![高等数学·上册(第2版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/227/26179227/b_26179227.jpg)
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2.1.1 引例
1.变速直线运动的瞬时速度
由物理学知道,自由落体运动的方程是
![](https://epubservercos.yuewen.com/578B36/14615859905722306/epubprivate/OEBPS/Images/img00069001.jpg?sign=1739234238-NGi0fWm4ttaki1P7yuiMq3QhVCIUt33f-0-5525d179bf01959074d7ea06f7f0158c)
下面确定物体在t0时刻的瞬时速度.
物体从t0时刻到t0+Δt这段时间内下落的距离为
![](https://epubservercos.yuewen.com/578B36/14615859905722306/epubprivate/OEBPS/Images/img00069002.jpg?sign=1739234238-WydG94pNfE5y5B1hWt3tOmVm3gwsTpAb-0-620b2a765db9cba34568f7dd742405b1)
物体在Δt这段时间内的平均速度为
![](https://epubservercos.yuewen.com/578B36/14615859905722306/epubprivate/OEBPS/Images/img00069003.jpg?sign=1739234238-H6YskZdYPZR9M12y1Qe5W1PSHk6ExTQH-0-7b5e6801c7a02388ba12ec7be7a18702)
当Δt→0时,的极限就是物体在t0时刻的瞬时速度,即
![](https://epubservercos.yuewen.com/578B36/14615859905722306/epubprivate/OEBPS/Images/img00069005.jpg?sign=1739234238-eYn4IrAIHLJlAJb8nnJuJZKjslM959Zl-0-2a6394b530b196ee11f64f12a8600db5)
对于一般的变速直线运动,物体的运动方程为
s=s(t);
下面确定它在t0时刻的瞬时速度.
物体从t0时刻到t0+Δt这段时间间隔内所经过的路程
Δs=s(t0+Δt)-s(t0).
物体在Δt这段时间内的平均速度为
![](https://epubservercos.yuewen.com/578B36/14615859905722306/epubprivate/OEBPS/Images/img00070001.jpg?sign=1739234238-8FaJtklRkiEvrLLaCH17qi6Lv5XCGCfj-0-18e3650edb22d5d1b50779f0849520bf)
当Δt→0时, 的极限就是物体在t0时刻的瞬时速度,即
![](https://epubservercos.yuewen.com/578B36/14615859905722306/epubprivate/OEBPS/Images/img00070003.jpg?sign=1739234238-LGXaaoimwWVqLYcGnBfKVHrmk1Nrd0lr-0-44359dd85b65c0e8eccaa9b7c607a65c)
2.曲线的切线的斜率
函数y=f(x)的图形一般为一条曲线C,下面来确定曲线C在点M(x0,f(x0))处的切线的斜率.(如图2-1所示)
![](https://epubservercos.yuewen.com/578B36/14615859905722306/epubprivate/OEBPS/Images/img00070004.jpg?sign=1739234238-pnXUG1prca60rfkoaULhSgE2OrbAZcL8-0-74cd8e81857a28208a765ab757709c18)
图2-1
在点M的邻近取一点N(x0+Δx,f(x0+Δx)),则割线MN的斜率为
![](https://epubservercos.yuewen.com/578B36/14615859905722306/epubprivate/OEBPS/Images/img00070005.jpg?sign=1739234238-xhyAYtEc2LCv3NTzxuOZy2h8Tj1XRkEP-0-e4e5d555e10044ac637db61144b750cc)
当点N沿曲线C趋向于点M时,割线MN的极限位置称为曲线C在M点的切线.因此,切线的斜率为
![](https://epubservercos.yuewen.com/578B36/14615859905722306/epubprivate/OEBPS/Images/img00070006.jpg?sign=1739234238-G9xbpB6dZLRI8ThZzXjsUIytVDJzbwJf-0-c68ffce6eba2d0c6e8076322097caf7a)
在实际生活中也有很多求变化率的问题,如电流强度,化学反应速度,人口增长率等,以上例子的共同之处在于:
(1)它们的结果都是当自变量的增量趋于零时,函数的增量和自变量的增量的比的极限.
(2)如果不考虑它们的具体意义,它们具有相同的结构形式.
这类问题的解决具有普遍性,因此从中抽象出一个非常重要的数学概念——导数.