[例2] 以初速度v0(v0>0)竖直上抛的物体,t s时的高度s与t的函数关系为s=v0t-gt2,求物体在时刻t0处的瞬时速度.
[思路点拨] 本题可先求物体在t0到t0+Δt之间的平均速度,然后求当Δt趋于0时的瞬时速度.
[精解详析] ∵Δs=v0(t0+Δt)-g(t0+Δt)2-=(v0-gt0)Δt-g(Δt)2,
∴=v0-gt0-gΔt.
当Δt趋于0时,趋于v0-gt0,故物体在时刻t0处的瞬时速度为v0-gt0.
[一点通]
求函数y=f(x)在x0处的瞬时变化率,可以先求函数y=f(x)在x0到x0+Δx处的平均变化率,再求当Δx趋于0时平均变化率的值,即为函数y=f(x)在x0处的瞬时变化率.
4.一个物体的运动方程为s=1-t,其中s的单位是米,t的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是( )
A.1米/秒 B.-1米/秒
C.2米/秒 D.-2米/秒
解析:由===-1,得物体在3秒末的瞬时速度是-1米/秒.
答案:B
5.求函数f(x)=x2-3在x=1处的瞬时变化率.
解:∵Δy=f(1+Δx)-f(1)=[(1+Δx)2-3]-(12-3)=(Δx)2+2Δx-2+2=(Δx)2+2Δx,
∴==Δx+2.
当Δx趋于0时,趋于2.
所以函数y=x2-3在x=1时的瞬时变化率为2.
1.平均变化率刻画的是函数值在区间[x0,x0+Δx]上变化的快慢.
2.瞬时变化率刻画的是函数值在某时刻变化的快慢.