本質層高中

從平均變化率到瞬間變化率

高中・本質層

平均變化率是改變量除以經過的時間,也就是圖上兩點連線(割線)的斜率。把時間間隔縮得越來越短,平均變化率會越來越接近一個數,那就是那一瞬間的變化率:這是微分的入口。

一句目標 用計算機算出越來越短的時間間隔的平均變化率,看出它們越來越接近一個數,並說出這個數就是那一瞬間的變化率,也是圖形在那一點附近近似直線的斜率(數字是示意)。

家長檢核 孩子用本頁的 s = t²,算出 t = 1 到 1.1、1 到 1.01 的平均速度 2.1、2.01,說出它們接近 2,並用 (1 + h)² = 1 + 2h + h² 說明為什麼是 2;三件事都對(數字是示意)。

情境

玩具車從斜坡滑下,假設位置 s = t²(公尺,t 是秒;本站整理的示意模型),用計算機算 t = 1 到 2、1 到 1.1、1 到 1.01 的平均速度,看數值往哪裡靠近。

引導問題

  1. 時間間隔越縮越小,平均速度會越來越接近哪個數?

學科路徑

數學 / 分析 / 變化率

階段
高中 · 10、12 年級
層級
本質層

課綱對應

只列領域與總綱核心素養(A1–C3),不列學習表現或選修科目名稱。

領域
數學

能力標籤

這是網站自己的專才/通才標籤,不是課綱代碼。

專才

微積分

通才

建模、跨域思考

人機分工

可以交給工具

  • 用試算表一次算很多個間隔(先自己算兩三個再對照,本站建議)

要自己經歷

  • 自己算出越來越接近的數,體會逼近的意思

先備

把這裡當先備

為什麼

怎麼用

相關

沒有

下一個深度

跨學門關聯:物理(速度)、經濟(成長率);數學領綱 F-10-2、f-V-6;12 年級加深加廣 F-12 甲-3、F-12 乙-3(只在來源引用)。

練習

目標:用計算機算出越來越短的時間間隔的平均變化率,看出它們越來越接近一個數,並說出這個數就是那一瞬間的變化率,也是圖形在那一點附近近似直線的斜率(數字是示意)。 檢核:孩子用本頁的 s = t²,算出 t = 1 到 1.1、1 到 1.01 的平均速度 2.1、2.01,說出它們接近 2,並用 (1 + h)² = 1 + 2h + h² 說明為什麼是 2;三件事都對(數字是示意)。

家庭時間

一起讀這條主線

主線:變化與變化率

孩子讀「測量與單位」,大人讀「從平均變化率到瞬間變化率」,一起騎一段路記錄時間並畫成坐標圖。

可以一起問

  • 時間間隔越縮越小,平均速度會越來越接近哪個數?

一起做

玩具車從斜坡滑下,假設位置 s = t²(公尺,t 是秒;本站整理的示意模型),用計算機算 t = 1 到 2、1 到 1.1、1 到 1.01 的平均速度,看數值往哪裡靠近。

在主線上的位置

作者:I-PING Huang

更新:

內容授權

授權:待定。授權文字尚未公告。