内容正文:
课时跟踪检测(一) 变化率问题 导数的概念
一、选择题
1.在平均变化率的定义中,自变量的增量Δx满足( )
A.Δx<0
B.Δx>0
C.Δx=0
D.Δx≠0
解析:选D 根据定义知Δx可正、可负,但不能为0.
2.设f(x)=,则f′(a)等于( )
A.-
B.
C.-
D.
解析:选C ∵=
=,
=
∴f′(a)=li.=-
3.函数y=x2在x0到x0+Δx之间的平均变化率为k1,在x0-Δx到x0之间的平均变化率为k2,则k1与k2的大小关系为( )
A.k1>k2
B.k1<k2
C.k1=k2
D.不确定
解析:选D k1==2x0+Δx;
=
k2==2x0-Δx.
=
因为Δx可正也可负,所以k1与k2的大小关系不确定.
4.一质点运动的方程为s=5-3t2,若该质点在时间段[1,1+Δt]内相应的平均速度为-3Δt-6,则该质点在t=1时的瞬时速度是( )
A.-3
B.3
C.6
D.-6
解析:选D 当Δt趋于0时,式子-3Δt-6趋于-6.
5.设函数在x=1处存在导数,则li等于( )
A.f′(1)
B.3f′(1)
C.f′(1)
D.f′(3)
解析:选C li
=f′(1).= li
二、填空题
6.在雨季潮汛期间,某水文观测员观察千岛湖水位的变化,在24 h内发现水位从102.7 m上涨到105.1 m,则水位涨幅的平均变化率是________m/h.
解析:水位涨幅的平均变化率为=0.1(m/h).
答案:0.1
7.已知曲线y=,当Δx=1时,割线AB的斜率为________.
,B-1上两点A
解析:∵Δx=1,2+Δx=3,
∴Δy=-
=,
=--
∴kAB=.
=-
答案:-
8.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(体积的变化量与半径的变化量之比)为,则m的值为________.
解析:∵ΔV=(m3-1),
×13=m3-
∴,
==
即m2+m+1=7,解得m=2或m=-3(舍去).
答案:2
三、解答题
9.已知函数f(x)=13-8x+x2,且f′(x0)=4,求x0的值.
解:∵f′(x0)=li
=li
=li
=liΔx)
x0+ (-8+2
=-8+2x0,
∴-8+2x0=4,
∴x0=3.
10.一做直线运动的物体,其位移s与时间t的关系是s=3t-t2(位移:m;时间:s).
(1)求此物体的初速度.
(2)求此物体在t=2时的瞬时速度.
(3)求t=0到t=2时的平均速度.
解:(1)初速度v0=li
=li (3-Δt)=3(m/s),
=li
即物体的初速度为3 m/s.
(2)v=li
=li
=li
=li (-Δt-1)=-1(m/s),
即此物体在t=2时的瞬时速度为1 m/s,方向与初速度相反.
(3)=1(m/s),
==
即t=0到t=2时的平均速度为1 m/s.
$$
1.1 变化率与导数
1.1.1~1.1.2 变化率问题 导数的概念
假设下图是一座山的剖面示意图,建立如图所示的平面直角坐标系.A是出发点,H是山顶.爬山路线用函数y=f(x)表示.
[提出问题]
平均变化率
自变量x表示某旅游者的水平位置,函数值y=f(x)表示此时旅游者所在的高度.设点A的坐标为(x1,y1),点B的坐标为(x2,y2).
问题1:若旅游者从点A爬到点B,且这段山路是平直的,自变量x和函数值y的改变量Δx,Δy分别是多少?
提示:自变量x的改变量为Δx=x2-x1,函数值的改变量为Δy=y2-y1.
问题2:能否根据Δy的大小判断山路的陡峭程度?
提示:不能.
问题3:怎样用数量刻画弯曲山路的陡峭程度呢?
提示:对山坡AB来说,eq \f(Δy,Δx)=eq \f(y2-y1,x2-x1)可以近似地刻画.
问题4:能用eq \f(Δy,Δx)刻画山路陡峭程度的原因是什么?
提示:因eq \f(Δy,Δx)表示A,B两点所在直线的斜率k,显然,“线段”所在直线的斜率越大,山路越陡.这就是说,竖直位移与水平位移之比eq \f(Δy,Δx)越大,山路越陡;反之,山路越缓.
问题5:从A到B与从A到C,两者eq \f(Δy,Δx)相同吗?
提示:不相同.
[导入新知]
1.函数的平均变化率
对于函数y=f(x),给定自变量的两个值x1和x2,当自变量x从x1变为x2时,函数值从f(x1)变为f(x2),我们把式子
_______________称为函数y=f(x)从x1到x2的平均变化率.
习惯上用Δx表示x2-x1,即Δx= ,可把Δx看作是相对于x1 的一个“增量”,可用x1+Δx代替x2;类似地,Δy=