数学:新人教A版选修1-1 3.1变化率与导数(同步练习)

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1 人教新课标版(A)选修1-1 3.1 变化率与导数同步练习题 【基础演练】 题型一:变化率问题与导数概念

一般地,1212xxxfxfxf△△我们称为平均变化率,如果0x△时,xxfxxflimxflim000x0x△△△△

△△存在,称此极限值为函数xfy在0x处的导数,

记作0xf,请根据以上知识解决以下1~5题。 1. 一质点运动的方程为2t35s,则在一段时间t1,1△内相应的平均速度为 A. 6t3△ B. 6t3△ C. 6t3△ D. 6t3△ 2. 将半径为R的球加热,若球的半径增加△R,则球的体积增加△y约等于

A. RR343△ B. RR42△ C. 2R4 D. RR4△ 3. 已知函数1xy的图象上一点(1,2)及邻近一点y2,x1△△,则xy△

等于 A. 2 B. 2x C. 2+△x D. 2+△2x

4. 自变量0x变到1x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10x,x上的平均变化率 B. 在0x处的变化率 C. 在1x处的变化量 D. 在区间10x,x上的导数 5.若函数xf在ax处的导数为A,求x2xafxaflim0x△△△△。

题型二:导数的物理意义 在物体的运动规律中,如果tss,那么物体的瞬时速度ttsttslimtslimv0t0t△△△△△△



;如果tvv,那么物体的加速度 2

ttvttvlimtvlima0t0t△△△△△△



,请根据以上知识解决以下6~7题。

6. 若一物体运动方程如下: 



3t3t3293t02t3

s2

2

求物体在1t或3t时的速度。 7. 质点M按规律t43v做直线运动,则质点的加速度a=___________。

题型三:导数的几何意义 导数的几何意义:函数xfy在0x处的导数,即曲线xfy在点P

(00xf,x)处切线的斜率为0xf,相应的切线方程是000xxxfyy,请根据以上知识解决以下8~9题。 8. 下面说法正确的是

A. 若0xf不存在,则曲线xfy在点(0x,xf)处没有切线

B. 若曲线xfy在点(00xf,x)处有切线,则0xf必存在 C. 若0xf不存在,则曲线xfy在点(00xf,x)处的切线斜率不存在 D. 若曲线xfy在点(00xf,x)处没有切线,则0xf可能存在 9. 已知曲线C:3xy。 (1)求曲线C上横坐标为1的点处的切线方程 (2)第(1)小题中的切线与曲线C是否还有其他的公共点?

【互运探究】 [学科内综合]

10. 设b,ax0,xfy在0x处可导是0xfy在(a,b)内可导的 A. 充分非必要条件 B. 必要而非充分条件 C. 充要条件 D. 既非充分又非必要条件

11. 如图3-1-1表示物体运动的路程随时间变化的函数2t2t4tf的图象,试

根据图象,描述、比较曲线tf在0t、1t、2t附近的变化情况,并求出2t时的切线的方程。 3

[学科间综合] 12. 两工厂经过治理,污水的排放量(W)与时间(t)的关系如图所示,试指出哪一个厂治污效果较好?

[新题型] 13. 柏油路是用沥青和大小石子等材料混合后铺成的,铺路工人铺路时要对沥青加热使之由固体变成粘稠液体状,如果开始加热后第x小时的沥青温度(单位:℃)为







8x1244x2x49

20

1x020x80xf2

2

(1)求开始加热后15分钟和30分钟时沥青温度的瞬时变化率; (2)求开始加热后第4小时和第6小时沥青温度的瞬时变化率。

【经典名题】 14.过点(-1,0)作抛物线1xxy2的切线,则其中一条切线为

A. 02yx2 B. 03yx3 C. 01yx D. 01yx 15.若曲线4xy的一条切线l与直线08y4x垂直,则l的方程为 A. 03yx4 B. 05y4x C. 03yx4 D. 03y4x

参考答案: 1. D 提示:∵t6t3135t135s222△△△△, 4

∴6t3tt6t3tsv2△△△△△△。 2. B 提示:∵3R34RV, ∴RVRRVy△△ 33

R34RR34△

33223R34RRR3RR3R34△△△

322

R34RR4RR4△△△,

∵△R是一个很小的量, ∴2R△和(△R)3非常小,

∴RR4y2△△。 3. C 4. A 5. 解:∵Axafxaflim0x△△△,

∴Axafxaflim0x△△△(令x△替换x△), ∴x2xafxaflim0x△△△△ xxafaflim21xafxaflim210x0x△△△△△△





xafxaflimA210x△△

△(当0x△时,0x△)

AAA21。

6. 解:当1t时,2t3s2, 232t13tsttss2△△△

2

t3t6△△,

∴6t36limtt3t6limtslimv0t20t0t△△△△△△△△△。 当3t时,23t329s, 222

t3333293t3329tsttss△△△△, 5

∴0t3limtt3limtslimv0t20t0t△△△△△△△△。 ∴物体在1t和3t时的瞬时速度分别是6和0。 7. 4 提示:4tt43tt43limtvlima0t0t△△△△△△。 ∴4a。 8. C

9. 解:(1)将1x代入曲线C的方程,得1y, ∴切点的坐标为(1,1)。 ∵xxxxlimy330x△△△ 222

0xx3x3xx3xlim△△△,

∴3|y1x, ∴过点(1,1)的切线的方程为 1x31y,

即02yx3。

(2)由3xy02yx3,得2x3x3 整理得02xx1x2, 解得1x或2x。 从而获得切线与曲线的公共点为(1,1)和(-2,-8)。 说明切线与曲线C的公共点除去切点外,还有一个公共点(-2,-8) 提示:本例回答了一个问题:直线与曲线相切是否一定只有一个公共点。 10. B

11. 解:用曲线tf在0t、1t、2t处的切线刻画曲线tf在0t、1t、2t附近的变化情况。 (1)当0tt时,曲线tf在0t处的切线0l平行于x轴,所以在0tt附近曲线比较平坦,几乎没有升降。 (2)当1tt时,曲线tf在1t处的切线1l的斜率0tf1,所以在1tt附近

曲线下降,即函数tf在1tt附近单调递减。 (3)当2tt时,曲线tf在2t处的切线2l的斜率0tf2,所以在2tt附近曲线下降,即函数tf在2tt附近也单调递减。由图象可以看出,直线1l的倾斜 6

程度小于直线2l的倾斜程度,说明曲线tf在1t附近比在2t附近下降得缓慢。 (4)当2t时,02f。 在2t是的切线的斜率2fk t2ft2flim0t△△△

 

t88t22t24lim20t△△△△

tt8t2t4lim20t△△△△△

44t2lim0t△

△。

所以切线的方程为2x4y。 即08yx4。 提示:导数的几何意义是曲线的切线斜率,反过来,在曲线上取定一点作曲线的切线时,能根据切线判定斜率的符号即导数的符号,进而根据符号确定在该点附近曲线的升降情况(或函数的增减情况),同时可以根据几点处的切线倾斜程度的大小,判断曲线升降的快慢程度。

12. 解:在0t处,虽然0201tWtW,但tttWtWtttWtW02020101△△△△

,所以说,在单位时间里,企业甲比企

业乙的平均治污率大,因此企业甲比企业乙略好一些。 13. 解:(1)∵1x0时,

20x80xf2,

15分钟=0.25小时, 30分钟=0.5小时,

∴沥青温度在15分钟和30分钟时的瞬时变化率就是函数xf在25.0x处和

5.0x处的导数25.0f和5.0f, ∵x25.0fx25.0fxf△△△△ x2025.08020x25.08022△△

x8040xxx5.0802△△△△,

∴40x8040limxflim25.0f0x0x△△△△△,