内容正文:
1.1.1 函数的平均变化率
[课时跟踪检测】
1.已知某质点运动的方程是s=2+,当t由1变到2时,其路程的增量为 ( )
A. B.-
C.1 D.-1
解析:选B -(2+1)=-.
2.自由落体运动的公式为s(t)=gt2(g=10 m/s2),若v=,则下列说法正确的是 ( )
A.v是在0~1 s这段时间内的速度
B.v是1 s到(1+Δt)s这段时间内的速度
C.5Δt+10是物体在t=1 s这一时刻的速度
D.5Δt+10是物体从1 s到(1+Δt)s这段时间内的平均速度
解析:选D 由平均速度的概念可知,v===g+gΔt=10+5Δt,表示1 s到(1+Δt)s这段时间内的平均速度,故D正确.
3.一质点按运动方程s(t)=(s的单位为米,t的单位为秒)做直线运动,则其从t1=1秒到t2=2秒这段时间里的平均速度(单位:米/秒)为 ( )
A.-1 B.-
C.- D.-
解析:选D 从t1=1秒到t2=2秒这段时间里的平均速度为=-=-.
4.下列函数中,在区间[-1,0]内的平均变化率最大的是 ( )
A.y=x2 B.y=x3
C.y= D.y=2x
解析:选B y=x2在[-1,0]内的平均变化率为=-1;y=x3在[-1,0]内的平均变化率为=1;y=在[-1,0]内的平均变化率为=-1;y=2x在[-1,0]内的平均变化率为=,故y=x3在[-1,0]内的平均变化率最大.
5.物体甲、乙在时间0到t1范围内,路程的变化情况如图所示,则下列说法正确的是 ( )
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
解析:选C 在0到t0范围内,甲、乙的平均速度都为,故A、B错误;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>,则在t0到t1范围内,甲的平均速度大于乙的平均速度,故C正确,D错误.
6.函数f(x)=x+sin x在区间[0,π]内的平均变化率为 ( )
A.1 B.2
C.π D.0
解析:选A f(x)=x+sin x在区间[0,π]内的平均变化率为
==1.
7.某水库储水量与水深的关系如下表所示:
水深/(m)
0
5
10
15
20
25
30
35
储水量/(104 m3)
0
10
30
90
160
275
435
650
在35 m范围内,当水深每增加5 m时,水库储水量的平均变化率 ( )
A.不变 B.越来越小
C.越来越大 D.不能确定
解析:选C 根据平均变化率的定义,在35 m范围内,当水深每增加5 m时,水库储水量的平均变化率依次为
水深/(m)
0
5
10
15
20
25
30
35
平均变化率/
(104 m2)
0
2
4
12
14
23
32
43
平均变化率越来越大.
8.已知点A(x1,y1),B(x2,y2)在函数y=f(x)的图象上,若函数f(x)在[x1,x2]内的平均变化率为,则下面叙述正确的是 ( )
A.直线AB的倾斜角为
B.直线AB的倾斜角为
C.直线AB的斜率为-
D.直线AB的斜率为-
解析:选A ∵f(x)在[x1,x2]内的平均变化率为,∴=,∴f(x)在内的平均变化率就是直线AB的斜率kAB,∴kAB=,故直线AB的倾斜角为,故选A.
9.如图,函数y=f(x)在[x1,x2],[x2,x3],[x1,x3],[x3,x4]这几个区间内,平均变化率最大的一个区间是 ( )
A.[x1,x2] B.[x2,x3]
C.[x1,x3] D.[x3,x4]
解析:选D 由函数f(x)平均变化率的计算公式,可得函数f(x)在[x1,x2]内的平均变化率为P1=>0,
函数f(x)在[x2,x3]内的平均变化率为P2=<0,
函数f(x)在[x1,x3]内的平均变化率为P3=<0,
函数f(x)在[x3,x4]上的平均变化率为P4=>0,结合函数y=f(x)的图象,可得P2<P3<0<P1<P4.
10.(5分)已知某物体运动的位移x m是时间t s的函数,且t=0.3时,x=0.38;t=0.6时,x=5.06.则该物体在时间段[0.3,0.6]内的平均速度为 m/s;估计t=0.4时的位移为 m.
解析:由题意,得==15.6 m/s,经过点(0.3,0.38),(0.6,5.06)的直线方程为x-0.38=15.6(t-0.3),当t=0.4时,x=1.94 m.
答案:15.6 1.94
11.(5分)若一个物体的运动规律如下(位移s的单位:m,时间t的单位:s):s(t)=则物体在t∈[2,5]内的平均速度为 .
解析:物体在t∈[2,5]内的时间改变量为5-2=3,物体在t∈[2,5]内的位移改变为3×52+2-[29+3×(-1)2]=77-32=45,所以物体在t∈[2,5]内的平均速度为=15(m/s).
答案:15 m/s
12.(10分)(1)已知函数f(x)=x+,分别计算f(x)在自变量x从1变到2和从3变到5时的平均变化率,并判断在哪个区间上函数值变化得较快;(6分)
(2)已知函数f(x)=x2+1,求f(x)在区间[2,2+d]内的平均变化率.(4分)
解:(1)自变量x从1变到2时,函数f(x)的平均变化率为==,
自变量x从3变到5时,函数f(x)的平均变化率为==.
因为<,所以函数f(x)=x+在自变量x从3变到5时函数值变化得较快.
(2)f(2+d)-f(2)=(2+d)2+1-(22+1)=4d+d2,
所以f(x)在区间[2,2+d]内的平均变化率为==4+d.
13.(10分)路灯距地面8 m,一个身高为1.6 m的人以84 m/min的速度在地面上从路灯在地面上的射影C点处沿直线匀速离开.
(1)求身影的长度y(单位:m)与人距C点的距离x(单位:m)之间的关系式;(5分)
(2)求人离开C点10 s内身影长度的平均变化率.(5分)
解:(1)如图,设人从C点运动到B点位移为x m,AB为身影长度为y m,
由于CD∥BE,则=,
即=,所以y=0.25x.
(2)设人离开C点的时间为t s,而84 m/min=1.4 m/s,而x=1.4t,所以y=0.35t.在[0,10]内自变量的增量为t2-t1=10-0=10,函数值的增量为f(t2)-f(t1)=0.35×10-0.35×0=3.5,所以==0.35.即人离开C点10 s内身影长度的平均变化率为0.35 m/s.
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