1、311 变化率问题一. 设计思想:(1)用已知探究未知的思考方法(2)用逼近的思想考虑问题的思考方法二. 教学目标1理解平均变化率的概念;2了解平均变化率的几何意义;3会求函数在某点处附近的平均变化率4. 感受平均变化率广泛存在于日常生活之中,经历运用数学描述和刻画现实世界的过程,体会数学的博大精深以及学习数学的意义。三. 教学重点1. 通过实例,让学生明白变化率在实际生活中的需要,探究和体验平均变化率的实际意义和数学意义;2. 掌握平均变化率的概念,体会逼近的思想和用逼近的思想思考问题的方法;四. 教学难点:平均变化率的概念五. 教学准备1. 认真阅读教材、教参,寻找有关资料;2. 向有经验
2、的同事请教;3. 从成绩好的学生那里了解他们预习的情况和困惑的地方六. 教学过程一创设情景(1) 让学生阅读章引言,并思考章引言写了几层意思?(2) 学生先阅读,思考,老师再提示;以简洁的话语指明函数和微积分的关系,微积分的研究对象就是函数,正是对函数的深入研究导致了微积分的产生;从数学史的角度,概括地介绍与微积分创立密切相关的四类问题以及做出巨大贡献的科学家;概述本章的主要内容,以及导数工具的作用和价值让学生对这章书先有一个大概认识,从而使学生学习有了方向,能更好地进行以下学习二新课讲授(一)问题提出问题 1 气球膨胀率问题: 老师准备了两个气球,请两位同学出来吹,请观看同学谈谈看见的情景;
3、再请吹气球同学谈谈吹气球过程的感受,开始与结束感受是否有区别?我们都吹过气球回忆一下吹气球的过程,可以发现,随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加越来越慢.从数学角度,如何描述这种现象呢?气球的体积 V(单位: L)与半径 r(单位: dm)之间的函数关系是 34)(rV如果将半径 r 表示为体积 V 的函数,那么 34(Vr分析: ,34)(Vr1 当 V 从 0 增加到 1 时,气球半径增加了 )(62.0)(1dmr气球的平均膨胀率为 /62.0)(Ldr2 当 V 从 1 增加到 2 时,气球半径增加了 )(.)(r气球的平均膨胀率为 /1.)(mr可以看出,随着气球体积逐渐增大,它
4、的平均膨胀率逐渐变小了思考:当空气容量从 V1增加到 V2时,气球的平均膨胀率是多少? 2)(r问题 2 高台跳水问题:在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度 h(单位:m)与起跳后的时间 t(单位:s)存在怎样的函数关系?在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度 h(单位:m)与起跳后的时间 t(单位:s)存在函数关系 h(t)= -4.9t2+6.5t+10.)如何计算运动员的平均速度?并分别计算t.5,1t2,1.8t2,2t2.2,时间段里的平均速度.思考计算: 和 的平均速度50t21tv在 这段时间里, ;.0t )/(05.45.0)(smhv在 这段时间里,21 2812)(
5、探究:计算运动员在 这段时间里的平均速度,并思考以下问题:496t运动员在这段时间内使静止的吗?你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?探究过程:如图是函数 h(t)= -4.9t2+6.5t+10 的图像,结合图形可知,)0(4965h所以 ,)/(0msv虽然运动员在 这段时间里的平均速度为 ,但实际情况是运动员4965t )/(0ms仍然运动,并非静止,可以说明用平均速度不能精确描述运动员的运动状态(1)让学生亲自计算和思考,展开讨论;(2)老师慢慢引导学生说出自己的发现,并初步修正到最终的结论上.(3)得到结论是:平均速度只能粗略地描述运动员的运动状态,它并不能反hto映某一
6、刻的运动状态. 需要寻找一个量,能更精细地刻画运动员的运动状态;(二)平均变化率概念:引出函数平均变化率的概念找出求函数平均变化率的步骤.1上述问题中的变化率可用式子 表示, 称为函数 f(x)从 x1 到12)(xffx2 的平均变化率2若设 , (这里 看作是对于 x1 的一个“增量”12x)(12fxf可用 x1+ 代替 x2,同样 )xfy3则平均变化率为 f xfx)()( 1112思考:观察函数 f(x)的图象平均变化率 表示什么?12)(f(1) 师生一起讨论、分析,得出结果;(2) 计算平均变化率的步骤:求自变量的增量 x=x2-x1;求函数的增量 f=f(x2)-f(x1);
7、求平均变化率 .21()fxf注意:x 是一个整体符号,而不是 与 x相乘;x2= x1+x;f=y=y2-y1;三典例分析例 1已知函数 f(x)= 的图象上的一点 及临近一点2 )2,1(A,则 )2,(yB解: ,)1(2xx xy 3)1例 2 求 在 附近的平均变化率。20x解: ,所以20)(xyxxy200)( x1 x2Oyy=f(x)f(x1)f(x2)y =f(x2)-f(x1)xx= x2-x1xx0202所以 在 附近的平均变化率为2xy0 0四课堂练习1质点运动规律为 ,则在时间 中相应的平均速度为 32ts)3,(t2.物体按照 s(t)=3t2+t+4 的规律作直
8、线运动,求在 4s 附近的平均变化率.3.过曲线 y=f(x)=x3上两点 P(1,1)和 Q (1+ x,1+ y)作曲线的割线,求出当 x=0.1 时割线的斜率.五回顾总结让学生进行课堂小结.(1) 随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加得越来越慢,即随着气球体积的增大,比值气球膨胀率越来越小;(2) 平均速度只能粗略地描述运动员的运动状态,它并不能反映某一刻的运动状态;(3) 函数的平均变化率的概念 ;(4) 求函数的平均变化率的步骤;(5) 课后思考问题:需要寻找一个量,能更精细地刻画运动员的运动状态,那么该量应如何定义?(6) 思考问题方法:从实际生活到数学语言,数学概念六补充实例
9、例 在经营某商品中,甲挣到 10 万元,乙挣到 2 万元,如何比较和评价甲,乙两人的经营成果?变式:在经营某商品中,甲用 5 年时间挣到 10 万元,乙用 5 个月时间挣到 2 万元,如何比较和评价甲,乙两人的经营成果?例 情境:现有南京市某年 3 月和 4 月某天日最高气温记载.时间 3 月 18 日 4 月 18 日 4 月 20 日日最高气温 3.5 18.6 33.4观察:3 月 18 日到 4 月 18 日与 4 月 18 日到 4 月 20 日的温度变化,用曲线图表示为:20 30 342102030A (1, 3.5)B (32, 18.6)0C (34, 33.4)温度 T ()2 10 时间 t( d) 七布置作业看书,复习今天内容;思考问题:如何能更精细地刻画运动员的运动状态?需要增加什么量?做书 A1;预习下节内容.八教学反思用 1 节课完成变化率的讲授。导数确实是个很重要的工具,所以与导数概念教学有关的平均变化率问题讲授显得很重要.