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清单01导数的概念与运算
(8个考点梳理+题型解读+提升训练)
【考点题型一】求平均变化率
【例1】(23-24高三上·广东广州·阶段练习)若函数,,则函数在上平均变化率的取值范围为.
【答案】
【分析】利用定义得到在上平均变化率为,令,根据几何意义可看做图象上任一点与点连线的斜率,数形结合,以及切线的几何意义求出变化率的取值范围.
【详解】当时,
在上平均变化率为,
令
可看做图象上任一点与点连线的斜率,
即,当点从点运动到点,斜率逐渐减小,点重合时,
??
表示函数在点处的切线的斜率,
,
所以,当点位于点时,点连线的斜率最大,
,
故.
故答案为:
【例2】(22-23高二下·全国·课时练习)物体的运动方程为位移单位:;时间单位:,求物体在到这段时间内的平均速度.
【答案】.
【分析】利用平均速度定义即可求得物体在到这段时间内的平均速度.
【详解】物体在内的平均速度为
.
即物体在到这段时间内的平均速度为.
【变式1-1】.(22-23高二下·全国·课时练习)蜥蜴的体温单位:与太阳落山后的时间单位:的关系为,则从到,蜥蜴体温的平均变化率为.
【答案】/
【分析】利用平均变化率的定义即可求得蜥蜴对应体温的平均变化率.
【详解】从到,蜥蜴体温的平均变化率为
()
故答案为:
【变式1-2】.(22-23高二下·全国·课时练习)已知一质点的运动方程为,则该质点在一段时间内的平均速度为.
【答案】
【分析】利用平均速度定义即可求得该质点在一段时间内的平均速度.
【详解】则该质点在一段时间内的平均速度为
故答案为:
【考点题型二】瞬时变化率
【例1】(22-23高二下·全国·课时练习)质点M按规律s=2t2+3t做直线运动(位移单位:m,时间单位:s),则质点M在t=2s时的瞬时速度是(????)
A.2m/s B.6m/s
C.4m/s D.11m/s
【答案】D
【分析】本题首先分析题意,运用物理知识,进行数学结合.
【详解】质点M在t=2s时位移的平均变化率为==11+2Δt,
当Δt无限趋近于0时,无限趋近于11m/s.
故选:D.
【例2】(22-23高二下·全国·课时练习)某赛车比赛中,一赛车的位移s(单位:m)与比赛时间t(单位:s)存在函数关系.
(1)当,时,求与的值;
(2)求当时的瞬时速度.
【答案】(1),
(2)210m/s
【分析】(1)代入计算出,进而计算出;
(2)在(1)的基础上得到,进而得到赛车在时的瞬时速度.
【详解】(1)
;
(2)由(1)可知,
当趋于0时,趋于210,
所以赛车在时的瞬时速度为210m/s.
【变式2-1】.(22-23高二下·全国·课时练习)做直线运动的物体,其位移与时间的关系是.求此物体在时的瞬时速度.
【答案】
【分析】根据导数定义和几何意义直接求解即可.
【详解】取一时间段,
则
,
所以,
,
故当时,此物体的瞬时速度为.
【变式2-2】.(22-23高二下·全国·课时练习)枪弹在枪筒中可以看作匀加速直线运动,如果它的加速度是,枪弹从枪口射出时所用的时间为s,求枪弹射出枪口时的瞬时速度.
【答案】
【分析】计算出,代入即可求解.
【详解】运动方程为,
因为
所以,
所以,
由题意知,,s,
所以,
即枪弹射出枪口时的瞬时速度为.
【考点题型三】导数的概念
【例1】(2024高二下·全国·专题练习)已知,则的值为(????)
A.-2a B.2a
C.a D.
【答案】B
【分析】由导数的定义变形即可求解.
【详解】.
故选:B.
【例2】(22-23高二下·重庆·期末)若函数的满足,则(????)
A.2 B.1 C.0 D.
【答案】D
【分析】由极限的定义化简即可求出答案.
【详解】因为,
所以
故选:D
【变式3-1】.(22-23高二下·陕西渭南·期中)若函数在处的瞬时变化率为,且,则(????)
A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【分析】根据导数的定义,直接代入求值.
【详解】根据导数的定义可知,
.
故选:B
【变式3-2】.(20-21高二上·陕西延安·期末)已知函数在处的导数为1,则.
【答案】1
【分析】根据导数的定义可得答案.
【详解】根据题意,由极限的性质可得,
又由函数在处的导数为,即,
故.
故答案为:1.
【考点题型四】求在某一点出切线
【例1】(2024·江西南昌·一模)已知抛物线的焦点为是抛物线在第一象限部分上一点,若,则抛物线在点A处的切线方程为(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设,根据抛物线的定义求得,,再根据导函数的几何意义求出切线斜率,由点斜式写出方程即可
【详解】设,
由,得,所以抛物线的准线方程,
由抛物线的定义可得,得
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