内容正文:
“四翼”检测评价(十五) 导 数
(一)基础落实
1.一个物体的运动方程为s=1-t+t2,其中s的单位是米,t的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是( )
A.7 米/秒 B.6 米/秒
C.5 米/秒 D.8 米/秒
解析:选C ∵=5+Δt→5(Δt→0),∴s′(3)=5.
2.设函数y=f(x)在x0附近有定义,且有f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+bΔx2(a,b为常数),则( )
A.f′(x)=a B.f′(x)=b
C.f′(x0)=a D.f′(x0)=b
解析:选C Δy=f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+bΔx2(a,b为常数),=a+bΔx,当Δt趋近于0时,a+bΔx趋近于a,故f′(x0)=a.
3.函数f(x)=x2+1在x=2处的瞬时变化率为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
解析:选B 因为f(x)=x2+1,所以=4+Δx.当Δx→0时,4+Δx→4.
4.若f(x)=x3,f′(x0)=3,则x0的值是( )
A.1 B.-1
C.±1 D.3
解析:选C ∵Δy=f(x0+Δx)-f(x0)
=(x0+Δx)3-x=3xΔx+3x0(Δx)2+(Δx)3,
∴=3x+3x0Δx+(Δx)2.
当Δx→0时,3x+3x0Δx+(Δx)2→3x.
由f′(x0)=3,得3x=3,∴x0=±1.
5.已知函数y=f(x)在x=1处的导数值为2,则当Δx趋近于0时,趋近于________.
解析:∵==2×,由题设知当Δx趋近于0时,趋近于2,∴→2×2=4.
答案:4
6.一物体的运动方程为s(t)=7t2-13t+8,则t0=________时该物体的瞬时速度为1.
解析:
=
=14t0-13+7Δt,当Δt→0时,14t0-13趋近于1,即14t0-13=1,解得t0=1.
答案:1
7.一条水管中流过的水量y(单位:m3)是时间t(单位:s)的函数,且y=f(t)=3t.求函数y=f(t)在t=2处的导数f′(2),并解释它的实际意义.
解:==3,根据导数的定义知f′(2)=3.f′(2)的意义是:水流在2 s时的瞬时流量为3 m3/s,即如果保持这一速度,每经过1 s,水管中流过的水量为3 m3.
8.一作直线运动的物体,其位移s与时间t的关系是s(t)=3t-t2(位移单位:m,时间单位:s).
(1)求此物体的初速度;
(2)求此物体在t=2时的瞬时速度;
(3)求t=0到t=2时的平均速度.
解:(1)==3-Δt,
当Δt→0时,3-Δt→3,即物体的初速度为3 m/s.
(2)=
=-Δt-1,
即当Δt→0时,-Δt-1→-1,即此物体在t=2时的瞬时速度为1 m/s,方向与初速度方向相反.
(3)===1,
即t=0 s到t=2 s时的平均速度为1 m/s.
(二)综合应用
9.已知物体做直线运动的方程为s=s(t),则s′(4)=10表示的意义是( )
A.经过4 s后物体向前走了10 m
B.物体在前4秒内的平均速度为10 m/s
C.物体在第4秒内向前走了10 m
D.物体在第4秒末的瞬时速度为10 m/s
解析:选D 由导数的意义知s′(4)=10表示物体在第4秒时的瞬时速度为10 m/s.故选D.
10.已知函数f(x)在x=x0处的导数为12,则当Δx趋近于0时,趋近于( )
A.-4 B.4 C.-36 D.36
解析:选A 根据题意,函数f(x)在x=x0处的导数为12,则=-×,当Δx趋近于0时,趋近于12,故趋近于-4.
11.有一边长为10 cm的正方形铁板(此时铁板温度为0 ℃),加热后铁板会膨胀,已知铁板温度为t ℃(t>0)时,其边长膨胀为10(1+at)cm,其中a为常数,求铁板面积对温度t的瞬时膨胀率.
解:设温度的增量为Δt,则铁板面积的增量为ΔS=100[1+a(t+Δt)]2-100(1+at)2=200(a+a2t)Δt+100a2(Δt)2,则=200(a+a2t)+100a2Δt,当Δt→0时,→200a(1+at),即S′(t)=200a(1+at).故铁板面积对温度t的瞬时膨胀率为200a(1+at).
12.设函数f(x)的定义域为所有非零实数,对任意的非零实数x,y均有f(xy)=f(x)+f(y),且f′(1) 存在,试讨论f′(x) 还在哪些点处存在?并求出f′(x)的表达式(用f′(1)表示).
解:由f(xy)=f(x)+f(y),得f(y)=f(1)+f(y),则f(1)=0.所以对任意不为零的实数x,有f′(x)= = = = = ·= .所以f′(x) 对所有非零实数x都存在,且f′(x)= .
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