[课时作业] [A组 基础巩固]
1.自变量从x0变到x1时函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数 ( ) A.在区间[x0,x1]上的平均变化率 B.在x0处的变化率 C.在x1处的变化量 D.在区间[x0,x1]上的导数
解析:根据平均变化率的概念知,选A. 答案:A
2.函数f(x)在x0处可导,则lim
h→0
fx0+h-fx0
( )
h
A.与x0,h都有关
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均无关
解析:由导数的概念可知,lim
h→0
fx0+h-fx0
=
h
f′(x0),仅与x0有关,与h无关.故选B. 答案:B
3.已知函数y=f(x)=x2+1的图象上一点(1,2)及邻近一点(1+Δx,2+Δy),则lim
Δx→0
Δy
等Δx
于( )
A.2 C.2+Δx
B.2x D.2+Δx2
解析:∵邻近一点的坐标为(1+Δx,2+Δy), ∴2+Δy=f(1+Δx)=(1+Δx)2+1=2+2Δx+(Δx)2. Δy
∴Δy=(Δx)2+2Δx.∴=2+Δx.
Δx∴lim
Δx→0
Δy
=lim (2+Δx)=2.故选A. ΔxΔx→0
答案:A
4.若f′(x0)=-3,则lim
h→0
fx0+h-fx0-h
=( )
h
B.-6 D.-12
A.-3 C.-9
解析:由题意可得:
lim
h→0
fx0+h-fx0-h
h
fx0+h-fx0+fx0-fx0-h
hfx0+h-fx0fx0-h-fx0
+lim hh→0-h
=lim
h→0
=lim
h→0
=f′(x0)+f′(x0) =2f′(x0)=-6. 答案:B
5.如果一个函数的瞬时变化率处处为0,则这个函数的图象是( ) A.圆 C.椭圆
B.抛物线 D.直线
解析:当f(x)=b时,f′(x)=0,所以f(x)的图象为一条直线,故应选D. 答案:D
6.已知一次函数y=kx+b,则其在区间[m,n]上的平均变化率为________. kn+b-km-bΔyfn-fm
解析:===k,
Δxn-mn-m∴函数y=kx+b在区间[m,n]上的平均变化率为k. 答案:k
7.若一物体的运动方程为s=7t2+8,则其在t=________时的瞬时速度为1. Δs解析:=
Δt
Δt→0
t+Δt
2
+8-Δt
t2+1. 14
=7Δt+14t,
当lim (7Δt+14t)=1时,t=1
答案: 14
8.若f′(x0)=-3,则lim
h→0
fx0+h-fx0-3h
=________.
h
解析:∵f′(x0)=lim
h→0
fx0+h-fx0
=-3.
h
∴lim
h→0
fx0+h-fx0-3h
h
fx0+h-fx0+fx0-fx0-3h
hfx0-3h-fx0??fx0+h-fx0+3·? h-3h??fx0+h-fx0fx0-3h-fx0
+3·lim hh→0-3h
=lim
h→0
=lim ?
h→0
=lim
h→0
=f′(x0)+3f′(x0)=4f′(x0)=-12.
答案:-12
9.求函数y=3x2在x=1处的导数.
解析:∵Δy=3(1+Δx)2-3×12=6Δx+3(Δx)2, ∴
ΔyΔy
=6+3Δx,∴y′|x=1=lim =lim (6+3Δx)=6. ΔxΔx→0ΔxΔx→0
10.已知f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,求a的值. 解析:因为Δy=f(x+Δx)-f(x)
=a(x+Δx)3+3(x+Δx)2+2-(ax3+3x2+2)=3ax2Δx+3ax(Δx)2+a(Δx)3+6xΔx+3(Δx)2, Δy
所以=3ax2+3axΔx+a(Δx)2+6x+3Δx,
ΔxΔy
所以Δx→0时,→3ax2+6x,
Δx即f′(x)=3ax2+6x,
10
所以f′(-1)=3a-6=4,解得a=.
3
[B组 能力提升]
1.已知点P(2,8)是曲线y=2x2上一点,则P处的瞬时变化率为( ) A.2 C.6
解析:Δy=2(2+Δx)2-2×22 =8Δx+2(Δx)2, xΔy8Δx+=ΔxΔx
2
B.4 D.8
=8+2Δx,
Δy
当Δx无限趋近于0时,无限趋近于常数8.
Δx答案:D
2.函数f(x)=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,k2的大小关系是( )
A.k1 B.k1>k2 D.无法确定 fx0+Δx-fx0 解析:因为k1==2x0+Δx, Δxk2= fx0-fx0-Δx =2x0-Δx, Δx 又Δx可正可负且不为零,所以k1,k2的大小关系不确定. 答案:D 3.若正方体的棱长从x=1到x=a时正方体的体积膨胀率为21,则a的值为________. 3 Δva-12 解析:Δv=a-1,∴==a+a+1=21, Δxa-1 3 ∴a2+a-20=0,∴a=4或a=-5(舍去). 答案:4 4.已知f′(x0)=lix→mx 0 fx-fx02x-3fx ,f(3)=2,f′(3)=-2,则lim 的值 x→3x-x0x-3 是________. 解析:lim x→3 2x-3fx = x-3 -3f f -fxx-3x-x-3 fx-f x-3 =2-3×(-2)=8. lim x→3 2x-3fx+3f x-32x-3f x-3 +lim x→3 =lim x→3 由于f(3)=2,上式可化为lim x→3 -3lim x→3 答案:8 120 5.蜥蜴的体温与阳光的照射有关,其关系为T(t)=+15,其中T(t)为体温(单位:℃), t+5t为太阳落山后的时间(单位:min). (1)从t=0到t=10 min,蜥蜴的体温下降了多少? (2)从t=0到t=10 min,蜥蜴的体温平均变化率是多少?它代表什么实际意义? (3)求T′(5),并说明它的实际意义. 解析:(1)在t=0和t=10时,蜥蜴的体温分别为 120120T(0)=+15=39,T(10)=+15=23,从t=0到t=10 min,蜥蜴的体温下降 0+510+5了16 ℃. ΔTT(2)平均变化率=Δt-1.6(℃). 它表示从t=0到t=10 min,蜥蜴的体温平均每分钟下降1.6 ℃. 120120 +15--15 +Δt+55+5 = Δt -T10 =-16 = 10 (3)T′(5)=lim Δt→0 -1.2, 它表示T=5 min时蜥蜴体温下降的速度为1.2 ℃/min. 6.巍巍泰山为我国的五岳之首,有“天下第一山”之美誉,登泰山在当地有“紧十八,慢十八,不紧不慢又十八”的俗语来形容爬十八盘的感受,下面是一段登山路线图.同样是登山,但是从A处到B处会感觉比较轻松,而从B处到C处会感觉比较吃力.想想看,为什 么?你能用数学语言来量化BC段曲线的陡峭程度吗? 解析:山路从A到B高度的平均变化率为 hAB= Δy10-01==, Δx50-05 山路从B到C高度的平均变化率为 hBC= Δy15-101==, Δx70-504 ∵hBC>hAB, ∴山路从B到C比从A到B要陡峭.