![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=1739944004-ewsg651RfJwl2jMM8sEcQowkkTflpxr0-0-862e7b5b62b905741580a18dbe790f79)
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=1739944004-vBUtzj8rzYfGW76Ngmfu9Zx3W5X6G8Lc-0-9be9b332c5bc80cf2c1e5fe77a9bad39)
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=1739944004-xUOw6186Qn336U4D1n6sj1JRJjLgoaib-0-d1bda8b63a5914db5517351cbdede4f0)
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=1739944004-nNYCSbKQSvPq1LLHCLWdapKTVzANx3Px-0-108cb7cb22c3c55a5a248ad85c2a87ae)
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=1739944004-jBsJObwvryiu2yGyAdxhIlJCHJ3hKgvd-0-30773983160a978f36f7f4a77668f58f)
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=1739944004-O3vIRDTsnJ1yVJx5eLjGz8d7CuPVGoh8-0-09d9c2ad889b93c698262170d3e3ec27)
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=1739944004-AlvcBqs1b7hAtaXcxULGex1gcT0cqIRO-0-ba2cf567e82106348906321e0f45941c)
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=1739944004-IGOX7EOafehbAbWGl0dHPVl9zwL6Y6NM-0-19bef1abe98ca42ca6cea663f6927c40)
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=1739944004-pQorWL4SgPSMnZSafw1eu1D1ESrtiFkN-0-697fe6db10d445fac079e8852198b935)
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.