3.函数在处的导数的几何意义:曲线在其上点,处的切线的斜率。用导数研究切线问题,切点是关键(切点在切线上、切点在曲线上、切点横坐标的导函数值为切线斜率)。
[举例1]曲线在点处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
A. B. C. D. (07高考海南理10)
解析:,则]曲线在点处的切线斜率为:,
∴切线方程为:,它与坐标轴的交点分别为:(2,0),(0,-);
∴切线与坐标轴所围三角形的面积为:,选D。
[举例2]函数的图象在点P处的切线方程是:,若点P的横坐标为5,
则= 。
解析:本题没有函数表达式,但有切线方程,注意到“切点在切线上”,
∴P(5,3);又“切点在曲线上”,∴;而曲线在点P处的切线斜率为,
即=-1,故=2。
[举例3]已知直线与抛物线相切,则
解析:本题固然可以将直线方程带入抛物线方程中,使得到的一元二次方程的判别式=0,
从而求出的值;但这种做法只限于二次曲线,若将抛物线换成其它的非二次曲线,则此路不通。以下用“导数”求解:“切点”是关键,记切点P(,),,则有:
(切点在切线上)①; (切点在曲线上)②
=1 (切点横坐标的导函数值为切线斜率)③;由①②③解得:。
[巩固1]已知函数的图象在点处的切线方程是,则____.(07高考湖北文13)
[巩固2]点P是曲线上的动点,设点P处切线的倾斜角为,则的取值范围是A、 B、 C、 D、
[巩固3]若直线y=x是曲线y=x3-3x2+ax的切线,则a=___________
2.常用导数公式:,,,;
导数的运算法则:若函数与的导数存在,则,
,;
(这个公式很容易记错,注意和“积的导数”对比);
复合函数的导数:由与=得到复合函数,则=.。
[举例1]已知,则= 。
解析:是常数,∴=3+2-1= -2
∴,故=3。
[举例2],= 。
解析:本题可以用“倒序相加”法,也可以用“通项变化”法(k= n);这里,我们观察 ①,不难发现其通项求导后的系数正是所求“项”;故考虑对①式两边同求导数,得:
,令=1得:
=
[巩固1] 已知.令,则= 。
[巩固2]已知函数,则的值为:
A. B. C. D.
1.叫函数在处的导数,记作 。
注:①函数应在点的附近有定义,否则导数不存在。②在定义导数的极限式中,趋近于0可正、可负、但不为0,而可能为0。③是函数对自变量在范围内的平均变化率,它的几何意义是过曲线上点(,)及点(+,
)的割线斜率。④导数是函数在点的处瞬时变化率,它反映的函数在点处变化的快慢程度,它的几何意义是曲线上点(,)处的切线的斜率。⑤若极限不存在,则称函数在点处不可导。⑥如果函数在开区间内每一点都有导数,则称函数在开区间内可导;此时对于每一个∈,都对应着一个确定的导数,从而构成了一个新的函数,称这个函数为函数在开区间内的导函数,简称导数;导数与导函数都称为导数,这要加以区分:求一个函数的导数,就是求导函数;求一个函数在给定点的导数,就是求导函数值。
[举例1]若,则等于:
(A) -1 (B) -2 (C) 1 (D) 1/2
解析:∵,即=2=-1。
[举例2] 已知为正整数设,证明
解析:本题可以对展开后“逐项”求导证明;这里用导数的定义证明:
=
=
=
=。
[巩固1]一质点作曲线运动,它的位移S与时间t的关系为: ,试用导数的定义求t =3时的速度。
[巩固2]设C是成本,q是产量,成本与产量的函数关系式为C=C(q),当产量为时,产量变化对成本的影响可用增量比刻划. 如果无限趋近于0时,无限趋近于常数A,经济学上称A为边际成本. 它表明当产量为时,增加单位产量需付出成本A(这是实际付出成本的一个近似值)。设生产x个单位产品的总成本函数是C(x)=8+,则生产8个单位产品时,边际成本是: ( )
A.2 B.8 C.10 D.16
12.如图(甲)所示,A、B为两块距离很近的平行金属板(电子通过A、B间的时间可忽略不计),板中央均有小孔。一束电子以初动能EKO=120eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板M、N之间有匀强电场,板长L=2×10-2m,板间距离d=4×10-3m;偏转电压U=20V,现在A、B间加一个如图(乙)变化的电压,在t=0到t=2s时间内,A板的电势高于B板的电势,则在U随时间变化的第一个周期时间内:
⑴电子在哪段时间内可以从B板上的小孔O'射出?
⑵在哪段时间内,电子能从偏转电场右侧飞出?
11.用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量4 kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动.求:在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能第一次达到最大时,物体A的速度多大?弹性势能的最大值是多大?
(2)A的速度有可能向左吗?为什么?
10.下图是过山车的模型图,在图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动。已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=1/24,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。问:
⑴若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大?
⑵若小车在P点的初速度为10m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?
9.(1)螺旋测微器的测量结果是: cm
(2)一只电压表的量程是3.0V,其内阻RV 约900Ω。某同学用如图所示的电路来测定RV 的准确值,实验步骤如下:
①按图正确连接电路,将滑动变阻器R1的滑片移到最右端,将电阻箱R的阻值调到最大值。
②闭合电键S1、S2,调节R1的阻值,使电压表指针指到满偏。
③保持S1闭合,断开S2,调节R和R1的阻值,使电压表指针指到满偏的一半。
④读出电阻箱的阻值,即为电压表的内阻。
⑴在该实验中,有两个滑动变阻器可供选择:a:最大阻值为2000Ω,额定电流为1A;b:最大阻值为20Ω,额定电流为2A。根据实验电路的实际情况,应选用其中的_______。
⑵上述实验步骤中有一步里有重大错误,这一步是第 步,请你把正确的操作写在下面:
。
⑶该实验存在系统误差。设RV 的测量值和真实值分别为R测和R真,则应该有R测_____R真(填大于、小于或等于)。
⑷用笔画线当导线,将右边的实验器材按照电路图连成实验电路。
8.如图8所示,平行板电容器AB两极板水平放置,A在上方,B在下方,现将其和二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球沿AB 中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是 ( )
A.若小球带正电,当A B间距增大时,小球打在N的右侧
B.若小球带正电,当A B间距减小时,小球打在N的左侧
C.若小球带负电,当A B间距减小时,小球可能打在N的右侧
D.若小球带负电,当A B间距增大时,小球可能打在N的左侧
2009-2010学年高三月考物理试题答卷纸
7.如图所示,空间有与水平方向成θ角的匀强电场。一个质量为m的带电小球,用长L的绝缘细线悬挂于O点。当小球静止时,细线恰好处于水平位置。现用一个外力将小球沿圆弧缓慢地拉到最低点,此过程小球的电荷量不变。则该外力做的功为( )
A.mgL B.mgL tanθ C.mgLcotθ D.mgL/cosθ
6.如图所示,电源电动势=5V,内阻r=10Ω,R0=90Ω,R为滑动变阻器,最大阻值为400Ω,以下说法正确的是( )
A.R的阻值为80时,R0消耗的电功率最大
B.R的阻值为400Ω时,电源的路端电压最大
C.R的阻值为100Ω时,R消耗的电功率最大
D.R0上消耗的电功率最小值是9×10-2W
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