内容正文:
课时梯级训练(16) 导数的概念
1.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.
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.(2024·聊城高二期中)正方体的棱长从1增加到2时,正方体的体积平均膨胀率为 ( )
A.8 B.7
C. D.1
B 解析:正方体的棱长从1增加到2时,
正方体的体积平均膨胀率为V′===7.
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.(2024·六安高二期末)已知函数y=2x,则函数在区间[1,3]上的平均变化率为________.
答案:3 解析:设y=f(x)=2x,所以===3.
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.某机械厂生产一种木材旋切机,已知总利润c(单位:万元)与产量x(单位:千台)之间的关系式为y=c(x)=-2x2+7x+6.求c′(1)与c′(2),并说明它们的实际意义.
解:设x=1时产量的改变量为Δx,则===-2Δx+3,
c′(1)= = (-2Δx+3)=3,
设x=2时产量的改变量为Δx,
则===-2Δx-1,
c′(2)= = (-2Δx-1)=-1.
c′(1)的实际意义为当产量为1 000台时,多生产1千台旋切机大约多获利3万元;
c′(2)的实际意义为当产量为2 000台时,多生产1千台旋切机大约少获利1万元.
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.如图所示,函数y=f(x)在[x1,x2],[x2,x3],[x3,x4]这几个区间内,平均变化率最大的一个区间是________.
答案:[x3,x4] 解析:由平均变化率的定义可知,函数y=f(x)在区间[x1,x2],[x2,x3],[x3,x4]上的平均变化率分别为,,,
结合图象可以发现函数y=f(x)的平均变化率最大的一个区间是[x3,x4].
12.建造一栋面积为x m2的房屋需要成本y万元,y是x的函数,y=f(x)=++0.3,求f′(100),并解释它的实际意义.
解:根据导数的定义,得
f′(100)= =
=
= (+)=[+]=+=0.105.
f′(100)=0.105表示当建筑面积为100 m2时,成本增加的速度为1 050元/m2.
13.(多选)为了评估某种治疗肺炎药物的疗效,有关部门现对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量.设该药物在人体血管中药物浓度c 与时间t的关系为c=f(t),甲、乙两人服用该药物后,血管中药物浓度随时间t变化的关系如图所示.
下列四个结论正确的是 ( )
A.在t1时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同
B.在t2时刻,甲、乙两人血管中药物浓度的瞬时变化率相同
C.在[t2, t3]这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率相同
D.在[t1, t2],[t2, t3]两个时间段内,甲血管中药物浓度的平均变化率不相同
ACD 解析:在t1时刻,两图象相交,即此时甲、乙两人血管中的药物浓度相同,故A正确;甲、乙两曲线在t2时刻的切线的斜率不相等,即两人的f′(t2)不相同,所以甲、乙两人血管中药物浓度的瞬时变化率不相同,故B不正确;根据平均变化率公式可知,在[t2,t3]这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率都是,故C正确;在[t1, t2]时间段,甲血管中药物浓度的平均变化率是,在[t2, t3]时间段,甲血管中药物浓度的平均变化率是,显然不相等,故D正确.
14.柏油路是用沥青和大小石子等材料混合后铺成的,铺路工人铺路时需要对沥青加热使之由固体变成黏稠液体状.如果开始加热后第x h的沥青温度(单位:℃)为f(x)=求开始加热后第15 min和第4 h沥青温度变化的瞬时速度,并说明它们的意义.
解:∵15 min=0.25 h,且当0≤x≤1时,f(x)=80x2+20,
∴=
=
==40+80Δx.
∴ = (40+80Δx)=40.
又当1<x≤8时,f(x)=-(x2-2x-244),
∴当x=4时,
=
==-(6+Δx),
∴ =[-(6+Δx)]
=-×6=-.
在第15 min与第4 h时,沥青温度变化的瞬时速度分别为40 ℃/h与- ℃/h,它说明在第15 min附近,沥青的温度大约以40 ℃/h的速度上升;在第4 h附近,沥青的温度大约以 ℃/h的速度下降.
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