2022年人教版高中数学选修-课后习题参考答案 .pdf
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1、新课程标准数学选修22 第一章课后习题解答第一章导数及其应用31 变化率与导数练习(P6)在第 3 h 和 5 h时,原油温度的瞬时变化率分别为1和 3. 它说明在第 3 h 附近,原油温度大约以1 h 的速度下降;在第5 h 时,原油温度大约以3 h 的速率上升. 练习(P8)函数( )h t 在3tt 附近单调递增,在4tt 附近单调递增 . 并且,函数( )h t 在4t 附近比在3t 附近增加得慢 . 说明:体会“以直代曲”1 的思想 . 练习(P9)函数33( )4Vr V(05)V的图象为根据图象,估算出(0.6)0.3r,(1.2)0.2r. 说明:如果没有信息技术,教师可以将此
2、图直接提供给学生,然后让学生根据导数的几何意义估算两点处的导数. 习题 1.1 A 组(P10)1、在0t 处,虽然1020( )( )W tWt,然而10102020( )()()()W tW ttW tW tttt. 所以,企业甲比企业乙治理的效率高. 说明:平均变化率的应用,体会平均变化率的内涵. 2、(1)(1)4.93.3hhthttt,所以,(1)3.3h. 这说明运动员在1ts 附近以 3.3 ms 的速度下降 . 3、物体在第 5 s的瞬时速度就是函数( )s t 在5t时的导数 . (5)(5)10sststtt,所以,(5)10s. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载
3、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 39 页 - - - - - - - - - 因 此 , 物 体 在 第5 s 时 的 瞬 时 速 度 为10 m s, 它 在 第5 s 的 动 能213 101502kEJ. 4、设车轮转动的角度为,时间为t,则2(0)ktt. 由题意可知,当0.8t时,2. 所以258k,于是2258t. 车轮转动开始后第3.2 s时的瞬时角速度就是函数( ) t 在3.2t时的导数 . (3.2)(3.2)25208tttt,所以(3.2)20. 因此,车轮在开始转动后第
4、3.2 s时的瞬时角速度为201s . 说明:第 2,3,4题是对了解导数定义及熟悉其符号表示的巩固. 5、由图可知,函数( )f x 在5x处切线的斜率大于零,所以函数在5x附近单调递增 . 同理可得,函数( )fx 在4x,2,0,2 附近分别单调递增,几乎没有变化,单调递减,单调递减. 说明: “以直代曲”思想的应用. 6、第一个函数的图象是一条直线,其斜率是一个小于零的常数,因此,其导数( )fx的图象如图(1)所示;第二个函数的导数( )fx 恒大于零,并且随着 x 的增加,( )fx的值也在增加; 对于第三个函数, 当 x 小于零时,( )fx 小于零,当 x 大于零时,( )fx
5、大于零,并且随着x的增加,( )fx 的值也在增加 . 以下给出了满足上述条件的导函数图象中的一种 . 说明:本题意在让学生将导数与曲线的切线斜率相联系. 习题 3.1 B 组(P11)1、高度关于时间的导数刻画的是运动变化的快慢,即速度; 速度关于时间的导数刻画的是速度变化的快慢,根据物理知识,这个量就是加速度. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 39 页 - - - - - - - - - 2、说明:由给出的( )v t 的信息获得( )s t 的相关信
6、息, 并据此画出( )s t 的图象的大致形状 . 这个过程基于对导数内涵的了解,以及数与形之间的相互转换. 3、由(1)的题意可知,函数( )f x 的图象在点 (1, 5)处的切线斜率为1,所以此点附近曲线呈下降趋势. 首先画出切线的图象, 然后再画出此点附近函数的图象. 同理可得( 2) (3)某点处函数图象的大致形状. 下面是一种参考答案. 说明:这是一个综合性问题,包含了对导数内涵、导数几何意义的了解,以及对以直代曲思想的领悟 . 本题的答案不唯一 . 12 导数的计算练习(P18)1、( )27fxx,所以,(2)3f,(6)5f. 2、 (1)1ln 2yx;(2)2xye ;(
7、3)4106yxx;(4)3sin4cosyxx ;(5)1sin33xy;(6)121yx. 习题 1.2 A 组(P18)1、()( )2SS rrS rrrrr,所以,0( )lim(2)2rS rrrr. 2、( )9.86.5h tt. 3、3213()34r VV. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 39 页 - - - - - - - - - 4、 (1)213ln 2yxx;(2)1nxnxynxex e ;(3)2323sincoscoss
8、inxxxxxyx;(4)9899(1)yx;(5)2xye;(6)2sin(25)4 cos(25)yxxx. 5、( )822fxx . 由0()4fx有0482 2x,解得03 2x. 6、 (1)ln1yx;(2)1yx. 7、1xy. 8、 (1)氨气的散发速度( )500ln 0.8340.834tA t. (2)(7)25.5A,它表示氨气在第7 天左右时,以25.5 克天的速率减少 . 习题 1.2 B 组(P19)1、 (1)(2)当h越来越小时,sin()sinxhxyh就越来越逼近函数cosyx. (3)sinyx的导数为cosyx. 2、当0y时,0 x. 所以函数图象
9、与x 轴交于点(0,0)P. xye ,所以01xy. 所以,曲线在点P处的切线的方程为yx. 2、( )4sind tt . 所以,上午 6:00 时潮水的速度为0.42mh;上午 9:00 时潮水的速度为0.63mh;中午 12:00 时潮水的速度为0.83mh;下午 6:00 时潮水的速度为1.24mh. 13 导数在研究函数中的应用练习(P26)1、 (1)因为2( )24f xxx,所以( )22fxx. 当( )0fx,即1x时,函数2( )24f xxx单调递增;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师
10、精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 39 页 - - - - - - - - - 当( )0fx,即1x时,函数2( )24f xxx单调递减 . (2)因为( )xf xex,所以( )1xfxe. 当( )0fx,即0 x时,函数( )xf xex 单调递增;当( )0fx,即0 x时,函数( )xf xex 单调递减 . (3)因为3( )3f xxx ,所以2( )33fxx . 当( )0fx,即11x时,函数3( )3f xxx 单调递增;当( )0fx,即1x或1x时,函数3( )3f xxx 单调递减 . (4)因为32( )f xxxx ,所以2( )321
11、fxxx. 当( )0fx,即13x或1x时,函数32( )f xxxx 单调递增;当( )0fx,即113x时,函数32( )f xxxx 单调递减 . 2、3、因为2( )(0)f xaxbxc a,所以( )2fxaxb . (1)当0a时,( )0fx,即2bxa时,函数2( )(0)fxaxbxc a单调递增;( )0fx,即2bxa时,函数2( )(0)f xaxbxc a单调递减 . (2)当0a时,( )0fx,即2bxa时,函数2( )(0)f xaxbxc a单调递增;( )0fx,即2bxa时,函数2( )(0)fxaxbxc a单调递减 . 4、证明:因为32( )26
12、7f xxx,所以2( )612fxxx . 当(0,2)x时,2( )6120fxxx,因此函数32( )267fxxx在 (0, 2)内是减函数 . 练习(P29)1、24,xx 是函数( )yf x 的极值点,注:图象形状不唯一. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 39 页 - - - - - - - - - 其中2xx 是函数( )yf x 的极大值点,4xx 是函数( )yf x 的极小值点 . 2、 (1)因为2( )62f xxx,所以( )1
13、21fxx. 令( )1210fxx,得112x. 当112x时,( )0fx,( )f x 单调递增;当112x时,( )0fx,( )f x 单调递减 . 所 以 , 当112x时 ,( )f x有 极 小 值 , 并且 极 小 值 为211149()6()212121224f. (2)因为3( )27f xxx ,所以2( )327fxx. 令2( )3270fxx,得3x. 下面分两种情况讨论:当( )0fx,即3x或3x时;当( )0fx,即33x时. 当 x 变化时,( )fx ,( )f x 变化情况如下表:x(, 3)3( 3,3)3 (3,)( )fx0 0 ( )f x单调
14、递增54 单调递减54单调递增因此,当3x时,( )f x 有极大值,并且极大值为54;当3x时,( )fx 有极小值,并且极小值为54. (3)因为3( )612f xxx ,所以2( )123fxx . 令2( )1230fxx,得2x. 下面分两种情况讨论:当( )0fx,即22x时;当( )0fx,即2x或2x时. 当 x 变化时,( )fx ,( )f x 变化情况如下表:x(, 2)2( 2,2)2 (2,)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 39
15、 页 - - - - - - - - - ( )fx0 0 ( )f x单调递减10单调递增22 单调递减因此,当2x时,( )f x 有极小值,并且极小值为10;当2x时,( )f x 有极大值,并且极大值为22 (4)因为3( )3f xxx ,所以2( )33fxx . 令2( )330fxx,得1x. 下面分两种情况讨论:当( )0fx,即11x时;当( )0fx,即1x或1x时. 当 x 变化时,( )fx ,( )f x 变化情况如下表:x(, 1)1( 1,1)1 (1,)( )fx0 0 ( )f x单调递减2单调递增2 单调递减因此,当1x时,( )f x 有极小值,并且极小
16、值为2;当1x时,( )f x 有极大值,并且极大值为2 练习(P31)( 1) 在 0, 2 上 , 当112x时 ,2( )62f xxx有 极 小 值 , 并 且 极 小 值 为149()1224f. 又由于(0)2f,(2)20f. 因此,函数2( )62f xxx在0, 2 上的最大值是 20、最小值是4924. (2) 在 4,4 上, 当3x时,3( )27fxxx 有极大值,并且极大值为( 3)54f;当3x时,3( )27f xxx 有极小值,并且极小值为(3)54f;又由于( 4)44f,(4)44f. 因此,函数3( )27f xxx 在 4,4 上的最大值是54、最小值
17、是54. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 39 页 - - - - - - - - - (3) 在1,33上, 当2x时,3( )612f xxx 有极大值,并且极大值为(2)22f. 又由于155()327f,(3)15f. 因此,函数3( )612f xxx 在1,33上的最大值是22、最小值是5527. (4)在 2,3 上,函数3( )3f xxx 无极值 . 因为(2)2f,(3)18f. 因此,函数3( )3f xxx 在2,3 上的最大值是2
18、、最小值是18. 习题 1.3 A 组(P31)1、 (1)因为( )21f xx,所以( )20fx. 因此,函数( )21fxx是单调递减函数 . (2)因为( )cosf xxx ,(0,)2x,所以( )1sin0fxx,(0,)2x. 因此,函数( )cosfxxx 在(0,)2上是单调递增函数 . (3)因为( )24f xx,所以( )20fx. 因此,函数( )24fxx是单调递减函数 . (4)因为3( )24f xxx ,所以2( )640fxx. 因此,函数3( )24fxxx 是单调递增函数 . 2、 (1)因为2( )24f xxx,所以( )22fxx. 当( )0
19、fx,即1x时,函数2( )24f xxx单调递增 . 当( )0fx,即1x时,函数2( )24f xxx单调递减 . (2)因为2( )233fxxx,所以( )43fxx. 当( )0fx,即34x时,函数2( )233f xxx单调递增 . 当( )0fx,即34x时,函数2( )233f xxx单调递减 . (3)因为3( )3fxxx ,所以2( )330fxx. 因此,函数3( )3fxxx 是单调递增函数 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共
20、 39 页 - - - - - - - - - (4)因为32( )fxxxx ,所以2( )321fxxx. 当( )0fx,即1x或13x时,函数32( )f xxxx 单调递增 . 当( )0fx,即113x时,函数32( )f xxxx 单调递减 . 3、 (1)图略 . (2)加速度等于0. 4、 (1)在2xx 处,导函数( )yfx 有极大值;(2)在1xx 和4xx 处,导函数( )yfx 有极小值;(3)在3xx 处,函数( )yf x 有极大值;(4)在5xx 处,函数( )yf x 有极小值 . 5、 (1)因为2( )62f xxx,所以( )121fxx. 令( )1
21、210fxx,得112x. 当112x时,( )0fx,( )f x 单调递增;当112x时,( )0fx,( )f x 单调递减 . 所 以 ,112x时 ,( )f x有 极 小 值 ,并 且 极 小 值 为211149()6 ()212121224f. (2)因为3( )12f xxx ,所以2( )312fxx. 令2( )3120fxx,得2x. 下面分两种情况讨论:当( )0fx,即2x或2x时;当( )0fx,即22x时. 当 x 变化时,( )fx ,( )f x 变化情况如下表:x(, 2)2( 2,2)2 (2,)( )fx0 0 ( )f x单调递增16 单调递减16单调
22、递增因此,当2x时,( )f x 有极大值,并且极大值为16;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 39 页 - - - - - - - - - 当2x时,( )f x 有极小值,并且极小值为16. (3)因为3( )612f xxx ,所以2( )123fxx . 令2( )1230fxx,得2x. 下面分两种情况讨论:当( )0fx,即2x或2x时;当( )0fx,即22x时. 当 x 变化时,( )fx ,( )f x 变化情况如下表:x(, 2)2( 2
23、,2)2 (2,)( )fx0 0 ( )f x单调递增22 单调递减10单调递增因此,当2x时,( )f x 有极大值,并且极大值为22;当2x时,( )f x 有极小值,并且极小值为10. (4)因为3( )48f xxx ,所以2( )483fxx . 令2( )4830fxx,得4x. 下面分两种情况讨论:当( )0fx,即2x或2x时;当( )0fx,即22x时. 当 x 变化时,( )fx ,( )f x 变化情况如下表:x(, 4)4( 4,4)4 (4,)( )fx0 0 ( )f x单调递减128单调递增128 单调递减因此,当4x时,( )f x 有极小值,并且极小值为12
24、8;当4x时,( )f x 有极大值,并且极大值为128. 6、 (1)在 1,1上,当112x时,函数2( )62fxxx有极小值,并且极小值为4724. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 39 页 - - - - - - - - - 由于( 1)7f,(1)9f,所以,函数2( )62fxxx在 1,1上的最大值和最小值分别为9,4724. (2)在 3,3 上,当2x时,函数3( )12f xxx 有极大值, 并且极大值为16;当2x时,函数3( )
25、12f xxx 有极小值,并且极小值为16. 由于( 3)9f,(3)9f,所以,函数3( )12fxxx在 3,3 上的最大值和最小值分别为16,16. (3)在1,13上,函数3( )612f xxx 在1,13上无极值 . 由于1269()327f,(1)5f,所以,函数3( )612f xxx 在1,13上的最大值和最小值分别为26927,5. (4)当4x时,( )f x 有极大值,并且极大值为128. 由于( 3)117f,(5)115f,所以,函数3( )48f xxx 在 3,5 上的最大值和最小值分别为128,117. 习题 3.3 B 组(P32)1、 (1)证明:设( )
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