1. 已知函数y=f(x)=sin x,当x从π6变到π2时,函数值的改变量Δy=( )
A.-12 B.12 C.π3 D.32
【解析】 Δy=f(π2)-f(π6)=sinπ2-sin π6=1-12=12.
【答案】 B
2. 一质点运动的方程为s=5-3t2,则在一段时间[1,1+Δt]内相应的平均速度为( )
A.3Δt+6 B.-3Δt+6
C.3Δt-6 D.-3Δt-6
【解析】 Δs=5-3(1+Δt)2-(5-3×12)=-6Δt-3(Δt)2,
∴ΔsΔt=-6Δt -3(Δt)2Δt=-6-3Δt.
【答案】 D
3. 函数f(x)=2x2+3在下列区间上的平均变化率最大的是( )
A.[1,1.5] B.[1,2]
C.[1,3] D.[1,1.05]
【解析】 平均变化率为ΔyΔx=f(x0+Δx)-f(x0)Δx,把数据代入可知选C.
【答案】 C
4. 如果函数y=f(x)=ax+b在区间[1,2]上的平均变化率为3,则( )
A.a=-3 B.a=3
C.a=2 D.a的值不能确定
【解析】 根据平均变化率的定义可知ΔyΔx=(2a+b)-(a+b)2-1=a=3.
【答案】 B
5. 一质点运动的方程为s=5-3t2,且在一段时间[1,1+Δt]内的平均速度为-3Δt-6,则估计质点在t=1处的瞬时速度是( )
A.-3 B.3
C.6 D.-6
【解析】 取Δt=0.001,-3Δt-6=-3×0.001-6=-6.003.因此估计质点在x=1处的瞬时速度是-6.
【答案】 D
二、填空题
6. 运动方程为s=t3的物体,在时刻t=4的瞬时速度为________.
【解析】 Δs=s(4+Δt)-s(4)=(4+Δt)3-43=48Δt+12(Δt)2+(Δt)3,
∴ΔsΔt=48+12Δt+(Δt)2.
当Δt→0时,ΔsΔt→48,即在时刻t=4的瞬时速度为48.
【答案】 48
7. 某日中午12时整,甲车自A处以40 km/h的速度向正东方向行驶,乙车自A处以80 km/h的速度向正西方向行驶,至当日12时30分,两车之间距离对时间的平均变化率为________.
【解析】 ΔsΔt=0.5×80+0.5×400.5=120(km/h).
【答案】 120 km/h
8. 经过研究,某个婴儿从出生到第24个月的体重变化如图所示,那么该婴儿体重的平均变化率哪一年较大?________.(填“第一年”或“第二年”)
图3-1-1
【解析】 由题图知,第一年该婴儿体重的平均变化率是11.25-3.7512-0=0.625;第二年该婴儿体重的平均变化率是14.25-11.2524-12=0.25.因为0.625>0.25,所以第一年该婴儿体重的平均变化率较大.
【答案】 第一年
三、解答题
9. 某物体运动的路程s与时间t满足函数关系s(t)=v0t-12gt2(v0,g是常数).求在时间[1,1+Δt]之间的平均速度v.
【解】 v=ΔsΔt=s(1+Δt)-s(1)(1+Δt)-1
=v0(1+Δt)-12g(1+Δt)2-(v0-12g)Δt
=v0-g-12gΔt,
即在时间[1,1+Δt]之间的平均速度为v0-g-12gΔt.
10. 在F1赛车中,赛车位移与比赛时间t存在函数关系s=10t+5t2(s的单位:m,t的单位:s),求当t=20时的瞬时速度.
【解】 ΔsΔt=10(20+Δt)+5(20+Δt)2-2 200Δt=210Δt+5(Δt)2Δt=210+5Δt.
当Δt趋于0时其值为210.
∴t=20时的瞬时速度为210(m/s).
11. 已知一物体的运动方程是
s=3t2+2, 0≤t<3,29+3(t-3)2, t≥3.求此物体在t=1和t=4时的瞬时速度.
【解】 当t=1时,ΔsΔt=3(1+Δt)2+2-(3×12+2)Δt
=6+3Δt,
当Δt趋于0时,ΔsΔt趋于6.
故当t=1时的瞬时速度为6.
当t=4时,
ΔsΔt=29+3(4+Δt-3)2-[29+3×(4-3)2]Δt=6+3Δt,
当Δt趋于0时,ΔsΔt趋于6,故t=4时的瞬时速度为6.