内容正文:
5.1.1 变化率问题
1.已知抛物线y=f(x)=3x-x2在x0=2处的增量为Δx=0.1,则=( )
A.-0.11 B.-1.1
C.3.89 D.0.29
2.若函数f(x)在x0处有定义,则的结果( )
A.与x0,h均无关
B.仅与x0有关,而与h无关
C.仅与h有关,而与x0无关
D.与x0,h均有关
3.某物体做直线运动,若它所经过的位移s与时间t的函数关系为s(t)=t2+t,则这个物体在时间段[1,2]内的平均速度为( )
A.2 B.
C.3 D.
4.已知抛物线y=2x2上一点A(2,8),则在点A处的切线斜率为( )
A.4 B.16
C.8 D.2
5.某物体的运动方程为s=t2,该物体在t0到t0+Δt之间的平均速度为k1,在t0-Δt到t0之间的平均速度为k2,则k1与k2的大小关系为( )
A.k1>k2 B.k1<k2
C.k1=k2 D.不确定
6.〔多选〕已知某物体的运动方程为s(t)=7t2+8(0≤t≤5),则下列说法正确的是( )
A.该物体在1≤t≤3时的平均速度是28
B.该物体在t=4时的瞬时速度是56
C.该物体位移的最大值为43
D.该物体在t=5时的瞬时速度是70
7.〔多选〕已知物体做自由落体运动的位移函数为s(t)=gt2,g=9.8 m/s2,若v=,当Δt无限趋近于0时,v趋近于9.8 m/s,则9.8 m/s是( )
A.物体从0 s到1 s这段时间的平均速度
B.物体从1 s到(1+Δt)s这段时间的平均速度
C.物体在t=1 s这一时刻的瞬时速度
D.函数s(t)=gt2在t=1处的切线斜率
8.抛物线f(x)=x2-4x在点(-1,5)处的切线方程为 .
9.物体M的运动方程为s=f(t)=t2+2t,物体N的运动方程为s=g(t)=2t-3,物体M在上的平均速度是物体N在上的平均速度的2倍,则实数a的值为 .
10.在受到制动后的t s内飞轮转过的角度(单位:rad)由函数φ(t)=4t-0.3t2给出.
求:(1)t=2 s时,飞轮转过的角度;
(2) 飞轮停止旋转的时刻.
11.若抛物线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
12.〔多选〕如图表示物体甲、乙在时间0到t1范围内路程的变化情况,下列说法正确的是( )
A.在0到t0范围内,甲的平均速度大于乙的平均速度
B.在0到t0范围内,甲的平均速度等于乙的平均速度
C.在t0到t1范围内,甲的平均速度大于乙的平均速度
D.在t0到t1范围内,甲的平均速度小于乙的平均速度
13.将半径为R的球加热,若半径从R=1到R=m时球的体积膨胀率为,则m的值为 .
14.已知抛物线y=x2+4与直线y=x+10.
(1)求它们的交点;
(2)求抛物线在交点处的切线方程.
15.若一物体的运动方程为(位移单位:m,时间单位:s)s=f(t)=
求:(1)物体在t∈[3,5]内的平均速度;
(2)物体的初速度v0;
(3)物体在t=1时的瞬时速度.
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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
1.B 2.B 3.D 4.C
5.D 令s=f(t)=t2,则k1===2t0+Δt,k2===2t0-Δt.因为Δt可大于零也可小于零,所以k1与k2的大小关系不确定.
6.ABD A项,该物体在1≤t≤3时的平均速度是==28,A正确;B项,==56+7Δt,当Δt趋近于0时,趋近于56,故B正确;C项,当t=5时,s(t)有最大值s(t)max=s(5)=183,C错误;D项,==7Δt+70,当Δt趋近于0时,趋近于70,D正确.
7.CD 由平均速度、瞬时速度及切线斜率的几何意义知C、D正确.
8.6x+y+1=0
解析:k==-6,所以切线方程为y-5=-6(x+1),即6x+y+1=0.
9.2 解析:由题意,得物体M在上的平均速度为==a+2,物体N在上的平均速度为==2.由题意知a+2=2×2,所以a=2.
10.解:(1)t=2 s时,飞轮转过的角度φ(2)=8-1.2=6.8(rad).
(2)飞轮停止旋转时的瞬时角速度为=
=
=(4-0.3Δt-0.6t)
=4-0.6t,
飞轮停止旋转时,瞬时角速度为0,
所以令4-0.6t=0,得t=,所以在t= s时飞轮停止旋转.
11.A 由题意可知,抛物线在点(0,b)处的切线的斜率为k=
=1,解得a=1,又点(0,b)在切线上,∴b=1.
12.BC 在0到t0范围内,甲、乙的平均速度都为v=,故A错误,B正确;在t0到t1范围内,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>,故C正确,D错误.
13.2 解析:体积的增加量ΔV=m3-=(m3-1),所以==,所以m2+m+1=7,解得m=2或m=-3(舍去).
14.解:(1)由
解得或
∴抛物线与直线的交点坐标为(-2,8),(3,13).
(2)若交点坐标为(-2,8),
则k=
=
=(-4+Δx)=-4.
∴抛物线在点(-2,8)处的切线方程为y-8=-4(x+2),即4x+y=0.
若交点坐标为(3,13),
则k=
=
==(6+Δx)=6.
∴抛物线在点(3,13)处的切线方程为y-13=6(x-3),即6x-y-5=0.
15.解:(1)因为物体在t∈[3,5]内的时间变化量为Δt=5-3=2,
物体在t∈[3,5]内的位移变化量为Δs=3×52+2-(3×32+2)=3×(52-32)=48,
所以物体在t∈[3,5]内的平均速度为==24(m/s).
(2)求物体的初速度v0,即求物体在t=0时的瞬时速度.
因为=
=
=3Δt-18,
所以物体的初速度v0==(3Δt-18)=-18(m/s).
(3)因为
=
=3Δt-12,
所以物体在t=1时的瞬时速度为
(3Δt-12)=-12(m/s).
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