- 导数及其应用
- 共31591题
下面给出f(x)随x的增大而得到的函数值表:
试回答:
(1)随着x的增大,各函数的函数值有什么共同的变化趋势?
(2)各函数增长的快慢有什么不同?
(3)根据以上结论,体会银行的客户存款的年利率,一般不会高于10%的实际意义.
正确答案
解:(1)随着x的增大,各函数的函数值都在增大.
(2)各函数增长的快慢不同,其中f(x)=2x增长最快,而且越来越快;f(x)=log2x的增长最慢,而且增长的幅度越来越小.
(3)按复利计算,存款以指数函数增长,如果年利率设置太高,存款的增长越来越快,银行将难以承担利息支出.
解析
解:(1)随着x的增大,各函数的函数值都在增大.
(2)各函数增长的快慢不同,其中f(x)=2x增长最快,而且越来越快;f(x)=log2x的增长最慢,而且增长的幅度越来越小.
(3)按复利计算,存款以指数函数增长,如果年利率设置太高,存款的增长越来越快,银行将难以承担利息支出.
已知函数(b、c为常数)的两个极值点分别为α、β,f(x)在点(-1,f(-1))处切线为l1,其斜率为k1;在点(1,f(1))处的切线为l2,其斜率为k2.
(1)若l1⊥l2,|α-β|=1,求b,c;
(2)若α∈(-3,-2),β∈(0,1),求k1的取值范围.
正确答案
解:(1)由题得f‘(x)=x2+2bx+c
∵l1⊥l2,∴f'(-1)f'(1)=-1
即(2b+c+1)(-2b+c+1)=-1 ①
∵α,β是x2+2bx+c=0的两根
∴α+β=-2b,αβ=c.
又因为|α-β|=1,
∴|α-β|2=(α+β)2-4αβ=4b2-4c=1 ②
由①②得 c=1,b=.
(2)∵f'(x)=x2+2bx+c,α∈(-3,-2),β∈(0,1)
∴即
则点P(b,c)的取值范围如图中阴影部分所示,
∵k1=-2b+c+1,当直线l1过点A(1,0)时k1=-1,当直线l1过点C(1,-3)时,k1=-4,
∴k1的取值范围是(-4,-1).(14分)
解析
解:(1)由题得f‘(x)=x2+2bx+c
∵l1⊥l2,∴f'(-1)f'(1)=-1
即(2b+c+1)(-2b+c+1)=-1 ①
∵α,β是x2+2bx+c=0的两根
∴α+β=-2b,αβ=c.
又因为|α-β|=1,
∴|α-β|2=(α+β)2-4αβ=4b2-4c=1 ②
由①②得 c=1,b=.
(2)∵f'(x)=x2+2bx+c,α∈(-3,-2),β∈(0,1)
∴即
则点P(b,c)的取值范围如图中阴影部分所示,
∵k1=-2b+c+1,当直线l1过点A(1,0)时k1=-1,当直线l1过点C(1,-3)时,k1=-4,
∴k1的取值范围是(-4,-1).(14分)
若函数f(x)的导函数为f′(x)=-sinx,则函数图象在点(4,f(4))处的切线的倾斜角为( )
正确答案
解析
解:根据题意得f′(x)=-sinx,
则曲线y=f(x)上点(4,f(4))处的切线的斜率k=tanα=-sin4,
结合正切函数的图象
由图可得α∈(0,),
故选C.
若点P在曲线y=x3-3x2+(3-)x+
上移动,经过点P的切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是( )
正确答案
解析
解:∵函数的导数y′=3x2-6x+3-=3(x-1)2-
≥-
,
∴tanα≥-,又 0≤α<π,
∴0≤α< 或
≤α<π,
故选 B.
航天飞机升空后一段时间内,第t s时的高度h(t)=5t3+30t2+45t+4,其中h的单位为m,t的单位为s.
(1)h(0),h(1),h(2)分别表示什么?
(2)求第2s内的平均速度;
(3)求第2s末的瞬时速度.
正确答案
解:(1)答:h(0)表示航天飞机发射前的高度;
h(1)表示航天飞机升空后1s的高度;
h(2)表示航天飞机升空后2s的高度;
(2)航天飞机升空后第2秒内的平均速度为=
=
=125(m/s).
答:航天飞机升空后第2秒内的平均速度为125米/秒;
(3)航天飞机升空后在t=2时的位移增量与时间增量的比值为
v==
==5(△t)2+60(△t)+225,当△t趋向于0时,v趋向于225,
因此,第2s末的瞬时速度为225m/s.
答:航天飞机升空后第2秒末的瞬时速度为225米/秒.
解析
解:(1)答:h(0)表示航天飞机发射前的高度;
h(1)表示航天飞机升空后1s的高度;
h(2)表示航天飞机升空后2s的高度;
(2)航天飞机升空后第2秒内的平均速度为=
=
=125(m/s).
答:航天飞机升空后第2秒内的平均速度为125米/秒;
(3)航天飞机升空后在t=2时的位移增量与时间增量的比值为
v==
==5(△t)2+60(△t)+225,当△t趋向于0时,v趋向于225,
因此,第2s末的瞬时速度为225m/s.
答:航天飞机升空后第2秒末的瞬时速度为225米/秒.
已知某质点的位移s与移动时间t满足s=sint,则质点在t=的瞬时速度是______.
正确答案
解析
解:∵质点的位移s与移动时间t满足s=sint,
∴s′=cost,
当t=时,
=cos
=
,
故质点在他t=的瞬时速度是
故答案为:
质点运动规律s=t2+3,则在时间(3,3+△t)中,相应的平均速度是( )
正确答案
解析
解:平均速度为=6+△t
故选A
若曲线的切线的倾斜角为α,则α的取值范围是______.
正确答案
解析
解:∵,
∴=
∈[-1,1],
∴-1≤tanα≤1,又α∈[0,π),
解得.
故α的取值范围是.
质点M按规律s=2t2+3作直线运动,则质点M在t=1时的瞬时速度是( )
正确答案
解析
解:∵质点M按照规律s=2t2+3运动,
∴s′=4t,
当t=1时,
∴在t=1时的瞬时速度为s′=4×1=4;
故答案为:4.
物体作直线运动的方程s=t2+2t-3,求物体在t=2秒时的速度和加速度.
正确答案
解:由导数的物理意义:物体作直线运动的方程s=s(t)
则物体在t=t0时的即时速度v=s′(t0)
在t=t0时的加速度a=s″(t0)
∴v=s′(t)=2t+2
a=s″(t)=2
物体在t=2秒时的速度v=s′(2)=(2t+2)|t=2=6
加速度a=s″(t)=2|t=2=2
解析
解:由导数的物理意义:物体作直线运动的方程s=s(t)
则物体在t=t0时的即时速度v=s′(t0)
在t=t0时的加速度a=s″(t0)
∴v=s′(t)=2t+2
a=s″(t)=2
物体在t=2秒时的速度v=s′(2)=(2t+2)|t=2=6
加速度a=s″(t)=2|t=2=2
二次函数f(x)满足:f(0)=2,f(x)=f(-2-x),导函数的图象与直线垂直
(1)求f(x)的解析式
(2)若函数g(x)=在(0,2)上是减函数,求实数m的取值范围.
正确答案
解:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0)
∵f(0)=2∴c=2
∵f(x)=f(-2-x)
∴图象的对称轴
导函数图象与直线垂直
∴2a=2从而解得:a=1 b=2
∴a=1 b=2 c=2
∴f(x)=x2+2x+2 (x∈R)…(6)
(2)=
+2在(0,2)上是减函数
当2-m≤0时,该函数在(0,+∞)上单调递增,故不符号题意.
g(x)=+2≥2
+2
该函数在(0,)上是减函数,在(
,+∞)上递减
∴
∴m≤-2…(12)
解析
解:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0)
∵f(0)=2∴c=2
∵f(x)=f(-2-x)
∴图象的对称轴
导函数图象与直线垂直
∴2a=2从而解得:a=1 b=2
∴a=1 b=2 c=2
∴f(x)=x2+2x+2 (x∈R)…(6)
(2)=
+2在(0,2)上是减函数
当2-m≤0时,该函数在(0,+∞)上单调递增,故不符号题意.
g(x)=+2≥2
+2
该函数在(0,)上是减函数,在(
,+∞)上递减
∴
∴m≤-2…(12)
设P为曲线C:y=x3-x上的点,则曲线C在点P处的切线倾斜角取值范围为______.
正确答案
解析
解:设切点P(x0,y0),过此点的切线的倾斜角为α.
∵f′(x)=3x2-1,∴,(x0∈R).
∴,
∵0≤α<π,∴α∈.
故答案为α∈.
已知函数f(x)在x=1处的导数为3,则f(x)的解析式可能为( )
正确答案
解析
解:A中,f′(x)=3(x-1)2+3
B中,f′(x)=4(x-1)
C中,f′(x)=2
D中,f′(x)=1
依次将x=1代入到各个选项中,只有A中,f′(1)=3
故选A.
曲线y=x2-x在点(1,0)处的切线的倾斜角为______.
正确答案
45°
解析
解:y‘=2x-1
∴当x=1时,y'=1,得切线的斜率为1,所以k=1;
∴1=tanα,
∴α=450,
故答案为45°.
曲线y=x(x2+1)切线斜率的取值范围是( )
正确答案
解析
解:y=x(x2+1)=x3+x的导数为 y′=3x2+1≥1,
故直线l的斜率 k≥1,
故选C.
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