1.1.2 导数的概念
考点一:有关瞬时速度的计算
1、 已知自由落体的运动方程为s=gt,求:
(1)落体在t0到t0+Δt这段时间内的平均速度;
(2)落体在t0时的瞬时速度;
(3)落体在t0=2秒到t1=2.1秒这段时间内的平均速度;
(4)落体在t=2秒时的瞬时速度.
[解析] (1)落体在t0到t0+Δt这段时间内路程的增量为Δs=g(t0+Δt)2-gt
因此,落体在这段时间内的平均速度为:
==0=g·
=g(2t0+Δt).
(2)落体在t0时的瞬时速度为
v=limΔt→0=limΔt→0 g(2t0+Δt)=gt0.
(3)落体在t0=2秒到t1=2.1秒时,其时间增量Δt=t1-t0=0.1秒,由(1)知平均速度为=g(2×2+0.1)=2.05g≈2.05×9.8=20.09(米/秒).
(4)由(2)知落体在t0=2秒的瞬时速度为v=g×2≈9.8×2=19.6(米/秒).
2、以初速度v0(v0>0)竖直上抛的物体,t秒时的高度为s(t)=v0t-gt2,求物体在t0时刻的瞬时速度.
[解析] ∵Δs=-=(v0-gt0)Δt-g(Δt)2,
∴=v0-gt0-gΔt,当Δt→0时,→v0-gt0.
故物体在t0时刻的瞬时速度为v0-gt0.