内容正文:
5.1.2 导数的概念及其几何意义
第1课时 导数的概念
[见学生用书P38]
1.一质点运动的方程为s=5-3t2,则该质点在t=1时的瞬时速度为( D )
A.-3 B.3
C.6 D.-6
【解析】 该质点在t=1时的瞬时速度为
s′(1)= =-6.故选D.
2.跳水运动中,t s时运动员相对于水面的高度(单位:m)为h(t)=-4.9t2+6.5t+10,则t=2时运动员的瞬时速度为( D )
A.3.4 m/s B.-3.4 m/s
C.13.1 m/s D.-13.1 m/s
【解析】 ∵h(t)=-4.9t2+6.5t+10,
∴h′(2)= =-13.1,
即t=2时运动员的瞬时速度为-13.1 m/s.故选D.
3.函数f(x)=x2在区间[1,2]上的平均变化率及其在x=2处的导数分别为( B )
A.2,4 B.3,4
C.2,2 D.3,2
【解析】 f(x)=x2在区间[1,2]上的平均变化率为=3.
∵f′(x)= =2x,
∴f(x)在x=2处的导数为2×2=4.故选B.
4.已知函数f(x)=x2,则 =__0__.
【解析】 ∵f(x)=x2,
∴ = =0.
5.已知将1吨水净化到纯净度为x%时的所需费用(单位:元)为c(x)=(80<x<100),则当净化到纯净度为98%时,所需费用的瞬时变化率为__1_321元/吨__.
【解析】 瞬时变化率为
c′(x)= =,
代入x=98计算可得c′(98)=1 321.
6.已知某质点的运动方程为s=2t2-t,则它在第2秒时的瞬时速度为( C )
A.3 B.5
C.7 D.9
【解析】 某质点的运动方程为s=2t2-t,s′(2)= =4×2-1=7,则它在第2秒时的瞬时速度为7.故选C.
7.某厂将原油精炼为汽油,需对原油进行冷却和加热,如果第x小时,原油温度(单位:℃)为f(x)=x3-x2+8(0≤x≤5),那么原油温度在x=1时的瞬时变化率为( C )
A.8 B.
C.-1 D.-8
【解析】 由题意得
f′(x)= =x2-2x(0≤x≤5),
∴当x=1时,f′(1)=-1,即原油温度在x=1时的瞬时变化率为-1.故选C.
8.一木块沿某一斜面自由下滑,测得下滑的水平距离s与时间t之间的函数关系为s=t2,则当t=1时,此木块在水平方向的瞬时速度为( B )
A.2 B.1
C. D.
【解析】 ∵s=t2,
∴s′(1)= =1,
即v1=s′(1)=1,
∴此木块在水平方向的瞬时速度为1.故选B.
9.火箭发射t s后,其高度(单位:m)为h(t)=0.9t2+1,则发射后第10 s,火箭升高的瞬时速度(单位:m/s)为( C )
A.91 B.10
C.18 D.0.9Δt+1.8t
【解析】 h′(t)= =1.8t,t=10时h′(t)=18,即瞬时速度为18 m/s.故选C.
10.设函数f(x)在x0附近有定义,且有f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+bΔx2(a,b为常数),则f′(x0)=__a__.
【解析】 由题意得
f′(x0)= = (a+bΔx)=a.
11.在函数y=x2+1的图象上取一点(1,2)及其附近一点(1+Δx,2+Δy),则 =__2__.
【解析】 由题意得f′(x)= =2x.
又∵ 是函数y=x2+1在点(1,2)处的瞬时变化率,即为函数y=x2+1在x=1时的导数,
∴ =f′(1)=2.
12.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x,y=0,x=t(t>0)围成的△OAB的面积为S(t),则S(t)在t=2时的瞬时变化率为__2__.
第12题图
【解析】 由题意得S(t)=t2,
∴S′(2)= =2.
13.利用导数的定义,求f(x)=在x=1处的导数.
解:由题意得Δy=f(1+Δx)-f(1)=-
=-,
∴=,
∴f′(1)=
=
= =.
14.已知某物体的位移S(单位:m)与时间t(单位:s)的关系是S(t)=3t-t2,求:
(1)此物体在t∈[0,2]内的平均速度;
(2)此物体在t=2时的瞬时速度.
解:(1)===1(m/s).
(2)由题意得S′(t)=3-2t,
∴S′(2)=3-2×2=-1(m/s).
15.已知函数y=x3,当x=2时, =__12__.
【解析】 =
=
= [(Δx)2+12+6Δx]=12.
16.已知f(x)=x2,g(x)=x3,求满足f′(x0)+2=g′(x0)的x0的值.
解:由导数的定义知,
f′(x0)= =2x0,
g′(x0)= =3x.
∵f′(x0)+2=g′(x0),
∴2x0+2=3x,即3x-2x0-2=0,
解得x0=或x0=.
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