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2导数在实际问题中的应用21实际问题中导数的意义,第四章导数应用,学习导航,第四章导数应用,1.功与功率在物理学中,通常称力在单位时间内做的功为功率,它是_的导数2.降雨强度在气象学中,通常把单位时间内的降雨量称为降雨强度,它是_的导数,功W对时间t,降雨量对时间,3.边际成本在经济学中,通常把生产成本y关于产量x的函数yf(x)的导函数称为边际成本4.瞬时速度物体在某一时刻的速度称为瞬时速度,它是_的导数;速度对时间的导数是_5.线密度单位长度的物体质量称为线密度,它是_的导数,位移s对时间t,加速度,质量关于长度,6.把实际问题抽象为数学问题,逐步把数学知识应用到生产、生活的实际中去,形成应用数学的意识,培养分析问题、解决问题的能力处理这类问题,通常分为三步:阅读理解,即读懂题目中的文字叙述所反映的实际背景,领悟其中的数学本质,弄清题中出现的量及其数学含义根据各个量的关系,进行数学化设计,即建立目标函数,将实际问题转化为数学问题进行标准化设计,即转化为常规的函数问题或其他常规的数学问题加以解决,7.解应用题首先要在阅读材料、理解题意的基础上把实际问题抽象成数学问题,就是从实际问题出发,抽象概括,利用数学知识建立相应的数学模型,再利用数学知识对数学模型进行分析、研究,得到数学结论,然后再把数学结论返回到实际问题中去,其思路如图所示,审题:阅读理解文字所表达的含义,分清条件和结论,找出问题中各量之间的关系;建模:将文字语言转化成数学语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;解模:把数学问题化归为常规问题,选择合适的数学方法求解;对结果进行验证评估:定性、定量分析,作出正确的判断,确定其答案,1一个物体的运动方程为s1tt2,其中s的单位是米,t的单位是秒,那么该物体在3秒末的瞬时速度是()A7米/秒B6米/秒C5米/秒D8米/秒解析:s12t,则s(3)5,即该物体在3秒末的瞬时速度是5米/秒,C,2一次降雨过程中,降雨量y是时间t的函数,用yf(t)表示,则f(10)表示()At10时的降雨强度Bt10时的降雨量Ct10时的时间Dt10时的温度解析:f(t)表示t时刻的降雨强度,A,3某公司的盈利y(元)和时间x(天)的函数关系是yf(x),假设f(x)0恒成立,且f(10)10,f(20)1,则这些数据说明第20天与第10天比较()A公司已经亏损B公司的盈利在增加,增加的幅度变大C公司在亏损且亏损幅度变小D公司的盈利在增加,但增加的幅度变小解析:导数为正说明盈利是增加的,导数变小说明增加的幅度变小了,但还是增加的,D,导数在物理中的应用,某质点的运动方程为s2t23t,其中s是位移(单位:m),t是时间(单位:s)(1)求t从1s变到3s时,位移s关于时间t的平均变化率,并解释它的实际意义;(2)求s(1),s(2),并解释它们的实际意义(链接教材第四章2.1例1),1.电流通过一导线,从0时刻到t时刻通过该导线横断面的电荷量Q与t有如下的函数关系:Q4t2t1(Q的单位:C;t的单位:s),求t3时的瞬时电流解:Q4t2t1,Q(t)8t1.t3时,Q(3)83125(A),导数在日常生活中的应用,方法归纳(1)要理解导数的实际意义,首先必须正确理解函数表达式的实际意义(2)导数的实际意义与变量表示的实际含义有关,同一个函数表达式,其导数的实际意义因变量实际含义的不同而不同.,导数在产量与成本中的应用,方法归纳导数在经济生活中应用时,要准确理解一些常用经济学概念,如成本、利润、销售量等,才能正确解释其导数的实际意义,在高台跳水运动中,ts时运动员相对于水面的高度是h(t)4.9t26.5t10(单位:m),求高台跳水运动中运动员在t1s时的瞬时速度,并解释此时的运动状况解h(t)9.8t6.5,h(1)3.3.故运动员在t1s时的瞬时速度是3.3m/s,此时运动员向下以3.3米/秒的速度运动,错因与防范(1)对该问题求得当t1s时的瞬时速度为3.3m/s,但由于对其中的“负”号物理意义理解不明,易回答为正值而出错(2)瞬时速度既有大小也有方向,如果是负值,不能回答为正值,它表明了运动速度的大小和方向(3)利用导数解决物理问题,关键是要熟悉相关的物理概念、公式,并联系导数的物理意义进行求解,3一杯80的热红茶置于20的房间里,它的温度会逐渐下降,温度T(单位:)与时间t(单位:min)之间的关系由函数Tf(t)给出,请问:(1)f(t)的符号是什么?为什么?(2)f(3)4的实际意义是什么?解:(1)由题意可知f(t)0,所以f(t)为负数,因为红茶温度在下降(2)f(3)4的实际意义是:t3min时,温度的瞬时变化率为4/min,即3min附近时,红茶约以4/min的速度下降,如图,某工厂拟建一座平面图为矩形,且面积为200m2的三级污水处理池,由于地形限制,长、宽都不能超过16m,如果池外周壁建造单价为每米400元,中间两条隔墙建造单价为每米248元,池底建造单价为每平方米80元(池壁厚度忽略不计,且池无盖)(1)写出总造价y(元)与污水处理池长x(m)的函数关系式,并指出其定义域;(2)求(1)中函数的导数,并写出导函数的定义域,感悟提高(1)恰当设出自变量和因变量并正确确定定义域,寻找它们之间的关系是此题关键点和难点(2)函数在闭区间的端点无导数,
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