内容正文:
第二章 导数及其应用
§1 平均变化率与瞬时变化率
1.1 平均变化率
1.2 瞬时变化率
1.B 平均变化率===-.
2.B 由已知,得=26,所以(5×32+3m)-(5×22+2m)=26,解得m=1,故选B.
3.B 因为=
==Δt+8-.
当Δt趋于0时,趋于,所以它在4秒末的瞬时速度为米/秒.
4.D 由>0(x1>x0≥0)恒成立,可知y=f(x)单调递增,即盈利增加,又因为平均变化率=10>=1,说明盈利增加的幅度变小,故选D.
5.AC 在0到t0范围内,甲、乙所走的路程相同,时间一样,所以平均速度相同,在t0到t1范围内,时间相同,而甲走的路程较大,所以甲的平均速度较大.
6.ABD 该物体从t=1到t=3的平均速度是==28,故A正确;物体在t=4时的瞬时速度是当Δt趋于0时,=56+7Δt趋于56,故B正确;物体的最大位移是7×52+8=183,故C错误;物体在t=5时的瞬时速度是当Δt趋于0时,=70+7Δt趋于70,故D正确.
7.3 解析:===a=3.
8.(1) (2) 解析:(1)函数f(x)在区间[-1,1]上的平均变化率为==.
(2)由函数f(x)的图象知,f(x)=所以函数f(x)在区间[0,2]上的平均变化率为==.
9.2 解析:由题意知,=
==
=2-6t-3Δt.
当Δt趋于0,t=0时,物体的瞬时变化率为2-6×0=2,即物体的初速度是2.
10.解:原油温度在x=x0处的平均变化率为=
=Δx+2x0-7.
当Δx趋于0时,趋于2x0-7,因此第2 h时和第6 h时,原油温度的瞬时变化率分别为-3和5.其说明在2 h附近,原油温度大约以3 ℃/h的速率下降;在6 h附近,原油温度大约以5 ℃/h的速率上升.
11.B 由题图可知,A,B两机关用电量在[0,t0]上的平均变化率都小于0,由平均变化率的几何意义知,A机关用电量在[0,t0]上的平均变化率小于B机关的平均变化率,从而A机关比B机关节能效果好.
12.2 解析:体积的增加量ΔV=m3-=(m3-1),所以==,所以m2+m+1=7,所以m=2或m=-3(舍).
13.v1<v2<v3 v2< 解析:由题意,知v1==,v2==,v3==.由题图可知t1<t2且2t1>t2,因此v1=<v2=,又t2-2(t2-t1)=2t1-t2>0,所以t2>2(t2-t1),因此v2=<v3=.综上,v1<v2<v3.因为v1+v3-2v2=s0[+-]=s0[-]=s0[]=>0,故v2<.
14.解:(1)该运动员在t0到t0+Δt这段时间内的平均速度为==3+3t0Δt+(Δt)2+1.
(2)由(1)知,在平均速度表达式3+3t0Δt+(Δt)2+1中,当t0=6 s,Δt趋于0时,3×62+3×6Δt+(Δt)2+1趋于109,所以该运动员在t=6 s这一时刻的瞬时速度为109 m/s.
(3)由(1)知,当Δt趋于0时,在t1到t1+Δt这段时间内的平均速度趋于3+1,即在时刻t1的瞬时速度为3+1=28,所以t1=3 s.
所以该运动员瞬时速度为28 m/s的时刻为3 s.
15.D 不妨设点A固定,点B从点A出发绕圆周旋转一周,刚开始时x很小,即弧AB长度很小,这时给x一个改变量Δx,那么弧AB与弦AB所围成的弓形面积的改变量非常小,即弓形面积的变化较慢;当弦AB接近于圆的直径时,同样给x一个改变量Δx,那么弧AB与弦AB所围成的弓形面积的改变量较大,即弓形面积的变化较快;从直径的位置开始,随着点B的继续旋转,弓形面积的变化越来越慢.由上可知函数y=f(x)的图象应该是首先比较平缓,然后变得比较陡峭,最后又变得比较平缓,对比各选项知D正确.
16.解:(1)由题图可知,当t=0时,甲、乙从起点出发,当t=12 s时,甲、乙到达终点,且甲、乙两人跑100 m都用了12 s,即y总=100 m,t总=12 s,所以====(m/s).
(2)由题图可知在t=12 s附近,乙跑的路程的改变量比甲大,所以乙的斜率大于甲的斜率,所以v甲<v乙,所以在接近终点时乙的速度更快.
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1.1 平均变化率 1.2 瞬时变化率
1.函数y=f(x)=在区间[1,8]上的平均变化率为( )
A.- B.- C. D.
2.一个物体做直线运动,位移s(单位:m)与时间t(单位:s)之间的函数关系为s(t)=5t2+mt,且该物体在2≤t≤3这段时间内的平均速度为26 m/s,则实数m的值为( )
A.2 B.1 C.-1 D.-2
3.某物体做直线运动,其运动规律是s=t2+(t的单位是秒,s的单位是米),则它在4秒末的瞬时速度为( )
A. 米/秒 B. 米/秒
C.8 米/秒 D. 米/秒
4.某公司的盈利y(单位:元)与时间x(单位:天)的函数关系是y=f(x),假设>0(x1>x0≥0)恒成立,且=10,=1,则说明后10天与前10天相比( )
A.公司亏损且亏损幅度变大
B.公司的盈利增加,增加的幅度变大
C.公司亏损且亏损幅度变小
D.公司的盈利增加,增加的幅度变小
5.〔多选〕物体甲、乙在时间0到t1范围内路程的变化情况如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0到t0范围内甲的平均速度等于乙的平均速度
B.在0到t0范围内甲的平均速度小于乙的平均速度
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
6.〔多选〕已知某物体做直线运动,位移s与时间t的函数关系为s(t)=7t2+8(0≤t≤5),则( )
A.从t=1到t=3该物体的平均速度是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.已知函数f(x)=ax+b在区间[1,8]上的平均变化率为3,则实数a= .
8.如图是函数y=f(x)的图象.
(1)函数f(x)在区间[-1,1]上的平均变化率为 ;
(2)函数f(x)在区间[0,2]上的平均变化率为 .
9.一物体位移s和时间t的关系是s=2t-3t2,则物体的初速度是 .
10.将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同的产品,需要对原油进行冷却和加热,如果第x h时,原油的温度(单位:℃)为y=f(x)=x2-7x+15(0≤x≤8).计算第2 h和第6 h时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义.
11.A,B两机关开展节能活动,活动开始后两机关的用电量W1(t),W2(t)与时间t(天)的关系如图所示,则一定有( )
A.两机关节能效果一样好
B.A机关比B机关节能效果好
C.A机关的用电量在[0,t0]上的平均变化率比B机关的用电量在[0,t0]上的平均变化率大
D.A机关与B机关自节能以来用电量总是一样大
12.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 .
13.小明从家到学校行走的路程s(单位:m)与时间t(单位:min)的函数关系表示如图,记小明在区间[0,t1],[0,t2],[t1,t2]上的平均速度分别为v1,v2,v3,则v1,v2,v3的大小关系为 (用“<”连接),与v2的大小关系为 (用“<”连接).
14.某高山滑雪运动员在一次滑雪训练中滑行的路程s(单位:m)与时间t(单位:s)满足关系式s=t3+t,求:
(1)该运动员在t0到t0+Δt这段时间内的平均速度;
(2)该运动员在t=6 s这一时刻的瞬时速度;
(3)该运动员瞬时速度为28 m/s的时刻t1.
15.如图所示,单位圆中弧AB的长为x,f(x)表示弧AB与弦AB所围成的弓形面积(阴影部分)的2倍,则函数y=f(x)的图象是( )
16.已知甲、乙两人百米赛跑路程与时间的关系如图所示.
(1)甲、乙两人的平均速度各是多少?
(2)在接近终点时,甲、乙两人谁的速度更快?
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