内容正文:
课时梯级训练(16) 导数的概念
1.函数f (x)=x2-1在区间[1,m]上的平均变化率为3,则实数m的值为( )
A.3 B.2
C.1 D.4
B 解析:由已知得=3.
∵m-1≠0,
∴m+1=3,∴m=2.
2.已知f(x)=x2-3x,则f′(0)=( )
A.Δx-3 B.(Δx)2-3Δx
C.-3 D.0
C 解析:f′(0)=
= = (Δx-3)=-3.
3.若函数f(x)在x=1处的导数为2,则 =( )
A.2 B.1
C.-1 D.-2
A 解析:因为函数f(x)在x=1处的导数为2,
所以 =f′(1)=2.故选A.
4.(多选)若f(x)=x3+x-1,f′(x0)=4,则x0的值为( )
A.1 B.-1
C.3 D.-3
AB 解析:f′(x0)=
=
=[3x+1+3x0Δx+(Δx)2]=3x+1=4.解得x0=±1.
5.如果质点A按照规律s(t)=3t2运动,那么在t0=3时的瞬时速度为__________.
答案:18 解析:∵s(t)=3t2,t0=3,∴Δs=s(t0+Δt)-s(t0)=3(3+Δt)2-3×32=18Δt+3(Δt)2.∴=18+3Δt.
∴ = (18+3Δt)=18.
6.若可导函数f(x)的图象过原点,且满足 =-1,则f′(0)=________.
答案:-1 解析:∵f(x)的图象过原点,∴f(0)=0,
∴f′(0)=
= =-1.
7.若函数f(x)在x=0处的导数等于-2,则 =_________.
答案:-1 解析:由已知得f′(0)=-2,则
= = f′(0)=-1.
8.若函数f (x)=ax2+c,且f′(1)=2,求实数a的值.
解:∵f (1+Δx)-f (1)=a(1+Δx)2+c-a-c=a(Δx)2+2aΔx,
∴f′(1)=
=
= (aΔx+2a)=2a,即2a=2,
∴a=1.
9.服药后,人体血液中药物的质量浓度y(单位:μg/mL)是时间t(单位:min)的函数y=f(t).假设函数y=f(t)在t=10和t=100处的导数分别为f′(10)=1.5和f′(100)=-0.6,试解释它们的实际意义.
解:f′(10)=1.5表示在服药后第10 min附近,血液中药物的质量浓度大约以1.5 μg/(mL·min)的速度上升.
f′(100)=-0.6表示服药后第100 min附近,血液中药物的质量浓度大约以0.6 μg/(mL·min)的速度下降.
10.某公司的盈利y(元)和时间x(天)的函数关系是y=f(x).假设>0(x1>x0≥0)恒成立,且=10,=1,则这些数据说明后10天与前10天比较( )
A.公司已经亏损
B.公司的盈利在增加,增加的幅度变大
C.公司在亏损且亏损幅度变小
D.公司的盈利在增加,增加的幅度变小
D 解析:平均变化率为正说明盈利是增加的,平均变化率变小说明增加的幅度变小了,但还是增加的.
11.已知直线l经过(-1,0),(0,1)两点,且与曲线y=f(x)切于点A(2,3),则 的值为( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
C 解析:∵直线l经过(-1,0),(0,1)两点,∴直线l的方程为y=x+1.直线l与曲线y=f(x)切于点A(2,3),可得曲线在x=2处的导数为f′(2)=1,所以f′(2)= =1.
12.函数y=在x=x0(x0≠0)处的导数为________,在点________处的导数为.
答案: (1, 1) 解析:Δy=-,==,
=,
所以y′|x=x0=.令=,得x0=1,此时y0==1,即函数y=在点(1,1)处的导数为.
13.节日期间燃放烟花是中国的传统习俗之一,制造烟花时通常希望它在达到最高点时爆裂.如果烟花距地面的高度h(m)与时间t(s)之间的关系式为h(t)=-4.9t2+14.7t+18,求烟花在t=2 s时的瞬时速度,并解释烟花升空后的运动状况.
解:因为==-9.8t-4.9Δt+14.7,
所以h′(t)= = (-9.8t-4.9Δt+14.7)=-9.8t+14.7,
所以h′(2)=-4.9,即在t=2 s时烟花正以4.9 m/s的速度下降.
由h′(t)=0得t=1.5,所以在t=1.5 s附近,烟花运动的瞬时速度几乎为0,此时达到最高点并爆裂,在1.5 s之前,导数大于0且递减,所以烟花以越来越小的速度上升,在1.5 s之后,导数小于0且绝对值越来越大,所以烟花以越来越大的速度下降,直至落地.
14.某雪堆在融化过程中,其体积V(单位:m3)与融化时间t(单位:h