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🚴 游乐场 3.1

割线变成切线

平均速度看一段区间,瞬时速度看一个瞬间。让 h 越来越小,割线会自己贴成切线。

平均变化率极限切线导数定义
蓝线是割线:连接 x₀ 和 x₀+h 两个点。红线是极限位置的切线。

为什么不能直接让 h=0?

想一想

📏平均与瞬时

平均速度用一段区间:\bar v=\frac{\Delta s}{\Delta t}。瞬时速度是让区间越来越小后,平均速度的极限。

导数就是“瞬时变化率”,它描述的是某一点附近的变化趋势,不是一个时间段。

📐割线到切线

曲线上两点连线叫割线;让第二点滑向第一点,割线趋向切线。切线斜率就是导数。

所以“求瞬时速度”和“求切线斜率”在数学上是同一件事。

∞极限不是“到达”

h\to0 不是“h 等于 0”,而是“h 可以任意接近 0”。我们看的是趋势,不是终点。

先约分、再取极限,就能避开 0/0。

🎯小挑战

① 对 y=x^2,当 h=0.1、x_0=3 时,平均变化率是多少?

② 瞬时变化率是多少?

③ 如果函数是 y=x^3,在 x_0=2 处呢?

看答案

① 6+0.1=6.1;② 2x_0=6;③ 平均 12+6h+h^2,瞬时 3x_0^2=12。