δy=f(x2)-f(x1);
(2)再計算自變量的改變量Δx=x2-x1;
(3)得平均變化率=.
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