内容正文:
第五章 一元函数的导数及其应用
5.1 导数的概念及其意义
5.1.1 变化率问题
基础过关练
题组一 平均速度与瞬时速度
1.某质点沿直线运动,其位移y(单位:m)与时间t(单位:s)之间的关系为y(t)=t2+2t,则该质点在1≤t≤4这段时间内的平均速度为( )
A.6 m/s B.7 m/s C.8 m/s D.9 m/s
2.一质点做直线运动,若它所经过的路程s(单位:m)与时间t(单位:s)的关系为s(t)=4t2-2,则t=2 s时的瞬时速度为( )
A.16 m/s B.14 m/s C.13 m/s D.12 m/s
3.物体甲、乙在0≤t≤t1这段时间内的路程的变化情况如图所示,则在t0≤t≤t1这段时间内,甲的平均速度 乙的平均速度(填“大于”“小于”或“等于”).
4.已知某质点的运动方程为s(t)=3t2+2t+1(位移s的单位为m,时间t的单位为s).
(1)求该质点在2≤t≤2+Δt这段时间内的平均速度;
(2)在(1)中,若Δt=0.1,则平均速度是多少?
(3)求该质点在t=2 s时的瞬时速度.
题组二 抛物线的割线、切线的斜率
5.已知函数f(x)=x2图象上四点A(1, f(1)),B(2, f(2)),C(3, f(3)),D(4, f(4)),割线AB,BC,CD的斜率分别为k1,k2,k3,则( )
A.k1<k2<k3 B.k2<k1<k3
C.k3<k2<k1 D.k1<k3<k2
6.若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )
A.a=1,b=1 B.a=-1,b=1
C.a=1,b=-1 D.a=-1,b=-1
7.曲线y=3x2在点(1,3)处的切线方程为( )
A.3x-y+3=0 B.6x-y+3=0
C.6x-y-3=0 D.x-6y-3=0
8.已知曲线y=x2-1上两点A(2,3),B(2+Δx,3+Δy),当Δx=1时,割线AB的斜率是 ;当Δx=0.1时,割线AB的斜率是 .
9.已知函数f(x)=-x2+x图象上两点A(2, f(2)),B(2+Δx, f(2+Δx))(Δx>0).
(1)若割线AB的斜率不大于-1,求Δx的取值范围;
(2)求曲线f(x)在点A(2, f(2))处的切线方程.
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 该质点在1≤t≤4这段时间内的平均速度为=7(m/s),
故选B.
2.A 由s(t)=4t2-2,得=4Δt+16,
所以(4Δt+16)=16,
所以t=2 s时的瞬时速度为16 m/s.
故选A.
3.答案 大于
解析 在t0≤t≤t1这段时间内,甲的平均速度为,乙的平均速度为,因为s2-s0>s1-s0,t1-t0>0,所以,则在t0≤t≤t1这段时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度.
4.解析 (1)质点在2≤t≤2+Δt这段时间内的平均速度为=(3Δt+14)m/s.
(2)当Δt=0.1时,所求平均速度为3×0.1+14=14.3 m/s.
(3)∵(3Δt+14)=14,
∴该质点在t=2 s时的瞬时速度为14 m/s.
5.A k1==16-9=7,
∴k1<k2<k3,故选A.
6.A 由题意可知曲线在点(0,b)处的切线的斜率k=(Δx+a)=a,
又曲线在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,
所以a=1,
由点(0,b)在切线上,可得0-b+1=0,即b=1.
故选A.
7.C 设f(x)=3x2,
则(3Δx+6)=6,
所以曲线y=3x2在点(1,3)处的切线方程为y-3=6(x-1),即6x-y-3=0.故选C.
8.答案 5;4.1
解析 由已知得割线AB的斜率为=Δx+4,当Δx=1时,割线AB的斜率为1+4=5;
当Δx=0.1时,割线AB的斜率为0.1+4=4.1.
9.解析 (1)由题意得,割线AB的斜率为
==-3-Δx,
由-3-Δx≤-1,得Δx≥-2,
又因为Δx>0,所以Δx的取值范围是(0,+∞).
(2)由(1)可得函数f(x)=-x2+x的图象在点A(2, f(2))处的切线的斜率为(-3-Δx)=-3,
又f(2)=-22+2=-2,所以所求切线方程为y-(-2)=-3(x-2),
即3x+y-4=0.
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