导数的定义教案 1
教学目的
1.使学生在了解瞬时速度的基础上抽象出变化率,建立导数的概念.
2.掌握用导数的定义求导数的一般方法.
教学重点和难点
导数的概念是本节的重点和难点.
教学过程
一、复习提问(导数定义的引入)
1.什么叫瞬时速度?(非匀速直线运动的物体在某一时刻 t0的速度.)
2.怎样求非匀速直线运动在某一时刻 t0的速度?
下面以自由落体运动为例来分析.
(1)计算 t从 3秒分别到 3.1秒、3.01秒、3.001秒、3.0001秒、……各段时间内的平均速
度.
(2)求 t=3秒时的瞬时速度.
其余各段时间内的平均速度,事先写在小黑板上,待学生回答完第一段时间内的
平均速度后,即出示小黑板,然后让学生思考在各段时间内平均速度的变化情况.
=3g=29.4(米/秒)
一般求非匀速直线运动在时刻 t0的瞬时速度的方法如下:
非匀速直线运动的规律 s=s(t).
时间改变量Δt,位置改变量Δs=s(t0+Δt)-s(t0),
当Δt很小时,平均速度为什么能近似地代替瞬时速度?当Δt→0时,平均速度
的极限是瞬时速度的近似值还是精确值?
二、新课(导数的定义)
上面我们研究了非匀速直线运动的速度问题,象这类问题在现实生活中大量存在,
如物体的比热、电流强度以及化学中的物质反应速度等,虽然它们的物理意义和化学意
义各不相同,但是它们的数学形式是相同的.我们撇开这些量的具体意义,抓住它们
在数量关系上的共性即
函数 y=f(x),自变量的改变量Δx;
函数的改变量 Δy=f(x0+Δx)-f(x0)
我们把这种反映函数在一点处变化的快慢程度的变化率(即瞬时变化率)定义为导数.
1.导数的定义:
(定义可请学生试着叙述后,让学生看书中导数定义,教师再边复述边板书).
(2)Δx=x-x0是自变量 x在 x0处的改变量,所以Δx可以为正,也可以为负,也
可以时正时负,但Δx≠0,而函数变化可正、可负、也可以是零.
(3)由导数定义可知前例自由落体运动在 t=3秒时的瞬时速度 3g=29.4就是路程函
数 s(t)在 t0=3处的导数.
=3g=29.4(米/秒).
2.求导数的一般方法:(由学生来归纳)
例 1 求 y=x2在 x=1处的导数.
解:Δy=(1+Δx)2-12=2Δx+(Δx)2
∴ y'|x=1=2.
引导学生分析这两例的异同,弄清“函数 f(x)在点 x0处的导数”,“导函数”,
“导数”,它们之间的区别和联系.请学生回答后,教师再归纳以下几点:
(1)函数在一点处的导数,就是在该点的函数改变量与自变量比的极限,它是一个
数值,不是变数.
(2)函数的导数,是对某一区间内任意点 x说的,就是函数 f(x)的导函数 f'(x).
(3)如果函数 f(x)在开区间(a,b)内每一点处都可导,就说 f(x)在开区间(a,b)内可
导.这时对于开区间(a,b)内每一个确定的值 x0,都对应着一个确定的导数 f'(x0),这
样就在开区间(a,b)内,构成一个新的函数,我们把这一新函数叫做 f(x)的导函数.
(5)求函数在一点处的导数,一般是先求出函数的导数,再计算这点的导数值.
三、练习(学生练习后教师再讲评)
1.求 y=x3-2x+1在 x=2处的导数.
解:Δy=(x+Δx)3-2(x+Δx)+1-(x3-2x+1)
=(3x3-2)Δx+3x(Δx)2+(Δx)3,
四、小结本节讲的主要内容
1.导数的定义.
2.求导数的一般方法.
3.“函数在某一点的导数”,“导函数”“导数”的区别和联系.
五、布置作业
1.已知质点按规律 s=2t2+4t(米)作直线运动,求
(1)质点在运动开始前 3秒内的平均速度;
(2)质点在 2秒到 3秒内的平均速度;
(3)质点在 3秒时的瞬时速度.
2.求下列函数在指定点处的导数.
3.求下列函数的导数: