江蘇省白蒲中學(xué)2020高二數(shù)學(xué) 極限與導(dǎo)數(shù) 導(dǎo)數(shù)的背景教案 蘇教版

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1、導(dǎo)數(shù)的背景 教學(xué)目標  理解函數(shù)的增量與自變量的增量的比的極限的具體意義 教學(xué)重點  瞬時速度、切線的斜率、邊際成本 教學(xué)難點  極限思想 教學(xué)過程 一、導(dǎo)入新課 1. 瞬時速度 問題1:一個小球自由下落,它在下落3秒時的速度是多少? 析:大家知道,自由落體的運動公式是(其中g(shù)是重力加速度). 當時間增量很小時,從3秒到(3+)秒這段時間內(nèi),小球下落的快慢變化不大. 因此,可以用這段時間內(nèi)的平均速度近似地反映小球在下落3秒時的速度. 從3秒到(3+)秒這段時間內(nèi)位移的增量: 從而,. 從上式可以看出,越小,越接近29.4米/秒;當無限趨近于0時,無限趨近于29.4米

2、/秒. 此時我們說,當趨向于0時,的極限是29.4. 當趨向于0時,平均速度的極限就是小球下降3秒時的速度,也叫做瞬時速度. 一般地,設(shè)物體的運動規(guī)律是s=s(t),則物體在t到(t+)這段時間內(nèi)的平均速度為. 如果無限趨近于0時,無限趨近于某個常數(shù)a,就說當趨向于0時,的極限為a,這時a就是物體在時刻t的瞬時速度. 2. 切線的斜率 問題2:P(1,1)是曲線上的一點,Q是曲線上點P附近的一個點,當點Q沿曲線逐漸向點P趨近時割線PQ的斜率的變化情況. 析:設(shè)點Q的橫坐標為1+,則點Q的縱坐標為(1+)2,點Q對于點P的縱坐標的增量(即函數(shù)的增量), 所以,割線PQ的斜率. 由此

3、可知,當點Q沿曲線逐漸向點P接近時,變得越來越小,越來越接近2;當點Q無限接近于點P時,即無限趨近于0時,無限趨近于2. 這表明,割線PQ無限趨近于過點P且斜率為2的直線. 我們把這條直線叫做曲線在點P處的切線. 由點斜式,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,當點Q沿曲線逐漸向點P接近時,割線PQ繞著點P轉(zhuǎn)動. 當點Q沿著曲線無限接近點P,即趨向于0時,如果割線PQ無限趨近于一個極限位置PT,那么直線PT叫做曲線在點P處的切線. 此時,割線PQ的斜率無限趨近于切線PT的斜率k,也就是說,當趨向于0時,割線PQ的斜率的極限為k. 3. 邊際成

4、本 問題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,我們來研究當q=50時,產(chǎn)量變化對成本的影響.在本問題中,成本的增量為:. 產(chǎn)量變化對成本的影響可用:來刻劃,越小,越接近300;當無限趨近于0時,無限趨近于300,我們就說當趨向于0時,的極限是300. 我們把的極限300叫做當q=50時的邊際成本.   一般地,設(shè)C是成本,q是產(chǎn)量,成本與產(chǎn)量的函數(shù)關(guān)系式為C=C(q),當產(chǎn)量為時,產(chǎn)量變化對成本的影響可用增量比刻劃. 如果無限趨近于0時,無限趨近于常數(shù)A,經(jīng)濟學(xué)上稱A為邊際成本. 它表明當產(chǎn)量為時,增加單位產(chǎn)量需付出成本A(這是實際付出成本的一個近似值). 二、小結(jié)

5、  瞬時速度是平均速度當趨近于0時的極限;切線是割線的極限位置,切線的斜率是割線斜率當趨近于0時的極限;邊際成本是平均成本當趨近于0時的極限. 三、練習(xí)與作業(yè): 1. 某物體的運動方程為(位移單位:m,時間單位:s)求它在t=2s時的速度. 2. 判斷曲線在點P(1,2)處是否有切線,如果有,求出切線的方程. 3. 已知成本C與產(chǎn)量q的函數(shù)關(guān)系式為,求當產(chǎn)量q=80時的邊際成本. 4. 一球沿某一斜面自由滾下,測得滾下的垂直距離h(單位:m)與時間t(單位:s)之間的函數(shù)關(guān)系為,求t=4s時此球在垂直方向的瞬時速度. 5. 判斷曲線在(1,)處是否有切線,如果有,求出切線的方程. 6. 已知成本C與產(chǎn)量q的函數(shù)關(guān)系為,求當產(chǎn)量q=30時的邊際成本.

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