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1、选修2-2 学问点及习题答案解析导数及其应用1. 导数的物理意义:瞬时速率。一般的,函数在处的瞬时变更率是,我们称它为函数在处的导数,记作或,即=2. 导数的几何意义:曲线的切线.通过图像,我们可以看出当点趋近于时,直线及曲线相切。简单知道,割线的斜率是,当点趋近于时,函数在处的导数就是切线的斜率k,即3. 导函数:当x变更时,便是x的一个函数,我们称它为的导函数. 的导函数有时也记作,即根本初等函数的导数公式:1假设(c为常数),那么; 2 假设,那么;3 假设,那么 4 假设,那么;5 假设,那么 6 假设,那么7 假设,那么 8 假设,那么导数的运算法那么1. 2. 3. 复合函数求导
2、和,称那么可以表示成为的函数,即为一个复合函数1.函数的单调性及导数: 一般的,函数的单调性及其导数的正负有如下关系: 在某个区间内(1)假如,那么函数在这个区间单调递增;(2)假如,那么函数在这个区间单调递减.极值反映的是函数在某一点旁边的大小状况. 求函数的极值的方法是:1假如在旁边的左侧,右侧,那么是极大值2假如在旁边的左侧,右侧,那么是微小值;4.函数的最大(小)值及导数 求函数在上的最大值及最小值的步骤: 1求函数在内的极值;(2) 将函数的各极值及端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.推理及证明考点一 合情推理及类比推理依据一类事物的部分对象具有某种性质,退
3、出这类事物的全部对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理,归纳是从特别到一般的过程,它属于合情推理依据两类不同事物之间具有某些类似(或一样)性,推想其中一类事物具有及另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理.类比推理的一般步骤:(1) 找出两类事物的相像性或一样性;(2) 用一类事物的性质去推想另一类事物的性质,得出一个明确的命题(揣测);(3) 一般的,事物之间的各特性质并不是孤立存在的,而是互相制约的.假如两个事物在某些性质上一样或相像,那么他们在另一写性质上也可能一样或类似,类比的结论可能是真的.(4) 一般状况下,假如类比的相像性越多,相像的性质及推想的性质之间越相关,那么类比得出的命
4、题越牢靠.考点二 演绎推理(俗称三段论)由一般性的命题推出特别命题的过程,这种推理称为演绎推理.考点三 数学归纳法1. 它是一个递推的数学论证方法.2. 步骤.命题在1或时成立,这是递推的根底;B.假设在时命题成立; C.证明1时命题也成立,完成这两步,就可以断定对任何自然数(或n=,且)结论都成立。考点三 证明1. 反证法: 2、分析法: 3、综合法:数系的扩大和复数的概念复数的概念(1) 复数:形如的数叫做复数,和分别叫它的实部和虚部.(2) 分类:复数中,当,就是实数; ,叫做虚数;当时,叫做纯虚数.(3) 复数相等:假如两个复数实部相等且虚部相等就说这两个复数相等.(4) 共轭复数:当
5、两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数互为共轭复数.(5) 复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面轴叫做实轴,y轴除去原点的部分叫做虚轴。(6) 两个实数可以比较大小,但两个复数假如不全是实数就不能比较大小。复数的运算1.复数的加,减,乘,除按以下法那么进展设那么1 2 3 2,几个重要的结论(1) (2) (3)假设为虚数,那么(1) ;(2) ;(3)4.关于虚数单位i的一些固定结论:1 2 3 2练习一组一、选择题1在平均变更率的定义中,自变量x在x0处的增量x()A大于零B小于零C等于零 D不等于零答案D解析x可正,可负,但不为0,故应选D.2设函数yf(x),当自变
6、量x由x0变更到x0x时,函数的变更量y为()Af(x0x) Bf(x0)xCf(x0)x Df(x0x)f(x0)答案D解析由定义,函数值的变更量yf(x0x)f(x0),故应选D.3函数f(x)x2x,那么f(x)从1到0.9的平均变更率为()A3 C2.09 答案D解析f(1)(1)2(1)2.f(0.9)(0.9)2(0.9)1.71.平均变更率为2.9,故应选D.4函数f(x)x24上两点A,B,1,1.3,那么直线的斜率为()A2 C2.09 答案B解析f(1)5,f(1.3)5.69.2.3,故应选B.5函数f(x)x22x,函数f(x)从2到2x的平均变更率为()A2x B2x
7、C2x D(x)22x答案B解析f(2)22220,f(2x)(2x)22(2x)2x(x)2,2x,故应选B.6函数yx21的图象上一点(1,2)及邻近一点(1x,2y),那么等于()A2 B2xC2x D2(x)2答案C解析2x.故应选C.7质点运动规律S(t)t23,那么从3到3.3内,质点运动的平均速度为()A6.3 C3.3 答案A解析S(3)12,S(3.3)13.89,平均速度6.3,故应选A.8在x1旁边,取x0.3,在四个函数yx、yx2、yx3、y中,平均变更率最大的是()ABCD答案B解析x0.3时,yx在x1旁边的平均变更率k11;yx2在x1旁边的平均变更率k22x2
8、.3;yx3在x1旁边的平均变更率k333x(x)23.99;y在x1旁边的平均变更率k4.k3k2k1k4,故应选B.9物体做直线运动所经过的路程s可以表示为时间t的函数ss(t),那么物体在时间间隔t0,t0t内的平均速度是()Av0 答案C解析由平均变更率的概念知C正确,故应选C.10曲线yx2和这条曲线上的一点,Q是曲线上点P旁边的一点,那么点Q的坐标为() 答案C解析点Q的横坐标应为1x,所以其纵坐标为f(1x)(x1)2,故应选C.二、填空题11函数yx32,当x2时,.答案(x)26x12解析(x)26x12.12在x2旁边,x时,函数y的平均变更率为答案解析.13函数y在x1旁
9、边,当x时的平均变更率为答案2解析2.14曲线yx21上两点A(2,3),B(2x,3y),当x1时,割线的斜率是;当x0.1时,割线的斜率是解析当x1时,割线的斜率k15.当x0.1时,割线的斜率k24.1.三、解答题15函数f(x)2x1,g(x)2x,分别计算在区间3,1,0,5上函数f(x)及g(x)的平均变更率解析函数f(x)在3,1上的平均变更率为2.函数f(x)在0,5上的平均变更率为2.函数g(x)在3,1上的平均变更率为2.函数g(x)在0,5上的平均变更率为2.16过曲线f(x)的图象上两点A(1,2),B(1x,2y)作曲线的割线,求出当x时割线的斜率解析割线的斜率k.1
10、7求函数yx2在x1、2、3旁边的平均变更率,推断哪一点旁边平均变更率最大?解析在x2旁边的平均变更率为k12x;在x2旁边的平均变更率为k24x;在x3旁边的平均变更率为k36x.对随意x有,k1k2k3,在x3旁边的平均变更率最大C处沿直线分开路灯(1)求身影的长度y及人距路灯的间隔 x之间的关系式;(2)求人分开路灯的第一个10s内身影的平均变更率解析(1)如下图,设人从C点运动到B处的路程为,为身影长度,的长度为,由于,那么,即,所以yf(x)x.(2)841.4,在0,10内自变量的增量为x2x11.4101.4014,f(x2)f(x1)140.所以.即人分开路灯的第一个10s内身
11、影的平均变更率为.练习二组一、选择题1函数在某一点的导数是()A在该点的函数值的增量及自变量的增量的比B一个函数C一个常数,不是变数D函数在这一点到它旁边一点之间的平均变更率答案C解析由定义,f(x0)是当x无限趋近于0时,无限趋近的常数,故应选C.2假如质点A依据规律s3t2运动,那么在t03时的瞬时速度为()A6B18C54D81答案B解析s(t)3t2,t03,ss(t0t)s(t0)3(3t)233218t3(t)2183t.当t0时,18,故应选B.3yx2在x1处的导数为()A2xB2C2x D1答案B解析f(x)x2,x1,yf(1x)2f(1)(1x)212x(x)22x当x0
12、时,2f(1)2,故应选B.4一质点做直线运动,假设它所经过的路程刚好间的关系为s(t)4t23(s(t)的单位:m,t的单位:s),那么t5时的瞬时速度为()A37B38C39D40答案D解析404t,s(5) (404t)40.故应选D.5函数yf(x),那么以下说法错误的选项是()Ayf(x0x)f(x0)叫做函数值的增量叫做函数在x0到x0x之间的平均变更率Cf(x)在x0处的导数记为yDf(x)在x0处的导数记为f(x0)答案C解析由导数的定义可知C错误故应选C.6函数f(x)在xx0处的导数可表示为yx0,即()Af(x0)f(x0x)f(x0)Bf(x0)f(x0x)f(x0)C
13、f(x0)Df(x0) 答案D解析由导数的定义知D正确故应选D.7函数y2c(a0,a,b,c为常数)在x2时的瞬时变更率等于()A4a B2abCb D4ab答案D解析4abax,y2 (4abax)4ab.故应选D.8假如一个函数的瞬时变更率到处为0,那么这个函数的图象是()A圆 B抛物线C椭圆 D直线答案D解析当f(x)b时,f(x)0,所以f(x)的图象为一条直线,故应选D.9一物体作直线运动,其位移s刚好间t的关系是s3tt2,那么物体的初速度为()A0 B3C2 D32t答案B解析3t,s(0) 3.故应选B.10设f(x),那么 等于()A C 答案C解析 .二、填空题11函数y
14、f(x)在xx0处的导数为11,那么; .答案11,解析 f(x0)11; f(x0).12函数yx在x1处的导数是答案0解析yx1,.y1 0.13函数f(x)4,假设f(2)2,那么a等于答案2解析a,f(1) a.a2.14f(x0) ,f(3)2,f(3)2,那么 的值是答案8解析 .由于f(3)2,上式可化为 3 23(2)8.三、解答题15设f(x)x2,求f(x0),f(1),f(2)解析由导数定义有f(x0) 2x0,16枪弹在枪筒中运动可以看做匀加速运动,假如它的加速度是5.01052,枪弹从枪口射出时所用时间为1.6103s,求枪弹射出枪口时的瞬时速度解析位移公式为s2sa
15、(t0t)20ta(t)20at, 0,a5.01052,t01.6103s,0800.所以枪弹射出枪口时的瞬时速度为800.17 在曲线yf(x)x23的图象上取一点P(1,4)及旁边一点(1x,4y),求(1)(2)f(1)解析(1)2x.(2)f(1) (2x)2.18函数f(x)(1x)在点x00处是否有导数?假设有,求出来,假设没有,说明理由解析f(x)yf(0x)f(0)f(x) (1x)1, (1x)1, ,x0时,无极限函数f(x)(1x)在点x00处没有导数,即不行导(x0表示x从大于0的一边无限趋近于0,即x0且x趋近于0)练习三组1假如曲线yf(x)在点(x0,f(x0)
16、处的切线方程为x2y30,那么()Af(x0)0Bf(x0)0Cf(x0)0 Df(x0)不存在答案B解析切线x2y30的斜率k,即f(x0)0.故应选B.2曲线yx22在点处切线的倾斜角为()A1 D答案B解析y (xx)x切线的斜率ky11.切线的倾斜角为,故应选B.3在曲线yx2上切线的倾斜角为的点是()A(0,0) B(2,4) 答案D解析易求y2x,设在点P(x0,)处切线的倾斜角为,那么2x01,x0,.4曲线yx33x21在点(1,1)处的切线方程为()Ay3x4 By3x2Cy4x3 Dy4x5答案B解析y3x26x,y13.由点斜式有y13(x1)即y3x2.5设f(x)为可
17、导函数,且满意 1,那么过曲线yf(x)上点(1,f(1)处的切线斜率为()A2B1 C1D2答案B解析 1,即y11,那么yf(x)在点(1,f(1)处的切线斜率为1,应选B.6设f(x0)0,那么曲线yf(x)在点(x0,f(x0)处的切线()A不存在 B及x轴平行或重合C及x轴垂直 D及x轴斜交答案B解析由导数的几何意义知B正确,故应选B.7曲线yf(x)在x5处的切线方程是yx8,那么f(5)及f(5)分别为()A3,3 B3,1C1,3 D1,1答案B解析由题意易得:f(5)583,f(5)1,故应选B.8曲线f(x)x3x2在P点处的切线平行于直线y4x1,那么P点的坐标为()A(
18、1,0)或(1,4) B(0,1)C(1,0) D(1,4)答案A解析f(x)x3x2,设x0,y3x3x0(x)2(x)3x,313x0(x)(x)2,f(x0)31,又k4,314,1.x01,故P(1,0)或(1,4),故应选A.9设点P是曲线yx3x上的随意一点,P点处的切线倾斜角为,那么的取值范围为() 答案A解析设P(x0,y0),f(x) 3x2,切线的斜率k3,3.故应选A.10设P为曲线C:yx22x3上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围为0,那么点P横坐标的取值范围为()A1, B1,0C0,1 D,1答案A解析考察导数的几何意义y2x2,且切线倾斜角0,切线的斜率
19、k满意0k1,即02x21,1x.11函数f(x)x23,那么f(x)在(2,f(2)处的切线方程为答案4xy10解析f(x)x23,x02f(2)7,yf(2x)f(2)4x(x)24x. f(2)4.又切线过(2,7)点,所以f(x)在(2,f(2)处的切线方程为y74(x2)即4xy10.12假设函数f(x)x,那么它及x轴交点处的切线的方程为答案y2(x1)或y2(x1)解析由f(x)x0得x1,即及x轴交点坐标为(1,0)或(1,0)f(x) 1.切线的斜率k12.切线的方程为y2(x1)或y2(x1)13曲线C在点P(x0,y0)处有切线l,那么直线l及曲线C的公共点有个答案至少一
20、解析由切线的定义,直线l及曲线在P(x0,y0)处相切,但也可能及曲线其他部分有公共点,故虽然相切,但直线及曲线公共点至少一个14曲线yx33x26x10的切线中,斜率最小的切线方程为答案3xy110解析设切点P(x0,y0),那么过P(x0,y0)的切线斜率为,它是x0的函数,求出其最小值设切点为P(x0,y0),过点P的切线斜率k36x063(x01)2x01时k有最小值3,此时P的坐标为(1,14),其切线方程为3xy110.三、解答题15求曲线y上一点处的切线方程解析y .y4,曲线在点处的切线方程为:y(x4)即5x16y80.16函数f(x)x33x及yf(x)上一点P(1,2),
21、过点P作直线l.(1)求使直线l和yf(x)相切且以P为切点的直线方程;(2)求使直线l和yf(x)相切且切点异于点P的直线方程yg(x)解析(1)y 3x23.那么过点P且以P(1,2)为切点的直线的斜率k1f(1)0,所求直线方程为y2.(2)设切点坐标为(x0,3x0),那么直线l的斜率k2f(x0)33,直线l的方程为y(3x0)(33)(xx0)又直线l过点P(1,2),2(3x0)(33)(1x0),3x02(33)(x01),解得x01(舍去)或x0.故所求直线斜率k33,于是:y(2)(x1),即yx.17求证:函数yx图象上的各点处的切线斜率小于1.解析y 11,yx图象上的
22、各点处的切线斜率小于1.18直线l1为曲线yx2x2在点(1,0)处的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1l2.(1)求直线l2的方程;(2)求由直线l1、l2和x轴所围成的三角形的面积解析(1)y1 3,所以l1的方程为:y3(x1),即y3x3.设l2过曲线yx2x2上的点B(b,b2b2),yb 2b1,所以l2的方程为:y(b2b2)(2b1)(xb),即y(2b1)xb22.因为l1l2,所以3(2b1)1,所以b,所以l2的方程为:yx.(2)由得即l1及l2的交点坐标为.又l1,l2及x轴交点坐标分别为(1,0),.所以所求三角形面积S.练习三组1以下结论不正确的选项是()A假
23、设y0,那么y0B假设y5x,那么y5C假设yx1,那么yx2 答案D2.曲线yx32在点处切线的倾斜角为()A30B45C135 D60答案B解析y11,倾斜角为45.3.函数y(x1)2(x1)在x1处的导数等于()A1 B2 C3 D4答案D解析y(x1)2(x1)(x1)2(x1)2(x1)(x1)(x1)23x22x1,y14.4.设f(x)32d(a0),那么f(x)为R上增函数的充要条件是()Ab240Bb0,c0Cb0,c0 Db230,f(x)为增函数,f(x)322c0恒成立,(2b)243ac4b2120,b230,右侧f(x)0,右侧f(x)0,那么f(x0)是极大值D
24、假如在点x0旁边的左侧f(x)0,那么f(x0)是极大值答案C解析导数为0的点不肯定是极值点,例如f(x)x3,f(x)3x2,f(0)0,但x0不是f(x)的极值点,故A错;由极值的定义可知C正确,故应选C.6.函数yf(x)在区间a,b上的最大值是M,最小值是m,假设Mm,那么f(x)()A等于0B大于0C小于0 D以上都有可能答案A解析Mm,yf(x)是常数函数f(x)0,故应选A.7.内接于半径为R的球且体积最大的圆锥的高为()ARB2R RR答案C解析设圆锥高为h,底面半径为r,那么R2(Rh)2r2,r22h2Vr2hh(2h2)2h3Vh2.令V0得hR.当0h0;当h2R时,V
25、g(x),所以阴影部分的面积为f(x)g(x).12f(x)x3的切线的斜率等于1,那么其切线方程有()A1个B2个C多于两个 D不能确定答案B解析f(x)x3,f(x)3x2,令3x21,得x,即切点坐标为或.由点斜式可得切线方程为yx或yx,即yx或yx.故应选B.13.假设曲线yx2b在点(0,b)处的切线方程是xy10,那么()Aa1,b1Ba1,b1Ca1,b1 Da1,b1答案A解析y2xa,y0(2xa)0a1,将(0,b)代入切线方程得b1.14.关于归纳推理,以下说法正确的选项是()A归纳推理是一般到一般的推理B归纳推理是一般到个别的推理C归纳推理的结论肯定是正确的D归纳推理
26、的结论是或然性的答案D解析归纳推理是由特别到一般的推理,其结论的正确性不肯定故应选D.15.以下说法正确的选项是()A由合情推理得出的结论肯定是正确的B合情推理必需有前提有结论C合情推理不能揣测D合情推理得出的结论无法断定正误答案B解析由合情推理得出的结论不肯定正确,A不正确;B正确;合情推理的结论本身就是一个揣测,C不正确;合情推理结论可以通过证明来断定正误,D也不正确,故应选B.16.“四边形是矩形,四边形的对角线相等,补充以上推理的大前提是()A正方形都是对角线相等的四边形B矩形都是对角线相等的四边形C等腰梯形都是对角线相等的四边形D矩形都是对边平行且相等的四边形答案B解析由大前提、小前
27、提、结论三者的关系,知大前提是:矩形是对角线相等的四边形故应选B.17.证明命题“f(x)在(0,)上是增函数,一个同学给出的证法如下:f(x),f(x).x0,1,00,即f(x)0,f(x)在(0,)上是增函数,他运用的证明方法是()A综合法B分析法C反证法 D以上都不是答案A解析该证明方法符合综合法的定义,应为综合法故应选A.18.否认结论“至多有两个解的说法中,正确的选项是()A有一个解B有两个解C至少有三个解 D至少有两个解答案C解析在逻辑中“至多有n个的否认是“至少有n1个,所以“至多有两个解的否认为“至少有三个解,故应选C.19.用数学归纳法证明11)时,第一步应验证不等式()A10,b0,b0Ca0,b0 Da0答案D解析复数za在复平面内的对应点坐标为(a,b),该点在第二象限,需a0,故应选D.24是虚数单位,()iii i答案B解析i,应选B.25.复数z是实数的充分而不必要条件为()AzBzCz2是实数 Dz是实数答案A解析由z可知z必为实数,但由z为实数不肯定得出z,如z2,此时z,故z是z为实数的充分不必要条件,应选A.26.复数i3(1i)2()A2B2 C2iD2i答案A解析考察复数代数形式的运算i3(1i)2i(2i)2.27.复数2()A34iB34iC34i D34i答案A解析234i.
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