内容正文:
§1 平均变化率与瞬时变化率
1.1 平均变化率
1.2 瞬时变化率
选题明细表
知识点、方法
题号
函数的平均变化率
3,4,5,6
运动物体的平均
速度与瞬时速度
1,2,9,11,12
平均变化率、
瞬时变化率的综合应用
7,8,10
基础巩固
1.一直线运动的物体,从时间t到t+Δt时,物体的位移为Δs,那么
Δt趋于0时,为( B )
A.从时间t到t+Δt时物体的平均速度
B.在t 时刻物体的瞬时速度
C.当时间为Δt时物体的速度
D.在时间为t+Δt时物体的瞬时速度
解析:在中,Δt趋于0时得到的数值是物体在t时刻的瞬时速度.故选B.
2.一辆汽车在起步的前10秒内,按规律s=5t2+1(s的单位为m,t的单位为s)做直线运动,则在2≤t≤3这段时间内的平均速度是( D )
A.4 m/s B.13 m/s C.15 m/s D.25 m/s
解析:因为Δs=(5×32+1)-(5×22+1)=25.
所以==25 m/s.故选D.
3. (多选题)关于函数f(x)=5x-3在区间[a,b]上的平均变化率,下列说法错误的是( AB )
A.与a的取值有关 B.与b的取值有关
C.与a的取值无关 D.与b的取值无关
解析:因为Δx=b-a,Δy=f(b)-f(a)=5(b-a),所以==5,所以此处f(x)=5x-3的平均变化率与a,b的取值没有关系. 故选AB.
4.婴儿从出生到第24个月的体重变化如图所示,则第二年婴儿体重的平均变化率为 kg/月.
解析:所求平均变化率为=0.25(kg/月).
答案:0.25
5.已知函数y=x3-3,当x=1时,= .
解析:因为Δy=(1+Δx)3-3-(13-3)=(Δx)3+3(Δx)2+3Δx,所以=
(Δx)2+3Δx+3.
答案:(Δx)2+3Δx+3
6.函数f(x)=x2-x在区间[-2,t]上的平均变化率是2,则t= .
解析:因为函数f(x)=x2-x在区间[-2,t]上的平均变化率是2,
所以==2,
即t2-t-6=2t+4,从而t2-3t-10=0,解得t=5或t=-2(舍去).
答案:5
能力提升
7.已知点P(x0,y0)是抛物线y=3x2+6x+1上一点,且在x=x0处,当Δx趋于0时,趋于0,则点P的坐标为( B )
A.(1,10) B.(-1,-2)
C.(1,-2) D.(-1,10)
解析:==3Δx+6x0+6,
当Δx趋于0时,趋于0,
则6x0+6=0,得x0=-1.
把x0=-1代入y=3x2+6x+1,得y=-2,
所以点P的坐标为(-1,-2).故选B.
8.甲、乙两厂污水的排放量W与时间t的关系如图所示,则治污效果较好的是( B )
A.甲 B.乙
C.相同 D.不确定
解析:在t0处,W1(t0)=W2(t0),又W1(t0-Δt)<W2(t0-Δt),所以在相同时间Δt内,甲厂比乙厂的平均治污率小,即乙厂的治污效果较好.
故选B.
9.(多选题)一球沿某一斜坡自由滚下,测得滚下的垂直距离h(单位:m)与时间t(单位:s)之间的函数关系为h(t)=2t2+2t,则下列说法正确的是( ABCD )
A.前3 s内球滚下的垂直距离的增量Δh=24 m
B.在时间[2,3]内球滚下的垂直距离的增量Δh=12 m
C.前3 s内球在垂直方向上的平均速度为8 m/s
D.在时间[2,3]内球在垂直方向上的平均速度为12 m/s
解析:前3 s内,Δh=h(3)-h(0)=24(m),此时球在垂直方向上的平均速度为=8(m/s),故A,C正确;在时间[2,3]内,Δh=h(3)-h(2)=12(m),此时球在垂直方向上的平均速度为 12(m/s),故B,D正确.故选ABCD.
10.一质点做直线运动,其位移s与时间t的关系为s(t)=t2+1,该质点在2到2+Δt(Δt>0)之间的平均速度不大于5.求Δt的取值范围.
解:由题知质点在2到2+Δt(Δt>0)之间的平均速度
===4+Δt≤5,所以Δt≤1.
又Δt>0,所以Δt的取值范围为(0,1].
11.在F1比赛中,赛车位移与比赛时间t存在函数关系s(t)=10t+5t2
(s的单位为m,t的单位为s).求:
(1)t=20 s,Δt=0.1 s时的;
(2)赛车在t=20 s时的瞬时速度.
解:(1)===210.5(m/s).
(2)==5Δt+10t+10.
当Δt趋于0,t=20 s时,趋于10×20+10=210,
所以赛车在t=20 s时的瞬时速度为210 m/s.
应用创新
12.若一物体的运动方程为s=
其中位移s的单位:m,时间t的单位:s.求:
(1)物体在t∈[3,5]内的平均速度;
(2)物体的初速