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课后提升练(十五) 导数及其几何意义
[对应学生用书P116]
1.(多选)已知函数y=f(x)的自变量x0处的改变量Δx,函数值的改变量为Δy,f(x)在x0处的导数值f′(x0),则下列等式中正确的是( )
A.f′(x0)=
B.f′(x0)=
C.f′(x0)=[f(x0+Δx)f(x0)]
D.f′(x0)=
ABD 解析:根据导数的定义可知,A正确;对于B,若令x=x0+Δx,当x→x0,即Δx→0,则 = =f′(x0),B正确;根据导数的定义f′(x0)= ,C错误;根据导数的定义可知,D正确.
2.如果过函数y=f(x)图象上点A(3,a)的切线与直线2x+y+1=0平行,则f′(3)=( )
A.2 B.-
C.-2 D.
C 解析:因为过点A(3,a)的切线与2x+y+1=0平行,所以过A点的切线斜率f′(3)=-2.
3.一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t=2秒时,此木块在水平方向的瞬时速度为( )
A. B.
C.1 D.2
B 解析:s′(t)= = (Δt+)=,故选B.
4.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.
5.(多选)下列关于导数f′(3)的意义与表示正确的是( )
A.f′(3)=
B.f′(3)=
C.f′(3)=
D.f′(3)=
AD 解析:f′(3)表示函数f(x)在x=3处的瞬时变化率,即f′(3)= ,令x=3+Δx,得Δx=x-3,由Δx→0,得x→3,于是f′(3)= = .
6.已知二次函数y=f(x)的图象如图所示,则y=f(x)在A,B两点处的导数f′(a)与f′(b)的大小关系为f′(a)________f′(b).(填“<”“=”或“>”)
> 解析:f′(a)与f′(b)分别表示函数图象在点A,B处的切线斜率,由图象可得f′(a)>f′(b).
7.已知函数y=f(x),若f′(x0)>0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的倾斜角的范围是________.
(0,) 解析:由于f′(x0)>0,说明y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率大于0,故倾斜角为锐角.
8.函数f(x)=在x=x0(x0≠0)处的导数为________,在点________处的导数为.
(1,1) 解析:Δf=-,==, =,所以f′(x0)= .令=,得x0=1,此时y0==1,即函数f(x)=在点(1,1)处的导数为.
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时,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时,血液中药物的质量浓度大约以0.6 μg/(mL·min)的速度下降.
10.已知抛物线f(x)=ax2+bx+c通过点P(1,1),Q(2,-1),且在点Q处与直线y=x-3相切,求实数a,b,c的值.
解:∵曲线f(x)=ax2+bx+c过点P(1,1),Q(2,-1)
∴a+b+c=1,①
4a+2b+c=-1,②
∵f′(x)= =
= = (2ax+b+aΔx)=2ax+b,
∴f′(2)=4a+b,∴4a+b=1.③
联立①②③,解得a=3,b=-11,c=9.
11.已知曲线f(x)=x3在点P处的切线的斜率k=3,则点P的坐标是( )
A.(1,1) B.(-1,1)
C.(1,1)或(-1,-1) D.(2,8)或(-2,-8)
C 解析:因为f(x)=x3,所以 = =[3x2+3x·Δx+(Δx)2]=3x2.由题意知,切线斜率k=3,令3x2=3,得x=1或x=-1.当x=1时,y=1;当x=-1时,y=-1.故点P的坐标是(1,1)或(-1,-1).
12.已知函数f(x)在R上可导,其部分图象如图所示,设=a,则下列不等式正确的是( )
A.a<f′(2)<f′(4) B.f′(2)<a<f′(4)
C.f′(4)<f′(2)<a D.f′(2)<f′(4)<a
B 解析:由图象可知,函数的增长越来越快,故函数在该点的斜率越来越大,所以(2,f(