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训练十三 导数的概念
[对应素能提升训练第25页]
1.函数y=x3在x=1处的导数为 ( )
A.2 B.-2
C.3 D.-3
解析 ===3x2+3Δx·x+(Δx)2,所以=3x2,y'|x=1=3.
答案 C
2.已知函数y=f(x)=,且f'(m)=-,则m的值为 ( )
A.-4 B.2
C.-2 D.±2
解析 ∵===,∴f'(m)==-,∴-=-,m2=4,解得m=±2.
答案 D
3.若可导函数f(x)的图象过原点,且满足=-1,则f'(0)等于 ( )
A.-2 B.2
C.-1 D.1
解析 ∵f(x)图象过原点,∴f(0)=0,∴f'(0)===-1,故选C.
答案 C
4.如果函数y=f(x)在x=1处的导数为1,那么= ( )
A. B.1
C.2 D.
解析 因为f'(1)=1,所以=1,
所以==.
答案 A
5.已知球的体积V是关于半径r的函数,V(r)=,则当r=2时,球的体积的瞬时变化率为________.
解析 ∵ΔV=V(2+Δr)-V(2)=-=,∴=[12+6Δr+(Δr)2],∴ =16π.
答案 16π
6.(江西南昌四校联考)设函数f(x)=ax3+2,若f′(-1)=3,则a=________.
解析 f(-1+Δx)-f(-1)=a(-1+Δx)3+2-(-1)3a-2=a(Δx)3-3a(Δx)2+3aΔx,
∴=a(Δx)2-3aΔx+3a.
当Δx→0时,a(Δx)2-3aΔx+3a→3a,
∴f′(-1)=3a=3,∴a=1.
答案 1
7.如果一个质点从固定点A开始运动,时间t的位移(单位:m)函数为y=f(t)=t3+3,求当t=4 s时的瞬时速度.
解 因为质点在t=4 s到(4+Δt)s的位移改变量
Δy=(Δt+4)3+3-(43+3)
=(Δt)3+12(Δt)2+48Δt,
所以该时间段内的平均速度=
==(Δt)2+12Δt+48.
v'(4)=[(Δt)2+12Δt+48]=48.
所以质点在t=4 s时的瞬时速度为48 m/s.
8.设函数f(x)在点x0附近有定义,且有f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+b(Δx)2(a,b为常数),则 ( )
A.f'(x)=a B.f'(x)=b
C.f'(x0)=a D.f'(x0)=b
解析 因为==a+bΔx,所以f'(x0)==(a+bΔx)=a.
答案 C
9.(多选)若函数f(x)在x=x0处存在导数,则的值 ( )
A.与x0有关 B.与h有关
C.与x0无关 D.与h无关
解析 由导数的定义可知,函数f(x)在x=x0处的导数与x0有关,与h无关,故选AD.
答案 AD
10.(福建三明高二期末)如图,AB是圆的切线,P是圆上的动点,设∠PAB=θ(0<θ<π),AP扫过的圆内阴影部分的面积S是θ的函数.这个函数的图象可能是( )
解析 当0<θ≤时,S的增长速度越来越快;当<θ<π时,S的增长速度越来越慢,所以B选项符合.故选B.
答案 B
11.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c的导数为f'(x),已知f'(0)>0,且对于任意实数x,有
f(x)≥0,则的最小值为 .
解析 由导数的定义,得f'(0)===[a(Δx)+b]=b>0.又Δ=b2-4ac≤0,a>0,∴ac≥,∴c>0.∴=≥≥=2.当且仅当a=c=时等号成立.
答案 2
12.过曲线y=x2+1上两点P(1,2)和Q(1+Δx,2+Δy)作曲线的割线,当Δx=0.1时,割线的斜率k= ,当Δx=0.001时,割线的斜率k= .
解析 ∵Δy=(1+Δx)2+1-(12+1)=2Δx+(Δx)2,∴=2+Δx,∴割线斜率为2+Δx.当Δx=0.1时,割线PQ的斜率k=2+0.1=2.1.当Δx=0.001时,割线PQ的斜率k=2+0.001=2.001.
答案 2.1 2.001
13.求函数y=x-在x=1处的导线.
解 因为Δy=(1+Δx)--=Δx+,
所以==1+.
==2,
所以f'(1)=2,
即函数y=x-在x=1处的导数为2.
14.巍巍泰山为我国的五岳之首,有“天下第一山”之美誉,登泰山在当地有“紧十八,慢十八,不紧不慢又十八”的俗语来形容爬十八盘的感受,下面是一段登山路线图.同样是登山,但是从A处到B处会感觉比较轻松,而从B处到C处感觉比较吃力.想想看,为什么?你能用数学语言来量化BC段曲线的陡峭程度吗?
解 山路从A到B高度的平均变化率为hAB===,
山路从B到C高度的平均变化率为
hBC===,
∵hBC>hAB,
∴山路从B到C比从A到B要陡峭的多.
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