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5.1.1 5.1.2 第一课时 变化率问题与导数的概念[A级 基础巩固]1.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 B.抛物线C.椭圆D.直线解析:选D 当f(x)=b时,瞬时变化率==0,所以f(x)的图象为一条直线.2.设函数f(x)在点x0附近有定义,且有f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+b(Δx)2(a,b为常数),则( )A.f′(x)=aB.f′(x)=bC.f′(x0)=aD.f′(x0)=b解析:选C f′(x0)==(a+b·Δx)=a.3.如果质点A按照规律s(t)=3t2运动,则在t0=3时的瞬时速度为( )A.6B.18C.54D.81解析:选B ∵s(t)=3t2,t0=3,∴Δs=s(t0+Δt)-s(t0)=3(3+Δt)2-3×32=18Δt+3(Δt)2.∴=18+3Δt.∴=(18+3Δt)=18,故应选B.4.已知f(x)=x2-3x,则f′(0)=( )A.Δx-3B.(Δx)2-3ΔxC.-3D.0解析:选C f′(0)=
==(Δx-3)=-3.故选C.5.甲、乙两人走过的路程s1(t),s2(t)与时间t的关系如图,则在[0,t0]这个时间段内,甲、乙两人的平均速度v甲,v乙的关系是( )A.v甲>v乙B.v甲<v乙C.v甲=v乙D.大小关系不确定解析:选B 设直线AC,BC的斜率分别为kAC,kBC,由平均变化率的几何意义知,s1(t)在[0,t0]上的平均变化率v甲=kAC,s2(t)在[0,t0]上的平均变化率v乙=kBC.因为kAC<kBC,所以v甲<v乙.6.已知函数y=f(x)=-x2+x在区间[t,1]上的平均变化率为2,则t=________.解析:∵Δy=f(1)-f(t)=(-12+1)-(-t2+t)=t2-t,∴==-t.又∵=2,∴t=-2.答案:-27.设f(x)=ax+4,若f′(1)=2,则a=________.解析:∵f′(1)===a,∴a=2.答案:28.汽车行驶的路程s和时间t之间的函数图象如图,在时间段[t0,t1],[t1,t2],[t2,t3]上的平均速度分别为1,2,3,则三者的大小关系为________.解析:1=kOA,2=kAB,3=kBC,由图象知kOA<kAB<kBC.答案:1<2<3
9.一个物体的运动方程为s=1-t+t2,其中s的单位是米,t的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是________米/秒.解析:选C ∵Δs=s(3+Δt)-s(3)=1-(3+Δt)+(3+Δt)2-1+3-32=Δt2+5Δt∴=5+Δt,∴当t=3时,瞬时速度是(5+Δt)=5米/秒.答案:510.已知函数y=f(x)=求f′(4)·f′(-1)的值.解:当x=4时,Δy=-+=-==.∴=.∴f′(4)====.当x=-1时,===Δx-2,由导数的定义,得f′(-1)=(Δx-2)=-2,
∴f′(4)·f′(-1)=×(-2)=-.[B级 综合运用]11.若可导函数f(x)的图象过原点,且满足li=-1,则f′(0)=( )A.-2B.-1C.1D.2解析:选B ∵f(x)图象过原点,∴f(0)=0,∴f′(0)===-1,故选B.12.已知f(x)=,且f′(m)=-,则m的值等于( )A.-4B.2C.-2D.±2解析:选D f′(x)==-,于是有-=-,m2=4,解得m=±2.13.一物体的运动方程为s(t)=7t2+8,则其在t=________时的瞬时速度为1.解析:==7Δt+14t0,当(7Δt+14t0)=1时,t=t0=.答案:14.子弹在枪筒中运动可以看作匀加速运动,如果它的加速度是5.0×105m/s2,子弹从枪口射出时所用时间为1.6×10-3s,求子弹射出枪口时的瞬时速度.解:位移公式为s(t)=at2,
∵Δs=a(t0+Δt)2-at=at0Δt+a(Δt)2,∴=at0+aΔt,∴==at0,已知a=5.0×105m/s2,t0=1.6×10-3s,∴at0=800m/s.所以子弹射出枪口时的瞬时速度为800m/s.[C级 拓展探究]15.设函数f(x)在x0处可导,求下列各式的值.(1);(2).解:(1)=-m=-mf′(x0).(2)原式==-=4-5=4f′(x0)-5f′(x0)=-f′(x0).
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