变化的快慢与变化率 同步练习
一,选择题:
1.设函数,当自变量x由1变到1.1时,函数的平均变化率( )
A.2.1 B.1.1 C.2 D.0
2、曲线在点(1,2)处的瞬时变化率为( )
A 2 B 4 C 5 D 6
3、已知曲线在点M处的瞬时变化率为-4,则点M的坐标是( )
A (1,3) B (-4,33) C (-1,3) D 不确定
4、物体运动曲线,则在同t=3秒时的瞬时速度是( )
A 6 B 18 C 54 D 81
5、已知成本y与产量x的函数关系式为,则当产量x=2时的边际成本是( )
A 1 B C D
6、在函数的平均变化率的定义中,自变量的的增量满足( )
A >0 B <0 C D =0
7、设函数,当自变量由改变到时,函数值的改变量是( )
A B C D
8、已知函数的图像上一点(1,2)及邻近一点,则等于( )
A 2 B 2 C D 2+
9、质点运动规律,则在时间中,相应的平均速度是( )
A B C D
二,填空题:
10、物体运动曲线,则物体的初速度是__________________.
11、一物体的运动方程是,则当t=____________时瞬时速度为。
12、已知函数的图像上一点(1,-2)及邻近一点,则=____________.
13、已知,从3秒到3.1秒的平均速度是__________________.
三,解答题:
14、枪弹在枪筒中的运动可以看作匀加速运动,如果它的加速度是,枪弹从枪口中射出时所用的时间为,求枪弹射出枪口时的瞬时速度。
15、质点M按规律运动,若质点M在t=2时的瞬时速度为8,求常数的值。
16、如果一个质点在时间的位移函数是,当时,
(1)求;(2)求。
17、一运动物体的位移与时间的关系是。
(1)求此物体的初速度; (2)求到的平均速度。
答案:
1.A 2.B 3.C 4.B 5.A 6.C 7.D 8.C 9.A
10. 3 11. 3 12. 13. 29.89
14. 800 15. 2 16. (1)0.481201(2)48.1201; 17、(1)3(2)1
导数的乘法与除法法则 同步练习
一,选择题:
1. f(x)=x3, =6,则x0= ( )
(A) (B) - (C) (D) ±1
2.若函数f(x)=2x2+1,图象上P(1,3)及邻近上点Q(1+Δx,3+Δy), 则=( )
A 4 B 4Δx C 4+2Δx D 2Δx
3、曲线y=x3+x-2?在点P0处的切线平行于直线y=4x,则点P0的坐标是( )
A.(0,1) B.(1,0) C.(-1,-4)或(1,0) D.(-1,-4)
4. 抛物线y=(1-2x)2在点x=处的切线方程为( )
A. y=0 B .8x-y-8=0
C.x =1 D . y=0或者8x-y-8=0
5.在处的导数为( )
A. B.2 C.2 D.1
6.与是定义在R上的两个可导函数,若,满足,则与满足( )
A. = B. -为常数函数
C. ==0 D. +为常数函数
7.函数,若=4,则的值等于( )
A. B. C. D.
二,填空题:
8.函数y=(1-sinx)2的导数是
9.物体运动方程为,则时的瞬时速率为
10.曲线在点(1,1)处的切线与轴、直线所围成的三角形的面积为
三,解答题:
11.设函数,其中.①若在处取得极值,求常数a的值;②若在上为增函数,求a的取值范围.
12.已知函数的图像过点P(0,2),且在点M(-1,)处的切线方程为.①求函数的解析式;②求函数的单调区间.
答案:
1.C 2.C 3.C 4.B 5.C 6.B 7.D
8.y=sin2x-2cosx 9.125 10.
11. 解:(Ⅰ)
因取得极值, 所以 解得
经检验知当为极值点.
(Ⅱ)令
当和上为增
函数,故当上为增函数.
当上为增函
数,从而上也为增函数.
综上所述,当上为增函数.
12. 解:(Ⅰ)由的图象过点P(0,2),d=2知,所以
,(x)=3x2+2bx+c,由在(-1,(-1))处的切线方程是6x-y+7=0,知
-6-f(-1)+7=0,即f(-1)=1, (-1)=6,∴即解得b=c=-3.
故所求的解析式为f(x)=x3-3x-3+2,
(Ⅱ) (x)=3x2-6x-3,令3x2-6x-3=0即x2-2x-1=0,解得x1=1-,x2=1+,
当x<1-或x>1+时, (x)>0;当1-
∴f(x)=x3-3x2-3x+2在(1+,+∞)内是增函数,在(-∞, 1-)内是增函数,在(1-,1+)内是减函数.
导数的加法与减法法则 同步练习
一,选择题:
1.设函数f(x)在x=x0处可导,则( )
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
2.曲线y=f(x)在点(0,0)处的导数的值是-1,则过该点的切线一定( )
A.平行于Ox轴 B.平行于Oy轴
C.平分第一、三象限 D.平分第二、四象限
3.物体自由落体运动方程为s=s(t)=gt2,g=9.8 m/s2,若v==g(m/s),那么说法正确的是( )
A.9.8 m/s是在0~1 s这段时间内的速率
B.9.8 m/s是从1 s到(1+Δt) s这段时间内的速率
C.9.8 m/s是物体在t=1 s这一时刻的速率
D.9.8 m/s是物体从1 s到(1+Δt) s这段时间内的平均速率
4.已知曲线y1=x2, y2=x3, y3=2sinx,这三条曲线与x=1的交点分别为A、B、C,又设k1、k2、k3分别为经过A、B、C且分别与这三条曲线相切的直线的斜率,则( )
A.k15.一点沿直线运动,若由始点起经过t (s)后的路程是s=t2+,则速度为0的时刻为( )S/米.
A.0 B.2 C.3 D.1
6.已知f(x)=x3的切线的斜率等于1,则这样的切线有( )
A.1条 B.2条 C.多于2条 D.不能确定
7.若函数f(x)的导数为f′(x)=-sinx,则此函数图象在点(4,f(4))处的切线的倾斜角为( )
A. B.0 C.锐角 D.钝角
8.曲线y=x3-3x上切线平行于x轴的点为( )
A.(0,0),(1,3) B.(-1,2),(1,-2)
C.(-1,-2),(1,2) D.(-1,3),(1,3)
9.抛物线y=x2上点A处的切线与直线3x-y+1=0的夹角为45°,则点A的坐标是( )
A.(-1,1) B.() C.(1,1) D.(-1,1)或()
二,填空题:
10.点P在曲线y=x3-x+上移动,设过点P的切线的倾斜角为α,则α的取值范围是__________.
11. 曲线y?x3在点(1,1)处的切线与x轴、直线x?2所围成的三角形的面积为__________.
12. 过原点作曲线y=ex的切线,则切点的坐标为___ ,切线的斜率为 ___.
三,解答题:
13.过曲线y=x-ex上某点的切线平行于x轴,求这点的坐标及切线方程.
14.在曲线y=x3-x上有两个点O(0,0)、A(2,6),求弧OA上使△AOP的面积最大的点P的坐标.
答案:
1.B 2.D 3.C 4.D 5.D 6.B 7.C 8.B 9.D
10. α∈[0,)∪[,π) 11. 12. (1, e), e
13分析:利用导数的几何意义,先求切点,再求切线的方程.
解:∵y′=1-ex,
又切线与x轴平行,∴切线的斜率k=0.
∴令y′=1-ex=0,得x=0.
∴切点坐标为(0,-1).
∴切线方程为y=-1.
14. 分析:本题主要考查数形结合的数学思想及导数的几何意义.将点P的位置转化到与曲线y=x3-x相切且与OA平行的位置,此时点P到|OA|的距离最大.也可设点,构造目标函数求最值.
解法一:∵kOA=3,∴过弧OA上点P的直线的斜率k′=kOA=3.
∴k′=y′=3x2-1=3.∴3x2=4.
∴x=或x=-(舍去).
∴x=, y=, 即P(,).
解法二:设P(a,a3-a), ∵O(0,0),A(2,6), ∴直线OA的方程为3x-y=0.
点P到它的距离d=
∵0a3. ∴d2=(4a-a3).
把d2视作一个整体, ∵(d2)′=(4-3a2),
令4-3a2=0,得a=或a=-.
又∵0此时y=()3-=. ∴P(,).
导数的概念及其几何意义 导数的几何意义 同步练习
一,选择题:
1、在曲线上切线倾斜角为的点是( )
A (0,0) B (2,4) C D
2、曲线在点P(-1,3)处的切线方程是( )
A B C D
3、曲线在P点处的切线平行于直线,则此切线方程是( )
A B C D
4、过曲线上一点P的切线斜率为( )
A B 1 C D
5、曲线在处的切线倾斜角是( )
A B C D
6、与直线平行的曲线的切线方程为( )
A B C D
二、填空题
7、函数在处的切线斜率是_________________.
8、曲线在点(3,4)处的切线方程是_________________________________.
9、若曲线与直线相切,则=____________________.
10、 函数中,导数的几何意义是 。
三、解答题
11、求曲线在点处的切线方程。
12.已知抛物线 与直线y = x + 2.
求:(1)两曲线的交点; (2)抛物线在交点处的切线方程。
13.在抛物线上,哪一点的切线处于下述位置?
(1)与x轴平行
(2)平行于第一象限角的平分线.
(3)与x轴相交成45°角
参考答案
1. D 2.A 3.D 4.B 5.D 6.B
7、10; 8、 ; 9、 3;
10. 函数 在 处的切线的斜率为0
11、解:根据导数的几何意义知,要求曲线的切线方程,需先求函数在切点的导数(切线斜率)由,得,所以
故切线方程为,即
12.解:(1)
(2)
当交点为(3,5)时,=6,故切线方程为:
当交点为(-2,0)时,=-4,故切线方程为:
13.解:
当切线与x轴平行时,导数,即,所以在点(0,2)的切线与x轴平行时.
当切线平行于第一象限角的平分线,导数,即,所以在点(,)的切线平行于第一象限角的平分线.
与x轴相交成45°角,导数为1或-1,
若导数,即,求得点为(,).
若导数,即,求得点为(,)
所以在点(,)、(,)与x轴相交成45°角.
导数的概念及其几何意义 导数的概念 同步练习
一,选择题:
1.已知函数f(x)=2x+5,当x从2变化到4时,函数的平均变化率是( )
A、 2 B、 4 C、 2 D 、 -2
2.一个物体的运动方程为 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( )
A、 7米/秒 B、6米/秒 C、 5米/秒 D、 8米/秒
4.,若,则的值等于( )
A. B. C. D.
5.如果为偶函数,且导数存在,则的值为 ( )
A.2 B.1 C.0 D.-1
6、根据导数的定义,等于( )
A. B.
C. D.
7、 物体作直线运动的方程为,则表示的意义是( )
(A)经过4s后物体向前走了10m (B)物体在前4s内的平均速度为10m/s
(C)物体在第4s内向前走了10m (D)物体在第4s时的瞬时速度为10m/s
8、某人拉动一个物体前进,他所做的功W(J)是时间t(s)的函数,则他在时刻时的功率为( )
(A)4 (B)16 (C)5 (D)8
9、一辆汽车从停止时开始加速行驶,并且在5秒内速度与时间t()的关系近似表示为,则汽车在时刻秒时的加速度为( )
(A)9 (B)9 (C)8 (D)7
10、 若函数的图像上一点及邻近一点,则( )
(A)3 (B) (C) (D)
11、若函数对于任意,有,,则此函数为( )
(A) (B)
(C) (D)
12、已知函数,若,则实数a的值为( )
(A) (B) (C) (D)
二,填空题:
13、一质点运动方程为,则质点在时的瞬时速度为 。
14、函数,则= 。
15、若函数,则=.
16、,
三,解答题:
17..求下列函数的导数
(1) (2);
18.某物体的运动方程为(位移单位:m,时间单位:s)求它在t=2s时的瞬时速度.
答案:
1.C 2.C 3. D 4. C 5.C 6.D 7.A 8.C 9.D 10.B 11.D
12. 8 m/s 13. 14. 0 15.-2
16. 分析:按照函数求导的三个步骤
解:(1)
所以.
(2)
所以
17. 分析:求物体的瞬时实质就是求对应函数在该时刻的导数.
解:由导数的定义,在t=20的瞬时速度为
=
因为t=2,所以v=20(m/s)
答:物体在t=2s时的瞬时速度为20m/s.
第三章 变化率与导数 同步练习
选择题(每小题5分,共40分)
1.在曲线y=x2+1的图象上取一点(1,2)及邻近一点(1+Δx,2+Δy),则为( )
A.Δx++2 B.Δx--2 C.Δx+2 D.2+Δx-
2.物体自由落体运动方程为s(t)=gt2,g=9.8m/s2,
若=g=9.8 m/s,那么下面说法正确的是( )
A.9.8 m/s是0~1 s这段时间内的平均速度
B.9.8 m/s是从1 s到1+Δs这段时间内的速度
C.9.8 m/s是物体在t=1这一时刻的速度
D.9.8 m/s是物体从1 s到1+Δs这段时间内的平均速度
3.一直线运动的物体,从时间t到t+△t时,物体的位移为△s,那么为( )
A.从时间t到t+△t时,物体的平均速度 B.时间t时该物体的瞬时速度
C.当时间为△t 时该物体的速度 D.从时间t到t+△t时位移的平均变化率
4.曲线y=x3在点P处的切线斜率为3,则P点的坐标为( )
A.(-2,-8)
B.(-1,-1)
C.(-2,-8)或(2,8)
D.(-1,-1)或(1,1)
5.设函数f(x)在处可导,则等于( )
A. B. C. D.
6.若,则等于( )
A. B. C.3 D.2
7.若函数f(x)的导数为f′(x)=-sinx,则函数图像在点(4,f(4))处的切线的倾斜角
为( )
A.90° B.0° C.锐角 D.钝角
8.对任意x,有,f(1)=-1,则此函数为( )
A. B. C. D.
二,填空题:(每小题5分,共20分)
9.y=x2-2在点(1,-)处的切线方程为________.
10.已知曲线y=x+,则y′|x=1=________.
11.曲线y=f(x)在点(a,f(a))处的切线为2x+y+1=0,则y′|x=a的符号为________.
12.物体运动方程为s=4t-0.3t2,则t=2时的速度为________.
三,解答题:
13.(本题10分)动点沿x轴运动,运动规律由x=10t+5t2给出,式中t表示时间(单位s),x表示距离(单位m),
(1)当Δt=1,Δt=0.1,Δt=0.01时,分别求在20≤t≤20+Δt时间段内动点的平均速度.
(2)当t=20时,运动的瞬时速度等于多少?
14.(本题10分)已知函数f(x)在x=a处可导,且f′(a)=A,
求.
15.(本题10分)在抛物线上求一点P,使过点P的切线和直线3x-y+1=0的夹角
为.
16.(本题10分)求经过点(2,0)且与曲线相切的直线方程.
参考答案:
一,选择题: 1.C 2.C 3.B 4.D 5.C 6.B 7.C 8.B
二,填空题: 9.2x-2y-5=0 10. 11.小于0 12.2.8
13.解:(1)=210+5Δt
Δt=1时,=215(m/s)
Δt=0.1时,=210.5(m/s)
Δt=0.01时,=210.05( m/s)
(2)= (210+5Δt)=210(m/s)
14.解:令x-a=Δx则f′(a)==A
=
=
=2+=2A+A=3A
15、由导数定义得f′(x)=2x,设曲线上P点的坐标为,则该点处切线的斜率为,根据夹角公式有
解得或,
由,得;
由,得;
则P(-1,1)或。
16、可以验证点(2,0)不在曲线上,故设切点为。
由
,
得所求直线方程为
。
由点(2,0)在直线上,得,
再由在曲线上,得,
联立可解得,。所求直线方程为x+y-2=0。
计算导数 同步练习
一,选择题:
1.曲线y=ln(2x-1)上的点到直线2x-y+3=0的最短距离是( )
A、 B、 2 C、3 D、0
2、设P点是曲线上的任意一点,P点处切线倾斜角为,则角的取值范围是( )
A、 B、 C、 D、
3、已知函数,若,则实数a的值为( )
(A) (B) (C) (D)
4.已知函数f(x)在x=1处的导数为1,则 = ( )
A.2 B.1 C. D.
5.若曲线y=f (x)在点(x0, f(x0))处的切线方程为2x-y+1=0,则( )
(A)f ’(x0)>0 (B)f ’(x0)<0 (C)f ’(x0)=0 (D)f ’(x0)不存在
6.设曲线在点P处的切线斜率为3,则点P的坐标为 ( )
A.(3,9) B.(-3,9) C.() D.()
7.函数
A.4x+3 B.4x-1 C.4x-5 D.4x-3
8、f/(x)是f(x)的导函数,f/(x)的图象如右图所示,则f(x)的图象只可能是( )
A B C D
9、设是可导函数,且 ( )
A. B.-1 C.0 D.-2
10、已知曲线在点M处的瞬时变化率为-4,则点M的坐标是( )
A (1,3) B (-4,33) C (-1,3) D 不确定
11、设函数,当自变量由改变到时,函数值的改变量是( )
A B C D
12、已知函数的图像上一点(1,2)及邻近一点,则等于( )
A 2 B 2 C D 2+
二,解答题:
13. 已知直线为曲线在点(1,0)处的切线,为该曲线的另一条切线,且
(Ⅰ)求直线的方程;
(Ⅱ)求由直线、和轴所围成的三角形的面积..
14.已知抛物线C1:y=x2+2x和C:y=-x2+a,如果直线l同时是C1和C2的切线,称l是C1和C2的公切线,公切线上两个切点之间的线段,称为公切线段.
(Ⅰ)a取什么值时,C1和C2有且仅有一条公切线?写出此公切线的方程;
(Ⅱ)若C1和C2有两条公切线,证明相应的两条公切线段互相平分.
答案:
1.A 2.A 3.D 4.B 5.A 6.C 7.D 8.D 9.B 10.C 11.D 12.C
13. 解:y′=2x+1.
直线l1的方程为y=3x-3.
设直线l2过曲线y=x2+x-2上 的点B(b, b2+b-2),则l2的方程为y=(2b+1)x-b2-2
因为l1⊥l2,则有2b+1=
所以直线l2的方程为
(II)解方程组 得
所以直线l1和l2的交点的坐标为
l1、l2与x轴交点的坐标分别为(1,0)、.
所以所求三角形的面积
14.分析:根据导数可以求得两切线的方程,有且仅有一条公切线即两方程为同一个方程,可以求a的值;若证明两公切线平分,即证明中点相同即可.
(Ⅰ)解:函数y=x2+2x的导数y′=2x+2,曲线C1在点P(x1,x+2x1)的切线方程是:
y-(x+2x1)=(2x1+2)(x-x1),即 y=(2x1+2)x-x ①
函数y=-x2+a的导数y′=-2x, 曲线C2 在点Q(x2,-x+a)的切线方程是
即y-(-x+a)=-2x2(x-x2). y=-2x2x+x+a . ②
如果直线l是过P和Q的公切线,则①式和②式都是l的方程,
x1+1=-x2
所以
- x=x+a.
消去x2得方程 2x+2x2+1+a=0.
若判别式△=4-4×2(1+a)=0时,即a=-时解得x1=-,此时点P与Q重合.
即当a=-时C1和C2有且仅有一条公切线,由①得公切线方程为 y=x- .
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可知.当a<-时C1和C2有两条公切线
设一条公切线上切点为:P(x1,y1), Q(x2 , y2 ).
其中P在C1上,Q在C2上,则有
x1+x2=-1,
y1+y2=x+2x1+(-x+a)= x+2x1-(x1+1)2+a=-1+a .
线段PQ的中点为
同理,另一条公切线段P′Q′的中点也是
所以公切线段PQ和P′Q′互相平分.