相关变化率与链式法则建模

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标准流程

  1. 选取随时间变化的量,并标明单位。
  2. 写出不含时间的几何或物理恒等式。
  3. 把各量视为 的函数,对恒等式整体求导。
  4. 求导完成后代入瞬时位置和已知速率。
  5. 检查正负号与单位。

提前代入瞬时数值会把本应参与求导的变量变成常数。

隐式关系

若 ,则,距离关系常用

代表题:曲线上动点到原点距离的变化率。

面积与体积

面积、体积公式中的每个尺度都可能随时间变化。例如圆柱给出,若 、,两项符号相反,体积仍可能增加或减少。

代表题:圆柱体积与表面积联立变化。

由位置参数控制的面积

区域面积若依赖切点横坐标 ,先求 ,再用链式法则:,含参数切线满足,代表题:切线与曲线围成面积的变化率。

单位检查

  • 长度变化率:;
  • 面积变化率:;
  • 体积变化率:;
  • 角速度:。

题型训练

一元积分题型训练