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文档之家› 2020版高中数学 第四章 导数应用 2.1 实际问题中导数的意义(第1课时)课件 北师大版选修1
2020版高中数学 第四章 导数应用 2.1 实际问题中导数的意义(第1课时)课件 北师大版选修1
[方法规律总结] 函数f(x)在某点处导数的大小表示函数在此点 附近变化的快慢.由上述计算可知,c′(98)=25c′(90).它表示 纯净度为98%左右时净化费用的变化率大约是纯净度为90%左 右时净化费用变化率的25倍.这说明,水的纯净度越高,需要 的净化费用就越多,而且净化费用增加的速度也越快.
解:当 t 从 2 变到 2+Δt 时,函数值 s 从 3×2+1 变到 3(2+Δt)+1, 则ΔΔst=32+Δt+1Δ-t 3×2+1=3(m/s), 当 Δt 趋于 0 时,平均变化率趋于 3,则 s′(2)=3m/s. s′(2)表示该物体在 t=2 时的速度为 3m/s.
题目类型二、导数在生活中的应用 例 2 日常生活中的饮用水通常是经过净化的.随着水纯 净度的提高,所需净化费用不断增加.已知将 1t 水净化到纯 净度为 x%时所需费用(单位:元)为 c(x)=150208-4x(80<x<100). (1)求 c′(x); (2)求 c′(90),c′(98),并解释它们的实际意义.
3.某人拉动一个物体前进,他所做的功W是时间t的函数W= W(t),则W′(t0)表示( ) A.t=t0时做的功 B.t=t0时的速度 C.t=t0时的位移 D.t=t0时的功率 [解析] W′(t)表示t时刻的功率. [答案] D
4.设一物体的运动方程是 s(t)=v0t+12at2.其中 s 是位移 (单位:m),t 是时间(单位:s).则 t=2s 时的瞬时速度为 ________m/s.
解:(1)当 x 从 50 变到 60 时,成本关于草坪面积 x 的平 均变化率为
f6600- -f5050=36000+60- 1025000+50 =1101(元/m2). 它表示在草坪面积从 50m2 增加到 60m2 的过程中,草坪 面积每增加 1m2,成本平均增加 1101 元. (2)f′(x)=20x+1,∴f′(50)=1001(元/m2). f′(50)表示当草坪面积为 50m2 时,每增加 1m2,成本就 要增加 1001 元.
牛刀小试
1.一质点的运动方程为s=5-3t2,则该质点在t=2时的速度等 于( )
A.-12
B.12
C.2
D.-7
[解析] s′=-6t,∴s′(2)=-12.
[答案] A
2.一次降雨过程中,降雨量y是时间t(单位:h)的函数,用y= f(t)表示,则f′(10)表示( ) A.t=10时的降雨强度 B.t=10时的降雨量 C.10小时的平均降雨量 D.t=10时的温度 [解析] f′(t)表示t时刻的降雨强度,故选A. [答案] A
新知导学
1.在物理学中,通常称力在单位时间内做的功为__功__率___,它 的单位是__瓦__特_____.
2.在气象学中,通常把单位时间(如1时、1天等)内的降雨量称 作__降__雨__强__度___,它是反映一次降雨__大__小___的一个重要指标.
3.在经济学中,通常把生产成本y关于产量x的函数y=f(x)的导 数称为___边__际__成__本_____,f′(x0)指的是当产量为x0时,生产成本 的增加速度,也就是当产量为x0时,每增加一个单位的产量, 需要增加f′(x0)个单位的成本.
解:(1)c′(x)=(150208-4x)′ =5284′×100-1x00--5x282 4×100-x′ =0×100-1x00--5x2824×-1=10502-84x2.
(2)c′(90)=10502-84902=52.84(元/t), c′(98)=10502-84982=1321(元/t). 因为函数的导数是净化费用的瞬时变化率,所以,纯净 度为 90%时,费用的瞬时变化率是 52.84 元/t. 纯净度为 98%时,费用的瞬时变化率是 1321 元/t.
[方法规律总结] 在日常生活和科学领域中,有许多需要用导 数概念来理解的量.例如中学物理中,速度是路程关于时间的 导数,线密度是质量关于长度的导数,功率是功关于时间的导 数等.
变式训练:
某物体走过的路程s(单位:m)是时间t(单位:s)的函数:s=3t+1, 求函数s=3t+1在t=2处的导数s′(2),并解释它的实际意义.
第四章 导数应用
§2 导数在实际问题中的应用
2.1 实际问题中导数的意义
学习目标
1.了解导数在实际问题中的意义. 2.能够利用实际问题进一步巩固和加强对导数概念的理解.
知识梳理
思维导航 我们已知汽车行驶的路程关于时间的函数为s=s(t),则s′(t)表示 瞬时速度,若速度关于时间的函数关系为v=v(t),则v′(t)表示 什么?
∴ΔΔst=31-72=17, 即从 t=2 变到 t=3 时,s 关于 t 的平均变化率为 17,即 此段时间质点的平均速度为 17m/s. (2)s′(t)=6t+2,∴s′(2)=6×2+2=14(m/s). 即当 t=2 时的瞬时速度为 14m/s. (3)设该质点的速度为 v m/s,则 v(t)=s′(t)=6t+2, ∴v′(t)=6,∴v′(2)=6. 即当 t=2 时的加速度为 6m/s2.
[解析] s′(t)=v0+at,∴s′(2)=(v0+2a)m/s. 即t=2s时的瞬时速度为(v0+2a)m/s. [答案] v0+2a
5.修建面积为xm2的草坪需要成本y元,且y是x的函数:y=f(x) =10x2+x. (1)求当x从50变到60时,成本y关于修建面积x的平均变化率, 并解释它的实际意义; (2)求f′(50),并解释它的实际意义.
典例剖析
题目类型一、导数在物理中的意义
例 1 设质点做直线运动,已知路程 s(单位:m)是时间 t(单位:s)的函数:s=3t2+2t+1.求:
(1)从 t=2 变到 t=3 时,s 关于 t 的平均变化率,并解释 它的实际意义;
(2)当 t=2 时的瞬时速度; (3)当 t=2 时的加速度.
解:(1)Δs=s(3)-s(2)=(3×32+2×3+1)-(3×22+2×2 +1)=17,