6.1 导数
6.1.1 函数的平均变化率
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.理解函数平均变化率的概念.(重点)
2.会求函数的平均变化率.(难点、易混点)
3.会利用平均变化率解决或说明生活中的一些实际问题.(难点)
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1.通过函数平均变化率的学习,培养数学抽象素养.
2.借助函数平均变化率的计算,提升数学运算素养.
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某人走路的第1秒和第45秒的位移如图所示:
问题1:从A到B的位移是多少?从B到C的位移是多少?
问题2:AB段与BC段哪一段的速度较快?
1.函数的平均变化率
一般地,若函数y=f(x)的定义域为D,且x1,x2∈D,x1≠x2,y1=f(x1),y2=f(x2),则
(1)自变量的改变量Δx=x2-x1;
(2)因变量的改变量Δy=y2-y1(或Δf=f(x2)-f(x1));
思考:在平均变化率中,Δx,Δy,是否可以为0?当平均变化率为0时,是否说明函数在该区间上一定为常函数?
[提示] 在平均变化率中,Δx可正可负但Δx不可以为0;Δy可以为0;可以为0.
当=0时,并不能说明函数在该区间上一定为常函数,如f(x)=x2在区间[-2,2]上的平均变化率是0,但它不是常函数.
拓展:函数平均变化率的几何意义
如图所示,函数f(x)在区间[x1,x2]上的平均变化率,就是直线AB的斜率,其中A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2)),事实上kAB==.
2.平均速度与平均变化率
如果物体运动的位移x m与时间t s的关系为x=h(t),则物体在[t1,t2](t1<t2时)或[t2,t1](t2<t1时)这段时间内的平均速度为 (m/s).
即物体在某段时间内的平均速度等于x=h(t)在该段时间内的平均变化率.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)Δx表示x2-x1,是相对于x1的一个增量,Δx的值可正可负,但不可为零. ( )
(2)Δy表示f(x2)-f(x1),Δy的值可正可负,也可以为零. ( )
(3)表示曲线y=f(x)上两点(x1,f(x1)),(x2,f(x2))连线的斜率. ( )
(4)物体在某段时间内的平均速度为0,则物体始终处于静止状态. ( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
2.如图,函数y=f(x)在[1,3]上的平均变化率为( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
B [==-1.]