内容正文:
5.1.2瞬时变化率-导数
一、单选题
1.已知某物体的运动方程是(的单位:,的单位:),则当时的瞬时速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
利用变化率结合极限思想求瞬时速度即可得解.
【详解】
,
当无限趋近于0时,无限趋近于4,
所以当时的瞬时速度为.
故选:A
2.若,则( )
A.-4 B.4
C.-1 D.1
【答案】C
【分析】
利用导数的定义直接求解
【详解】
因为,所以.
故选:C
3.函数在处的导数可表示为,即( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
结合导数定义直接选择即可.
【详解】
是的另一种记法,根据导数的定义可知C正确.
故选:C
4.设在处可导,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
根据导数的定义即可求解.
【详解】
解:∵在处可导,
∴,
故选:C.
5.函数f(x)的图象如图所示,则( )
A.f′(1)>f′(2)>f′(3) B.f′(2)>f′(1)>f′(3)
C.f′(3)>f′(2)>f′(1) D.f′(3)>f′(1)>f′(2)
【答案】C
【详解】
由函数的图象可知,曲线在点A(1,f(1)),B(2,f(2)),C(3,f(3))处切线的斜率大小关系为kC>kB>kA,故f′(3)>f′(2)>f′(1).
6.已知函数,则该函数在处的切线斜率为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】
利用导数的定义求解.
【详解】
因为,
,
所以斜率,
.
故选:C
7.设函数在附近有定义,且有,其中a,b为常数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用导数定义求函数在某一点处的导数,首先写出函数在该点处的平均变化率,再判断当时,无限趋近于哪一常数,该常数即为所求函数在该点处的导数.
【详解】
因为,所以,则,即.
故选:C.
8.函数在处的导数为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】
利用导数的定义即可求出结果.
【详解】
,所以函数在处的导数为.
故选:D.
二、多选题
9.(多选题)若函数f(x)在x=x0处存在导数,则的值( )
A.与x0有关 B.与h有关
C.与x0无关 D.与h无关
【答案】AD
【分析】
由导数的定义进行判定.
【详解】
由导数的定义,得:,
即函数f(x)在x=x0处的导数与x0有关,与h无关.
故选:AD.
10.如图所示物体甲、乙在时间0到范围内路程的变化情况,下列说法正确的是( )
A.在0到范围内,甲的平均速度大于乙的平均速度
B.在时刻,甲的瞬时速度等于乙的瞬时速度
C.在到范围内,甲的平均速度大于乙的平均速度
D.在0到范围内,甲的平均速度大于乙的平均速度
【答案】CD
【分析】
由平均速度与瞬时速度的定义求解即可
【详解】
在0到范围内,甲、乙的平均速度都为,故A错误.
瞬时速度为切线斜率,故B错误.
在到范围内,甲的平均速度为,乙的平均速度为,
因为,,所以,故C正确.同理D正确.
故选:CD
三、填空题
11.如图所示,水波的半径为的速度向外扩张,当半径为时,该水波面的圆面积的瞬时膨胀率是______.
【答案】
【分析】
根据题意写出水波面的圆面积关于时间t的函数式,求出导函数,再求出水波半径为5时的时间对应的导数值即得.
【详解】
因水波的半径以的速度向外扩张,则时的水波半径,水波面的圆面积,
于是得水波面的圆面积在时刻时的瞬时膨胀率为,
当半径为时,,,
所以该水波面的圆面积的瞬时膨胀率为.
故答案为:
12.若函数在处的导数是8,则________.
【答案】1
【分析】
结合即可求解.
【详解】
根据导数的定义知,
,
解得.
故答案为:1
四、解答题
13.已知某产品的总成本函数为,总成本函数在处导数称为在处的边际成本,用表示.求边际成本并说明它的实际意义.
【答案】,其实际意义是:此时多生产1件产品,成本要增加1002.
【分析】
利用导数的定义计算即可.
【详解】
设时,产量的改变量为,
,
则,即产量为500时的边际成本为1002,其实际意义是:此时多生产1件产品,成本要增加1002.
14.某正方形铁板在时,边长为.当温度在很小的范围内变化时,由于热胀冷缩,铁板的边长也会发生变化,而且已知温度为时正方形的边长为,其中a为常数,设此时正方形的面积为,且,求并解释其实际意义.
【答案】,意义见解析.
【分析】
利用瞬时变化率的定义及其几何意义即可得到答案.
【详解】
依题意可知
.
设时温度的改变量为,则
.
所以.
这表示在时,铁板面积对温度的瞬时变化率为.实际意义是,在时,温度的改变量很小时,铁板面积的改变量的近似值为.
15.为了响应国家节能