资源简介 (共45张PPT)5.1 导数的概念5.1.1 平均变化率探究点一 求函数的平均变化率探究点二 平均变化率的应用◆◆◆◆课前预习课中探究备课素材练习册答案核查【导】答案核查【练】【学习目标】1.了解平均变化率的实际背景.2.理解平均变化率的含义.3.会求函数在某一点附近的平均变化率,并能用平均变化率解释一些实际问题.知识点 平均变化率1.函数的平均变化率函数在区间 上的平均变化率为__________.2.平均变化率的意义平均变化率的几何意义是经过曲线上两点 ,的直线 的斜率.因此平均变化率是曲线陡峭程度的“_________”,或者说,曲线陡峭程度是平均变化率的“________”.数量化视觉化【诊断分析】1.判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数在上的平均变化率是零;函数在 上的平化变化率不存在.( )×(2)函数在上的平均变化率等于直线的斜率.( )√(3)某物体在一段时间内的平均速度为0,则该物体在这段时间内是静止的.( )×2.在平均变化率的定义中,自变量在处的增量 的符号如何?解:不等于零.探究点一 求函数的平均变化率例1 给出以下四个函数:;; ;.其中在 上平均变化率最大的是____(填序号).③[解析] 根据平均变化率的计算公式,可得在 上的平均变化率为 ,所以要比较平均变化率的大小,只需比较的大小,下面逐个判断:①中,函数 ,则;②中,函数 ,则;③中,函数 ,则;④中,函数 ,则.所以在 上平均变化率最大的是③.变式 如果函数在区间上的平均变化率为3,则( )A. B.2 C.3 D.[解析] 根据平均变化率的定义,可知 ,故选C.√[素养小结]求函数在上的平均变化率的步骤:第一步,求自变量的改变量;第二步,求函数值的改变量;第三步,计算,即为在上的平均变化率.探究点二 平均变化率的应用例2 (多选题)为了评估某种治疗肺炎药物的疗效,有关部门对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量.设该药物在人体血管中的药物浓度单位:与时间单位: 的关系为,甲、乙两人服用该药物后,血管中药物浓度随时间 变化的关系如图所示.则下列结论中,正确的是( )A.在 时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同B.在 时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度不同C.在 这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率相同D.在, 两个时间段内,甲血管中药物浓度的平均变化率不相同√√√[解析] 对于A, 时刻为两图象的一个交点,则此时甲、乙两人血管中的药物浓度相同,故A正确;对于B, 时刻也为两图象的一 个交点,则此时甲、乙两人血管中的药物浓度相同,故B不正确;对于C,根据平均变化率公式可知,在 这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率都是,故C正确;对于D,在 时间段,甲血管中药物浓度的平均变化率是,在 时间段,甲血管中药物浓度的平均变化率是 ,由题中图可知,两者显然不相同,故D正确.故选 .变式 (多选题)甲、乙两个学校开展节能活动,活动开始后甲、乙学校的用电量分别为,,已知,与时间(单位:天)的关系如图所示,则下列说法中错误的是( )A.甲学校比乙学校节能效果好B.在上的平均变化率比在上的平均变化率大C.两学校的节能效果一样好D.甲学校与乙学校自节能以来用电量总是一样大√√√[解析] 由题中图可知, ,,所以甲学校比乙学校节能效果好,A中说法正确,C中说法错误.由题中图可知,,所以在 上的平均变化率比在 上的平均变化率小,B中说法错误.因为曲线和曲线 不重合,所以D中说法错误.故选 .[素养小结]实际问题中的平均变化率与函数在某一区间上的平均变化率类似,首先求与,再求比值.当函数解析式没有给出时,先根据实际问题求出函数解析式,再利用上述步骤求解即可.对平均变化率的进一步理解(1)函数在区间 上有意义.(2)在式子中,,而 的值可正、可负、可为0.(3)实质:函数值的改变量与自变量的改变量之比.(4)作用:刻画函数值在区间 上变化的快慢.平均变化率的实际问题例1 将半径为的球加热,若半径从到 时球的体积膨胀率为,求 的值.解:体积的增加量 ,所以 ,所以,所以或 (舍去).例2 某圆柱形容器的底面直径为,深度为 ,盛满液体后以的速率均匀放出,求液面高度的平均变化率.解:设液体放出时液面的高度为 ,则 ,所以 ,则液面高度的平均变化率为 ,故液面高度的平均变化率为 .练习册1.函数在区间 上的平均变化率等于( )A. B.1 C.2 D.[解析] 因为,所以,即函数 在区间 上的平均变化率为2,故选C.√2.对于函数,当自变量由改变为 时,函数值的改变量为( )A. B.C. D.[解析] 函数值的改变量是函数当 时的函数值与当时的函数值之差,因此 .故选D.√3.已知函数,此函数在区间 上的平均变化率为3,则实数 的值为( )A.2 B.3 C.4 D.6[解析] 函数在区间 上的平均变化率为,所以,解得 ,故选A.√4.函数在区间上的平均变化率为 ,在区间上的平均变化率为 ,则( )A. B.C. D.与 的大小关系不确定[解析] , ,由题意知,则 .故选A.√5.某公司的盈利(单位:元)与时间 (单位:天)的函数关系是,已知 恒成立,且, ,则说明后10天与前10天比( )A.公司亏损且亏损幅度变大B.公司的盈利增加,增加的幅度变大C.公司亏损且亏损幅度变小D.公司的盈利增加,增加的幅度变小√[解析] 由恒成立,可知 单调递增,即盈利增加,又平均变化率 ,所以盈利增加的幅度变小,故选D.6.(多选题)甲工厂八年来某种产品的年产量与时间 (单位:年)的函数关系如图所示.下列四种说法中正确的有( )A.前四年该产品产量的增长速度越来越快B.前四年该产品产量的增长速度越来越慢C.第四年后该产品停止生产D.第四年后该产品年产量保持不变√√[解析] 设 ,由题图可知,则前四年该产品产量的增长速度越来越慢,故A错误,B正确.由题图可知第四年后该产品年产量不发生变化,且 ,故C错误,D正确.故选 .7.已知函数在区间,上的平均变化率分别为 ,,那么, 的大小关系为________.[解析] 由题意知, ,所以 .8.蜥蜴的体温与阳光的照射有关,其关系为,其中 为蜥蜴的体温(单位:),为太阳落山后的时间(单位: ),则从到,蜥蜴的体温的平均变化率为______ .[解析] ,即从到,蜥蜴的体温的平均变化率为 .9.(13分)已知函数,分别计算函数 在区间,, 上的平均变化率.解:函数在 上的平均变化率为,在 上的平均变化率为,在 上的平均变化率为 .10.(13分)已知函数,, .(1)指出三个函数在 上的单调性;解:根据一次函数、二次函数和指数函数的性质可知,函数,,在 上都单调递增.(2)取,,,, ,求三个函数在区间 上的平均变化率(列成表格即可);解:三个函数的平均变化率如表:函数 区间2 2 2 22 6 10 146 24 96(3)同(2)中的条件,分析三个函数在上随自变量的增加,其平均变化率的变化情况.解:由(2)可知,函数 随着自变量的增加,在自变量改变量 不变的条件下,在各区间上的平均变化率都相等,这说明函数呈匀速增长状态;函数 在各区间上的平均变化率不相等,并且随着自变量的增加,平均变化率越来越大,这说明函数值随自变量的增加,增长的速度越来越快;函数 在各区间上的平均变化率不相等,并且随着自变量的增加,平均变化率越来越大,这说明 的函数值随自变量的增加,增长的速度越来越快,并且比 的增长速度快的多.11.已知函数的图象上一点 及邻近一点,则 ( )A.3 B. C. D.[解析] 由题意知 ,所以 .故选D.√12.如图为一个圆台形的容器,向该容器内倒水,任意相等时间间隔内所倒的水体积相等,记容器内水面的高度随时间变化的函数为,定义域为,设, ,分别表示在区间, 上的平均变化率,则( )A. B.C. D.与 的大小关系无法确定[解析] 由容器的形状可知,在相同的变化时间内,水面的高度的增加量越来越小,故选A.√13.(多选题)已知,函数 ,则下面结论中正确的是( )A.函数在区间 上的平均变化率总是大于1B.函数在区间 上的平均变化率总是小于1C.函数在区间上的平均变化率随着 的增大而增大D.函数在区间上的平均变化率随着 的增大而减小√√[解析] ,因为,所以 ,所以A错误,B正确.当时,随着的增大而减小,则随着 的减小而减小,所以函数在区间上的平均变化率随着 的增大而减小,所以C错误,D正确,故选 .14.我国“天问一号”在距离火星表面 时,进入悬停阶段,完成精避障和缓速下降后,着陆巡视器在缓冲机构的保护下,抵达火星表面,整个着陆过程巡视器用时,并将速度从约降至.若记与火星表面距离的平均变化率为 ,着陆过程中速度的平均变化率为 ,则( )A.,B.,C.,D.,√[解析] 着陆巡视器与火星表面的距离逐渐减小,着陆后距离为0,所以 .着陆巡视器在着陆过程中的速度逐渐减小,着陆后速度为,所以 .故选D.15.将半径为的球加热,若半径从到 时球的体积膨胀率为,则 的值为( )A.2 B.4 C.6 D.8[解析] 体积的增加量 ,所以,所以,解得或(舍去).√16.如图,现有圆和定点,直线,均过点,与圆相切,当从开始在平面内绕 匀速旋转时(角速度不变且旋转角度不超过),直线 扫过的圆内的面积是时间 的函数,这个函数的图象只可能是( )A. B. C. D.√[解析] 因为是匀速旋转,所以阴影部分的面积在开始和最后时段缓慢增加,而中间时段相对增速较快.对于A,图象表示面积的增速是常数,与实际不符;对于B,图象表示开始时段增速较慢,最后时段增速较快,与实际不符;对于C,图象表示开始和最后时段的增速比中间时段的增速快,与实际不符;对于D,图象表示开始和最后时段增速缓慢,中间时段增速较快,与实际相符.故选D.快速核答案(导学案)课前预习 知识点 1. 2.数量化 视觉化【诊断分析】 1.(1)× (2)√ (3)× 2.解:不等于零.课中探究例1 ③ 变式 C例2 ACD 变式 BCD快速核答案(练习册)1.C 2.D 3.A 4.A 5.D 6.BD 7. 8.9.函数在上的平均变化率为,在上的平均变化率为,在上的平均变化率为10.(1)函数,,在上都单调递增(2)略 (3)略11.D 12.A 13.BD 14.D15.A 16.D第5章 导数及其应用5.1 导数的概念5.1.1 平均变化率【课前预习】知识点1. 2.数量化 视觉化诊断分析1.(1)× (2)√ (3)×2.解:不等于零.【课中探究】探究点一例1 ③ [解析] 根据平均变化率的计算公式,可得f(x)在[1,1.3]上的平均变化率为,所以要比较平均变化率的大小,只需比较f(1.3)-f(1)的大小,下面逐个判断:①中,函数f(x)=x,则f(1.3)-f(1)=1.3-1=0.3;②中,函数f(x)=x2,则f(1.3)-f(1)=1.32-12=0.69;③中,函数f(x)=x3,则f(1.3)-f(1)=1.33-13=1.197;④中,函数f(x)=, 则f(1.3)-f(1)=-≈-0.23.所以在[1,1.3]上平均变化率最大的是③.变式 C [解析] 根据平均变化率的定义,可知==a=3,故选C.探究点二例2 ACD [解析] 对于A,t1时刻为两图象的一个交点,则此时甲、乙两人血管中的药物浓度相同,故A正确;对于B,t2时刻也为两图象的一个交点,则此时甲、乙两人血管中的药物浓度相同,故B不正确;对于C,根据平均变化率公式可知,在[t2,t3]这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率都是,故C正确;对于D,在[t1,t2]时间段,甲血管中药物浓度的平均变化率是,在[t2,t3]时间段,甲血管中药物浓度的平均变化率是,由题中图可知,两者显然不相同,故D正确.故选ACD.变式 BCD [解析] 由题中图可知,W1(0)>W2(0),W1(t0)=W2(t0),所以甲学校比乙学校节能效果好,A中说法正确,C中说法错误.由题中图可知,<,所以W1(t)在[0,t0]上的平均变化率比W2(t)在[0,t0]上的平均变化率小,B中说法错误.因为曲线W=W1(t)和曲线W=W2(t)不重合,所以D中说法错误.故选BCD.第5章 导数及其应用5.1 导数的概念5.1.1 平均变化率1.C [解析] 因为f(2)-f(0)=4,所以=2,即函数f(x)=x2在区间[0,2]上的平均变化率为2,故选C.2.D [解析] 函数值的改变量Δy是函数f(x)当x=x0+Δx时的函数值与当x=x0时的函数值之差,因此Δy=f(x0+Δx)-f(x0).故选D.3.A [解析] 函数f(x)=x2-1在区间[1,m]上的平均变化率为==m+1,所以m+1=3,解得m=2,故选A.4.A [解析] k1==2x0+Δx,k2==2x0-Δx,由题意知Δx>0,则k1>k2.故选A.5.D [解析] 由>0(x1>x0≥0)恒成立,可知y=f(x)单调递增,即盈利增加,又平均变化率=10>=1,所以盈利增加的幅度变小,故选D.6.BD [解析] 设y=f(x),由题图可知f(4)-f(3)7.k1>k2 [解析] 由题意知k1==,k2==,所以k1>k2.8.-1.6 [解析] ==-1.6(℃/min),即从t=0到t=10 min,蜥蜴的体温的平均变化率为-1.6 ℃/min.9.解:函数f(x)在[1,4]上的平均变化率为==10,在[1,2]上的平均变化率为=2×22+1-(2×12+1)=6,在[1,1.5]上的平均变化率为==5.10.解:(1)根据一次函数、二次函数和指数函数的性质可知,函数f1(x)=2x,f2(x)=x2,f3(x)=2x在[0,+∞)上都单调递增.(2)三个函数的平均变化率如表:函数 区间[0,2] [2,4] [4,6] [6,8]f1(x)=2x 2 2 2 2f2(x)=x2 2 6 10 14f3(x)=2x 6 24 96(3)由(2)可知,函数f1(x)=2x随着自变量的增加,在自变量改变量Δx不变的条件下,在各区间上的平均变化率都相等,这说明函数呈匀速增长状态;函数f2(x)=x2在各区间上的平均变化率不相等,并且随着自变量的增加,平均变化率越来越大,这说明函数值随自变量的增加,增长的速度越来越快;函数f3(x)=2x在各区间上的平均变化率不相等,并且随着自变量的增加,平均变化率越来越大,这说明f3(x)的函数值随自变量的增加,增长的速度越来越快,并且比f2(x)的增长速度快的多.11.D [解析] 由题意知Δy=f-f=-3Δx-(Δx)2,所以==-3-Δx.故选D.12.A [解析] 由容器的形状可知,在相同的变化时间内,水面的高度的增加量越来越小,故选A.13.BD [解析] =ln(a+1)-ln a=ln=ln,因为a>1,所以ln1时,1+随着a的增大而减小,则ln随着1+的减小而减小,所以函数f(x)在区间[a,a+1]上的平均变化率随着a的增大而减小,所以C错误,D正确,故选BD.14.D [解析] 着陆巡视器与火星表面的距离逐渐减小,着陆后距离为0,所以v=≈-0.185 m/s.着陆巡视器在着陆过程中的速度逐渐减小,着陆后速度为0 m/s,所以a=≈-10.288 m/s2.故选D.15.A [解析] 体积的增加量ΔV=m3-=(m3-1),所以==,所以m2+m+1=7,解得m=2或m=-3(舍去).16.D [解析] 因为是匀速旋转,所以阴影部分的面积在开始和最后时段缓慢增加,而中间时段相对增速较快.对于A,图象表示面积的增速是常数,与实际不符;对于B,图象表示开始时段增速较慢,最后时段增速较快,与实际不符;对于C,图象表示开始和最后时段的增速比中间时段的增速快,与实际不符;对于D,图象表示开始和最后时段增速缓慢,中间时段增速较快,与实际相符.故选D.第5章 导数及其应用5.1 导数的概念5.1.1 平均变化率【学习目标】 1.了解平均变化率的实际背景. 2.理解平均变化率的含义. 3.会求函数在某一点附近的平均变化率,并能用平均变化率解释一些实际问题.◆ 知识点 平均变化率1.函数的平均变化率函数f(x)在区间[x1,x2]上的平均变化率为 . 2.平均变化率的意义平均变化率的几何意义是经过曲线y=f(x)上两点P(x1,y1),Q(x2,y2)的直线PQ的斜率.因此平均变化率是曲线陡峭程度的“ ”,或者说,曲线陡峭程度是平均变化率的“ ”. 【诊断分析】 1.判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数f(x)=2x+1在[1,3]上的平均变化率是零;函数g(x)=5在[1,3]上的平化变化率不存在. ( )(2)函数f(x)=3x+1在[1,2]上的平均变化率等于直线y=3x+1的斜率. ( )(3)某物体在一段时间内的平均速度为0,则该物体在这段时间内是静止的. ( )2.在平均变化率的定义中,自变量x在x0处的增量△x的符号如何 ◆ 探究点一 求函数的平均变化率例1 给出以下四个函数:①f(x)=x;②f(x)=x2;③f(x)=x3;④f(x)=.其中在[1,1.3]上平均变化率最大的是 (填序号). 变式 如果函数f(x)=ax+b在区间[1,2]上的平均变化率为3,则a= ( ) A.-3 B.2 C.3 D.-2[素养小结]求函数f(x)在[x1,x2]上的平均变化率的步骤:第一步,求自变量的改变量x2-x1;第二步,求函数值的改变量f(x2)-f(x1);第三步,计算,即为f(x)在[x1,x2]上的平均变化率.◆ 探究点二 平均变化率的应用例2 (多选题)为了评估某种治疗肺炎药物的疗效,有关部门对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量.设该药物在人体血管中的药物浓度c(单位:mg/mL)与时间t(单位:h)的关系为c=f(t),甲、乙两人服用该药物后,血管中药物浓度随时间t变化的关系如图所示.则下列结论中,正确的是 ( )A.在t1时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同B.在t2时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度不同C.在[t2,t3]这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率相同D.在[t1,t2],[t2,t3]两个时间段内,甲血管中药物浓度的平均变化率不相同变式 (多选题)甲、乙两个学校开展节能活动,活动开始后甲、乙学校的用电量分别为W1(t),W2(t),已知W1(t),W2(t)与时间t(单位:天)的关系如图所示,则下列说法中错误的是 ( )A.甲学校比乙学校节能效果好B.W1(t)在[0,t0]上的平均变化率比W2(t)在[0,t0]上的平均变化率大C.两学校的节能效果一样好D.甲学校与乙学校自节能以来用电量总是一样大[素养小结]实际问题中的平均变化率与函数在某一区间上的平均变化率类似,首先求f(x2)-f(x1)与x2-x1,再求比值.当函数解析式没有给出时,先根据实际问题求出函数解析式,再利用上述步骤求解即可.第5章 导数及其应用5.1 导数的概念5.1.1 平均变化率1.函数f(x)=x2在区间[0,2]上的平均变化率等于 ( ) A. B.1 C.2 D.2.对于函数f(x),当自变量x由x0改变为x0+Δx时,函数值的改变量Δy为 ( )A.f(x0+Δx)B.f(x0)+ΔxC.f(x0)·ΔxD.f(x0+Δx)-f(x0)3.已知函数f(x)=x2-1,此函数在区间[1,m]上的平均变化率为3,则实数m的值为 ( )A.2 B.3C.4 D.64.函数y=x2在区间[x0,x0+Δx]上的平均变化率为k1,在区间[x0-Δx,x0]上的平均变化率为k2,则 ( )A.k1>k2B.k1C.k1=k2D.k1与k2的大小关系不确定5.某公司的盈利y(单位:元)与时间x(单位:天)的函数关系是y=f(x),已知>0(x1>x0≥0)恒成立,且=10,=1,则说明后10天与前10天比 ( )A.公司亏损且亏损幅度变大B.公司的盈利增加,增加的幅度变大C.公司亏损且亏损幅度变小D.公司的盈利增加,增加的幅度变小6.(多选题)甲工厂八年来某种产品的年产量y与时间x(单位:年)的函数关系如图所示.下列四种说法中正确的有 ( )A.前四年该产品产量的增长速度越来越快B.前四年该产品产量的增长速度越来越慢C.第四年后该产品停止生产D.第四年后该产品年产量保持不变7.已知函数y=sin x在区间,上的平均变化率分别为k1,k2,那么k1,k2的大小关系为 . 8.蜥蜴的体温与阳光的照射有关,其关系为T=+15,其中T为蜥蜴的体温(单位:℃),t为太阳落山后的时间(单位:min),则从t=0到t=10 min,蜥蜴的体温的平均变化率为 ℃/min. 9.(13分)已知函数f(x)=2x2+1,分别计算函数f(x)在区间[1,4],[1,2],[1,1.5]上的平均变化率.10.(13分)已知函数f1(x)=2x,f2(x)=x2,f3(x)=2x.(1)指出三个函数在[0,+∞)上的单调性;(2)取x1=0,x2=2,x3=4,x4=6,Δx=2,求三个函数在区间[xi,xi+Δx](i=1,2,3,4)上的平均变化率(列成表格即可);(3)同(2)中的条件,分析三个函数在[xi,xi+Δx](i=1,2,3,4,…)上随自变量的增加,其平均变化率的变化情况.11.已知函数f(x)=-x2+10的图象上一点及邻近一点,则=( )A.3 B.-3C.-3-(Δx)2 D.-Δx-312.如图为一个圆台形的容器,向该容器内倒水,任意相等时间间隔内所倒的水体积相等,记容器内水面的高度h随时间t变化的函数为h=f(t),定义域为D,设t0∈D,k1,k2分别表示f(t)在区间[t0,t0+Δt],[t0-Δt,t0](Δt>0)上的平均变化率,则 ( )A.k1B.k1>k2C.k1=k2D.k1与k2的大小关系无法确定13.(多选题)已知a>1,函数f(x)=ln x,则下面结论中正确的是 ( )A.函数f(x)在区间[a,a+1]上的平均变化率总是大于1B.函数f(x)在区间[a,a+1]上的平均变化率总是小于1C.函数f(x)在区间[a,a+1]上的平均变化率随着a的增大而增大D.函数f(x)在区间[a,a+1]上的平均变化率随着a的增大而减小14.我国“天问一号”在距离火星表面100 m时,进入悬停阶段,完成精避障和缓速下降后,着陆巡视器在缓冲机构的保护下,抵达火星表面,整个着陆过程巡视器用时9 min,并将速度从约20 000 km/h降至0 km/h.若记与火星表面距离的平均变化率为v,着陆过程中速度的平均变化率为a,则 ( )A.v≈0.185 m/s,a≈10.288 m/s2B.v≈-0.185 m/s,a≈10.288 m/s2C.v≈0.185 m/s,a≈-10.288 m/s2D.v≈-0.185 m/s,a≈-10.288 m/s215.将半径为R的球加热,若半径从R=1到R=m时球的体积膨胀率为,则m的值为 ( )A.2 B.4 C.6 D.816.如图,现有圆和定点Q,直线l,l0均过点Q,l0与圆相切,当l从l0开始在平面内绕Q匀速旋转时(角速度不变且旋转角度不超过90°),直线l扫过的圆内的面积S是时间t的函数,这个函数的图象只可能是 ( )A B C D 展开更多...... 收起↑ 资源列表 5.1.1 平均变化率.pptx 5.1.1 平均变化率 【正文】导学案.docx 5.1.1 平均变化率 【正文】练习册.docx 5.1.1 平均变化率 【答案】导学案.docx 5.1.1 平均变化率 【答案】练习册.docx