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1、
新版數(shù)學(xué)北師大版精品資料
【成才之路】高中數(shù)學(xué) 第3章 2第1課時 實際問題中導(dǎo)數(shù)的意義課時作業(yè) 北師大版選修2-2
一、選擇題
1.某人拉動一個物體前進,他所做的功W是時間t的函數(shù)W=W(t),則W′(t0)表示( )
A.t=t0時做的功 B.t=t0時的速度
C.t=t0時的位移 D.t=t0時的功率
[答案] D
[解析] W′(t)表示t時刻的功率.
2.一個物體的運動方程為s=1-t+t2,(s的單位是s,t的單位是s),那么物體在3 s末的瞬時速度是( )
A.7米/秒 B.6米/秒
C.5米/秒 D.8米/秒
[答案] C
[解析]
2、s′(t)=2t-1,
∴s′(3)=23-1=5.
3.如果質(zhì)點A按規(guī)律s=3t2運動,則在t=3時的瞬時速度為( )
A.6 B.18
C.54 D.81
[答案] B
[解析] 瞬時速度v= = =3(6+Δt)=18.
4.如圖,設(shè)有定圓C和定點O,當(dāng)l從l0開始在平面上繞O勻速旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)角度不超過90)時,它掃過的圓內(nèi)陰影部分的面積S是時間t的函數(shù),它的圖像大致是( )
[答案] D
[解析] 由于是勻速旋轉(zhuǎn),所以陰影部分的面積在開始和最后時段緩慢增加,而中間時段相對增速較快.
選項A表示面積的增速是常數(shù),與實際不符;
選項B表示最
3、后時段面積的增速較快,也與實際不符;
選項C表示開始時段和最后時段面積的增速比中間時段快,與實際不符;
選項D表示開始和最后時段面積的增速緩慢,中間時段增速較快.符合實際.
[點評] 函數(shù)變化的快慢可通過函數(shù)的導(dǎo)數(shù)體現(xiàn)出來,導(dǎo)數(shù)的絕對值越大,函數(shù)變化越快,函數(shù)圖像就比較“陡峭”,反之,函數(shù)圖像就“平緩”一些.
5.設(shè)一輛轎車在公路上做加速直線運動,假設(shè)速度v(單位:m/s)與時間t(單位:s)的函數(shù)關(guān)系為v=v(t)=t3+3t,則t=t0s時轎車的加速度為( )m/s2
A.t+3t0 B.3t+3
C.3t+3t0 D.t+3
[答案] B
[解析] ∵v′(t)=3
4、t2+3,
則當(dāng)t=t0s時的速度變化率為v′(t0)=3t+3(m/s2).
即t=t0s時轎車的加速度為(3t+3)m/s2.
[點評] 運動方程s=s(t)的導(dǎo)數(shù)表示的是t時刻時的瞬時速度,速度方程v=v(t)的導(dǎo)數(shù)表示的是t時刻時的加速度.
二、填空題
6.人體血液中藥物的質(zhì)量濃度c=f(t)(單位:mg/mL)隨時間t(單位:min)變化,若f′(2)=0.3,則f′(2)表示________.
[答案] 服藥后2分鐘時血液中藥物的質(zhì)量濃度以每分鐘0.3mg/mL的速度增加.
7.假設(shè)某國家在20年間的平均通貨膨脹率為5%,物價p(單位:元)與時間t(單位:年)有如下函
5、數(shù)關(guān)系:p(t)=p0(1+5%)t,其中p0為t=0時的物價.假定某種商品的p0=1,那么在第10個年頭,這種商品價格上漲的速度大約是________元/年(精確到0.01).
[答案] 0.08
[解析] 因為p0=1,所以p(t)=(1+5%)t=1.05t,在第10個年頭,這種商品價格上漲的速度,即為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)在t=10時的函數(shù)值.
因為p′(t)=(1.05t)′=1.05tln1.05,
所以p′(10)=1.0510ln1.05≈0.08(元/年).
因此,在第10個年頭,這種商品的價格約以0.08元/年的速度上漲.
8.設(shè)底為正三角形的直棱柱的體積為V,那么其表面
6、積最小時,底面邊長為________.
[答案]
[解析] 設(shè)底面邊長為x,側(cè)棱長為l,則V=x2sin60l,
∴l(xiāng)=.∴S表=2S底+3S側(cè)=x2sin60+3xl=x2+.
令S表′=x-=0
∴x3=4V,即x=,又當(dāng)x∈(0,)時,S表′<0;當(dāng)x∈(,V)時,S表′>0
∴當(dāng)x=時,表面積最?。?
三、解答題
9.甲、乙二人跑步的路程與時間的關(guān)系及百米賽跑路程和時間的關(guān)系分別如圖①②,試問:
(1)甲、乙二人哪一個跑得快?
(2)甲、乙二人百米賽跑,問快到終點時誰跑得較快?
[分析] 用路程與時間的關(guān)系以及導(dǎo)數(shù)的幾何意義來比較甲、乙二人誰跑得快.
[解析
7、] 從圖①可以看出在相同的時刻t,乙跑的路程要比甲跑的路程遠,所以乙跑得快.
從圖②可以看出甲是勻速跑的,而乙快到終點時,變化率越來越大,即速度越來越快,所以快到終點時乙跑得較快.
10.某機械廠生產(chǎn)某種機器配件的最大生產(chǎn)能力為每日100件,假設(shè)日產(chǎn)品的總成本C(元)與日產(chǎn)量x(件)的函數(shù)關(guān)系式為C(x)=x2+60x+2 050.求:
(1)日產(chǎn)量75件時的總成本和平均成本;
(2)當(dāng)日產(chǎn)量由75件提高到90件,總成本的平均改變量;
(3)當(dāng)日產(chǎn)量為75件時的邊際成本.
[解析] (1)當(dāng)x=75時,C(75)=752+6075+2 050=7 956.25(元),∴≈106.0
8、8(元/件).
故日產(chǎn)量75件時的總成本和平均成本分別為7 956.25元,106.08元/件.
(2)當(dāng)日產(chǎn)量由75件提高到90件時,總成本的平均改變量==101.25(元/件).
(3)當(dāng)日產(chǎn)量為75件時的邊際成本
∴C′(x)=x+60,
∴C′(75)=97.5(元).
一、選擇題
1.質(zhì)點運動的速度v(單位:m/s)是時間t(單位:s)的函數(shù),且v=v(t),則v′(1)表示( )
A.t=1s時的速度
B.t=1s時的加速度
C.t=1s時的位移
D.t=1s時的平均速度
[答案] B
[解析] v(t)的導(dǎo)數(shù)v′(t)表示t時刻的加速度.
2.某
9、汽車啟動階段的路程函數(shù)為s(t)=2t3-5t2(t表示時間),則t=2時,汽車的加速度是( )
A.14 B.4
C.10 D.6
[答案] A
[解析] 速度v(t)=s′(t)=6t2-10t.
所以加速度a(t)=v′(t)=12t-10,當(dāng)t=2時,a(t)=14,即t=2時汽車的加速度為14.
3.下列四個命題:
①曲線y=x3在原點處沒有切線;
②若函數(shù)f(x)=,則f′(0)=0;
③加速度是動點位移函數(shù)s(t)對時間t的導(dǎo)數(shù);
④函數(shù)y=x5的導(dǎo)函數(shù)的值恒非負.
其中真命題的個數(shù)為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[答案]
10、A
[解析]?、僦衴′=3x2,x=0時,y′=0,∴y=x3在原點處的切線為y=0;
②中f(x)在x=0處導(dǎo)數(shù)不存在;
③中s(t)對時間t的導(dǎo)數(shù)為瞬時速度;
④中y′=5x4≥0.
所以命題①②③為假命題,④為真命題.
4.設(shè)球的半徑為時間t的函數(shù)R(t).若球的體積以均勻速度C增長,則球的表面積的增長速度與球半徑( )
A.成正比,比例系數(shù)為C
B.成正比,比例系數(shù)為2C
C.成反比,比例系數(shù)為C
D.成反比,比例系數(shù)為2C
[答案] D
[解析] 本題主要考查導(dǎo)數(shù)的有關(guān)應(yīng)用.
根據(jù)題意,V=πR3(t),S=4πR2(t),
球的體積增長速度為V′=4
11、πR2(t)R′(t)
球的表面積增長速度S′=24πR(t)R′(t),
又∵球的體積以均勻速度C增長,
∴球的表面積的增長速度與球半徑成反比,比例系數(shù)為2C.
二、填空題
5.一質(zhì)點沿直線運動,如果由始點起經(jīng)過t s后的位移為s=3t2+t,則速度v=10時的時刻t=________.
[答案]
[解析] s′=6t+1,則v(t)=6t+1,設(shè)6t+1=10,
則t=.
三、解答題
6.一杯80℃的熱紅茶置于20℃的房間里,它的溫度會逐漸下降.溫度T(單位:℃)與時間t(單位:min)間的關(guān)系,由函數(shù)T=f(t)給出.請問:
(1)f′(t)的符號是什么?為什
12、么?
(2)f′(3)=-4的實際意義是什么?如果f(3)=65℃,你能畫出函數(shù)在點t=3min時圖像的大致形狀嗎?
[解析] (1)f′(t)是負數(shù).因為f′(t)表示溫度隨時間的變化率,而溫度是逐漸下降的,所以f′(t)為負數(shù).
(2)f′(3)=-4表明在3min附近時,溫度約以4℃/min的速度下降,如圖所示.
7.當(dāng)銷售量為x,總利潤為L=L(x)時,稱L′(x)為銷售量為x時的邊際利潤,它近似等于銷售量為x時,再多銷售一個單位產(chǎn)品所增加或減少的利潤.
某糕點加工廠生產(chǎn)A類糕點的總成本函數(shù)和總收入函數(shù)分別是C(x)=100+2x+0.02x2,R(x)=7x+0.01x2.
13、
求邊際利潤函數(shù)和當(dāng)日產(chǎn)量分別是200 kg,250 kg和300 kg時的邊際利潤.
[解析] (1)總利潤函數(shù)為L(x)=R(x)-C(x)=5x-100-0.01x2,邊際利潤函數(shù)為L′(x)=5-0.02 x.
(2)當(dāng)日產(chǎn)量分別是200 kg、250 kg和300 kg時的邊際利潤分別是L′(200)=1(元),
L′(250)=0(元),L′(300)=-1(元).
8.現(xiàn)有一批貨物由海上從A地運往B地,已知輪船的最大航行速度為35nmile/h,A地至B地之間的航行距離約為500nmile,每小時的運輸成本由燃料費用和其余費用組成,輪船每小時的燃料費用與輪船速度的平方成
14、正比(比例系數(shù)為0.6),其余費用為每小時960元.
(1)把全程運輸成本y(元)表示為速度x(nmile/h)的函數(shù):y=f(x);
(2)求x從10變到20的平均運輸成本;
(3)求f′(10)并解釋它的實際意義.
[解析] (1)依題意得y=(960+0.6x2)=+300x,函數(shù)的定義域為0