![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=1738832793-zqMKRV67iSy4mTiQ4PWOoNq0CKANgIU9-0-c665b6073d97dc257dd8323694a6584b)
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=1738832793-qkdszsjXqQsEH34BdrF7B6IIzhywUWjd-0-de6283fe04ba6cdf62b6b4f68b6edbd3)
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=1738832793-1JjX6vfjBZMC73WayR8tfcV010WnXrUW-0-bdd709f4aadd345a9af58d82984a72e7)
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=1738832793-gA7MHDH1T4YPTT4fruUtkXrEvZqbMISU-0-6544eb99febfa074775fb3d848a93c78)
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=1738832793-T2UlmRoFpSDTD3wqjJpscHv4I28ebOMz-0-45f624c4847672bb15e678d86fd6a235)
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=1738832793-sAYCkBdxfohrXZlSFaBwv7fs2H14EUoc-0-0a0e3fff8f8d0a3fbca47c8d22db7ad4)
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=1738832793-VsTLH0cm0EKfxNP9bW0OgyRcYhcLDFy3-0-d92da6db9de11c2710acc185eb96bf7b)
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=1738832793-NoRjJSQ7DyjewzaKl4Y84hVyGVf6hQD3-0-9ec2e537bdcf3b7d55b7e0039951e719)
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=1738832793-d1H3YnsoaeDyzqEPba9v8CKJtzTdXuz3-0-61381e3e04727ff644063673153ec67a)
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.