内容正文:
课时分层评价17 导数的概念
(时间:60分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—9,每小题5分,共45分)
1.质点运动的速度v(单位:m/s)是时间t(单位:s)的函数,且v=v(t),则v'(1)表示( )
A.t=1 s时的速度
B.t=1 s时的加速度
C.t=1 s时的位移
D.t=1 s时的平均速度
答案:B
2.已知函数f(x)=2x2-4的图象上一点(1,-2)及邻近一点(1+Δx,-2+Δy),则等于( )
A.4 B.4x
C.4+2Δx D.4+2(Δx)2
答案:C
解析:===4+2Δx.故选C.
3.函数y=在x=1处的瞬时变化率为( )
A.2 B.1
C. D.-
答案:C
解析:y'|x=1=====.故选C.
4.在x=1附近,取Δx=0.3,在四个函数①y=x,②y=x2,③y=x3,④y=中,平均变化率最大的是( )
A.④ B.③
C.② D.①
答案:B
解析:Δx=0.3时,①y=x在x=1附近的平均变化率k1=1;②y=x2在x=1附近的平均变化率k2=2+Δx=2.3;③y=x3在x=1附近的平均变化率k3=3+3Δx+(Δx)2=3.99;④y=在x=1附近的平均变化率k4=-=-.所以k3>k2>k1>k4.故选B.
5.(多选)设函数y=f(x),当自变量x由x0变化到x0+Δx时,下列说法正确的是( )
A.Δx可以是正数也可以是负数,但不能为0
B.函数值的改变量Δy为f(x0+Δx)-f(x0)
C.函数f(x)在[x0,x0+Δx]上的平均变化率为f(x0)·Δx
D.函数f(x)在[x0,x0+Δx]上的平均变化率为
答案:ABD
解析:由平均变化率的定义可知,自变量的改变量为Δx,函数值的改变量Δy为f(x0+Δx)-f(x0),平均变化率为=,即A,B,D正确,C错误.故选ABD.
6.(多选)设函数f在x=2处的导数存在,则-f'=( )
A.
B.
C.
D.
答案:BC
解析:因为函数f在x=2处的导数存在,所以=-
=-f',故B正确;又因为=-=-f',故C正确.故选BC.
7.已知函数f(x)=2x2+3x,则f'(1)= .
答案:7
解析:f'(1)===(2Δx+7)=7.
8.若函数y=f(x)在x=x0处的导数等于2 025,则= .
答案:4 050
解析:
=2
=2f'(x0)=2×2 025=4 050.
9.(双空题)已知函数f(x)=x2+2x在[0,a]上的平均变化率是函数g(x)=2x-3在[2,3]上的平均变化率的2倍,则实数a的值为 ,则函数f(x)在x=a处的导数为 .
答案:2 6
解析:函数f(x)在[0,a]上的平均变化率为==a+2,函数g(x)在[2,3]上的平均变化率为==2,由题意知a+2=2×2,所以a=2.函数f(x)在x=2处的导数为
=
==(Δx+6)=6.
10.(13分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),求:
(1)函数从x1=1到x2=3的平均变化率;
(2)函数在x=2处的瞬时变化率;
(3)当x为何值时,函数在x处的瞬时变化率等于从x1到x2的平均变化率.
解:(1)由题意得,函数在[x,x+Δx]上的平均变化率为
=
=2ax+a·Δx+b,取x=1,Δx=2,
则函数从x1=1到x2=3的平均变化率为=4a+b.
(2)由(1)知,函数在x=2处的瞬时变化率为=(4a+a·Δx+b)=4a+b.
(3)结合(1)(2)可知,函数在x=2处的瞬时变化率等于从x1到x2的平均变化率.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.一辆汽车从停止时开始加速行驶,并且在5秒内速度v(m/s)与时间t(s)的关系可近似地表示为v=f(t)=-t2+10t,则汽车在时刻t=1 s时的加速度为( )
A.9 m/s B.9 m/s2
C.8 m/s2 D.7 m/s2
答案:C
解析:由题意得,==8-Δt,当Δt无限趋近于0时,可得汽车在时刻t=1 s时的加速度为8 m/s2.
12.已知函数f(x)和g(x)在区间[a,b]上的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.f(x)在a到b之间的平均变化率大于g(x)在a到b之间的平均变化率
B.f(x)在a到b之间的平均变化率小于g(x)在a到b之间的平均变化率
C.对于任意x0∈(a,b),函数f(x)在x=x0处的瞬时变化率总大于函数g(x)在x=x0处的瞬时变化率
D.存在x0∈(a,b),使得函数f(x)在x=x0处的瞬时变化率小于函数g(x)在x=x0处的瞬时变化率
答案:D
解析:因为f(x)在a到b之间的平均变化率是,g(x)在a到b之间的平均变化率是,又因为f(b)=g(b),f(a)=g(a),所以=,故A,B错误;易知函数f(x)在x=x0处的瞬时变化率是函数f(x)在x=x0处的导数,即函数f(x)在该点处的切线的斜率,同理可得,函数g(x)在x=x0处的瞬时变化率是函数g(x)在该点处的导数,即函数g(x)在该点处的切线的斜率,由题中图象可知,当x0∈(a,b)时,函数f(x)在x=x0处切线的斜率有可能大于g(x)在x=x0处切线的斜率,也有可能小于g(x)在x=x0处切线的斜率,故C错误,D正确.故选D.
13.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].
14.(15分)某机械厂生产一种木材旋切机,已知总利润c(单位:元)与产量x(单位:台)之间的关系式为c(x)=-2x2+7 000x+600.
(1)产量由1 000台提高到1 500台时,求总利润的平均变化率;
(2)求c'(1 000)与c'(1 500),并说明它们的实际意义.
解:(1)当产量由1 000台提高到1 500台时,
总利润的平均变化率为
=
=2 000(元/台).
(2)设x=1 000时产量的改变量为Δx1,
则=
=
=-2Δx1+3 000,
令Δx1→0,可得c'(1 000)=3 000.
设x=1 500时产量的改变量为Δx2,
则=
==-2Δx2+1 000,
令Δx2→0,可得c'(1 500)=1 000.
c'(1 000)的实际意义:当产量为1 000台时,多生产1台旋切机可多获利3 000元;
c'(1 500)的实际意义:当产量为1 500台时,多生产1台旋切机可多获利1 000元.
15.(5分)已知函数f(x)=x(x+1)(x+2)…(x+2 025),则函数f(x)在x=0处的导数为 .
(注:1×2×3×…×n=n!(n∈N*))
答案:2 025!
解析:Δy=f(0+Δx)-f(0)=Δx(Δx+1)(Δx+2)…(Δx+2 025),
==(Δx+1)(Δx+2)…(Δx+2 025),f'(0)=(Δx+1)(Δx+2)…(Δx+2 025)=1×2×3×…×2 025=2 025!.
16.(17分)试比较正弦函数y=sin x在x=0和x=附近的平均变化率哪一个大.
解:当自变量从0变到Δx时,函数的平均变化率为k1==.
当自变量从+Δx时,函数的平均变化率为k2==.
由于是在x=0和x=附近的平均变化率,故可知Δx较小,但Δx既可为正,又可为负.
当Δx>0时,k1>0,k2<0,即k1>k2;
当Δx<0时,k1-k2=-==.
因为Δx<0,所以Δx-<-,
所以sin <-,
从而有sin <-1,
sin +1<0,所以k1-k2>0,
即k1>k2.
综上可知,正弦函数y=sin x在x=0附近的平均变化率大于在x=附近的平均变化率.
学科网(北京)股份有限公司
$