- 变化率与导数
- 共3697题
如果质点A按规律S=2t3运动,则在t=3s时的瞬时速度为______.
正确答案
54
解析
解:∵质点按规律S=2t3运动,
∴s′=6t2
∵s′|t=3=6•32=54.
∴质点在3s时的瞬时速度为54.
故答案为:54.
已知函数f(x)=-lnx,x∈(0,e).在曲线y=f(x)上某一点作切线与x轴和y轴分别交于A、B两点,设O为坐标原点,则△AOB面积的最大值为______.
正确答案
解析
解:设切点为(t,f(t))
由已知 ,
所以曲线y=f(x)在点(t,f(t))处的切线方程为 .
令y=0,得A点的横坐标为xA=t(1-lnt),
令x=0,得B点的纵坐标为yB=1-lnt,
当t∈(0,e)时,xA>0,yB>0,
此时△AOB的面积 ,
,
解S‘>0,得 ;解S'<0,得
.
所以 是函数
的增区间;
是函数的减区间.
所以,当 时,△AOB的面积最大,最大值为
.
故答案为:.
已知曲线y=2ax2+1在横坐标为1的点M处的瞬时变化率为-4,则a的值为( )
正确答案
解析
解:由y=2ax2+1,得到y′=4ax,
因为曲线y=2ax2+1在横坐标为1的点M处的瞬时变化率为-4,
所以y′=4a=-4,
解得a=-1,
故选:B.
函数f(x)=x3-lnx在区间[1,e]上的平均变化率是( )
正确答案
解析
解:∵f(e)-f(1)=e3-1-1=e3-2,
∴函数在区间[1,e]上的平均变化率是
故选B
设a>0,函数f(x)=x2+a|lnx-1|.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;
(2)当x∈[1,+∞)时,求函数f(x)的最小值.
正确答案
解(1)当a=1时,f(x)=x2+|lnx-1|,x>0,
当0<x<e时,f(x)=x2+1-lnx,,
当x=e时,f(x)=x2,f‘(x)=2x,
当x>e时,f(x)=x2+lnx-1,,
令x=1得f(1)=2,f'(1)=1,所以切点为(1,2),切线的斜率为1,
所以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为:x-y+1=0.
(2)①当x≥e时,f(x)=x2+alnx-a,(x≥e)
∵a>0,
∴f(x)>0恒成立.
∴f(x)在[e,+∞)上增函数.
故当x=e时,ymin=f(e)=e2
②当1≤x<e时,f(x)=x2-alnx+a,
(1≤x<e)
(i)当,即0<a≤2时,f'(x)在x∈(1,e)时为正数,
所以f(x)在区间[1,e)上为增函数.
故当x=1时,ymin=1+a,且此时f(1)<f(e)
(ii)当,即2<a<2e2时,
f'(x)在时为负数,在间
时为正数
所以f(x)在区间上为减函数,在
上为增函数
故当时,
,
且此时
(iii)当;即a≥2e2时,
f'(x)在x∈(1,e)时为负数,
所以f(x)在区间[1,e]上为减函数,
当x=e时,ymin=f(e)=e2.
综上所述,当a≥2e2时,f(x)在x≥e时和1≤x≤e时的最小值都是e2.
所以此时f(x)的最小值为f(e)=e2;
当2<a<2e2时,f(x)在x≥e时的最小值为,
而,
所以此时f(x)的最小值为.
当0<a≤2时,在x≥e时最小值为e2,在1≤x<e时的最小值为f(1)=1+a,
而f(1)<f(e),所以此时f(x)的最小值为f(1)=1+a
所以函数y=f(x)的最小值为
解析
解(1)当a=1时,f(x)=x2+|lnx-1|,x>0,
当0<x<e时,f(x)=x2+1-lnx,,
当x=e时,f(x)=x2,f‘(x)=2x,
当x>e时,f(x)=x2+lnx-1,,
令x=1得f(1)=2,f'(1)=1,所以切点为(1,2),切线的斜率为1,
所以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为:x-y+1=0.
(2)①当x≥e时,f(x)=x2+alnx-a,(x≥e)
∵a>0,
∴f(x)>0恒成立.
∴f(x)在[e,+∞)上增函数.
故当x=e时,ymin=f(e)=e2
②当1≤x<e时,f(x)=x2-alnx+a,
(1≤x<e)
(i)当,即0<a≤2时,f'(x)在x∈(1,e)时为正数,
所以f(x)在区间[1,e)上为增函数.
故当x=1时,ymin=1+a,且此时f(1)<f(e)
(ii)当,即2<a<2e2时,
f'(x)在时为负数,在间
时为正数
所以f(x)在区间上为减函数,在
上为增函数
故当时,
,
且此时
(iii)当;即a≥2e2时,
f'(x)在x∈(1,e)时为负数,
所以f(x)在区间[1,e]上为减函数,
当x=e时,ymin=f(e)=e2.
综上所述,当a≥2e2时,f(x)在x≥e时和1≤x≤e时的最小值都是e2.
所以此时f(x)的最小值为f(e)=e2;
当2<a<2e2时,f(x)在x≥e时的最小值为,
而,
所以此时f(x)的最小值为.
当0<a≤2时,在x≥e时最小值为e2,在1≤x<e时的最小值为f(1)=1+a,
而f(1)<f(e),所以此时f(x)的最小值为f(1)=1+a
所以函数y=f(x)的最小值为
曲线在点
处切线的倾斜角为( )
正确答案
解析
解:,则y′=x2,
则k=1,
从而tanα=1则α=
故倾斜角为,
故选B
路灯距地面为6m,一个身高为1.8m的人以0.8m/s的速度从路灯的正底下,沿某直线离开路灯,人影长度S(m)随人从路灯的正底下离开路灯的时间t(s)的变化而变化,那么人影长度的变化速度v为______(m/s).
正确答案
解析
解:设人经过时间ts后到达点B,这时影长为AB=S,
如图由平几的知识可得,
∴S=t,
由导数的意义知人影长度的变化速度v=S′(t)=(m/s)
故答案为:
若曲线y=x4的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为( )
正确答案
解析
解:设切点P(x0,y0),
∵直线x+4y-8=0与直线l垂直,且直线x+4y-8=0的斜率为-,
∴直线l的斜率为4,
即y=x4在点P(x0,y0)处的导数为4,
令y′=4x03=4,得到x0=1,进而得到y0=1,
利用点斜式,得到切线方程为4x-y-3=0.
故选:A.
路灯距离地面8m,一个身高为1.6m的人以84m/min的速度从路灯在地面上的射影点O沿某直线离开路灯,那么人影长度的变化速率为( )
正确答案
解析
解:如图:设人的高度AB,则AB=1.6,人的影子长AC=h,
由直角三角形相似得 =
,
解得 h=21t (m/min)=21t× (m/s)=
t m/s,∴h′=
m/s,
故选 D.
物体的运动位移方程是S=10t-t2(S的单位:m;t的单位:s),则物体在t=2s的速度是( )
正确答案
解析
解:∵质点的运动方程为s=-t2+10t
∴s′=-2t+10
∴该质点在t=2秒的瞬时速度为|-2×2+10|=6.
故选B.
扫码查看完整答案与解析