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3.1.1 平均变化率
[基础达标]
1. 如图,函数y=f(x)在A,B两点间的平均变化率为________.
解析:∵A(1,3),B(3,1),
Δy-2
∴Δx=3-1=2,Δy=1-3=-2.∴平均变化率==-1.
Δx2
答案:-1
2
2.一质点的运动方程是s=4-2t,则在时间段[1,1+Δt]内相应的平均速度为________;当Δt=0.1时,相应的平均速度为________.
22
解析:∵Δs=4-2(1+Δt)-(4-2×1)
2
=-2[2Δt+(Δt)],
Δs∴平均速度为=-2(2+Δt)=-4-2Δt.
ΔtΔs当Δt=0.1时,=-4-2×0.1=-4.2.
Δt答案:-4-2Δt -4.2
3.函数f(x)=5x+4,①在区间[0,1]上的平均变化率是________;②在任一区间[a,b](a
解析:①Δx=1-0=1,Δy=f(1)-f(0)=9-4=5. Δy∴=5. Δx②Δx=b-a,Δy=f(b)-f(a)=(5b+4)-(5a+4)=5(b-a), Δy5b-a∴==5. Δxb-a答案:5 5
123
4.在x=1附近,取Δx=0.3,在四个函数①y=x,②y=x,③y=x,④y=中,平均变化率最大的是________.
x解析:①的平均变化率为1,②的平均变化率为2.3,③的平均变化率为3.99,④的平均变化率约为-0.77.故③的平均变化率最大.
答案:③
2
5.函数f(x)=x-x在区间[-2,t]上的平均变化率是2,则t=________.
Δyft-f-2解析:==2,
Δxt--2
解得t=5或t=-2(舍去). 答案:5
6.甲、乙二人跑步路程与时间关系如图所示,________跑得快.
解析:乙跑得快.因为在相同的时间内,甲跑的路程小于乙跑的路程,即甲的平均速度比乙的平均速度小. 答案:乙
7.一正方形铁板在0 ℃时,边长为10 cm,加热后会膨胀,当温度为t ℃时,边长变为10(1+at) cm,a为常数.试求在这一过程中铁板面积对温度的平均膨胀率.
解:铁板面积对温度的平均膨胀率即为铁板面积对温度的平均变化率.
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铁板面积s的增量Δs=[10(1+at)]-10=100(at+2at).
Δs100at+2at2
则当温度从0 ℃变化到t ℃这一过程中,铁板面积对温度的平均膨胀率为==100atΔtt-0
+200a.
28π
8.将半径为R的球加热,若半径从R=1到R=m时球的体积膨胀率为,求m的值.
3
4π34π34π3
解:ΔV=m-×1=(m-1),
3334π3
m-1
ΔV328π2∴==.∴m+m+1=7. ΔRm-13∴m=2或m=-3(舍).
[能力提升]
2
1.函数y=3x-2x-8在x1=3处有增量Δx=0.5,则f(x)在x1到x1+Δx上的平均变化率是________.
Δy8.7522
解析:Δy=3×(3+0.5)-2(3+0.5)-8-(3×3-2×3-8)=8.75.∴平均变化率为==17.5.
Δx0.5
答案:17.5
2.甲、乙两厂污水的排放量W与时间t的关系如图所示,治污效果较好的是________.
22
2222
解析:由图象可知W1(0) W1t0-W10W2t0-W20∴0>>, t0 W2t0-W20W1 |>| t0 ∴乙在[0,t0]上的平均变化率绝对值较大. 从而| 因此乙厂治污效果较好. 答案:乙 t0 t0-W10 |. t0 πππ 之间和到之间的平均变化率,并比较它们的大小. 632 π sin-sin 0 6π3 解:在0到之间的平均变化率为=; 6ππ -06 ππ 在到之间的平均变化率为 32ππsin-sin 2332-3 =. πππ-233.求函数y=sin x在0到33 ∵2-3<1,∴> π 2-3π . π3ππ32-3π ∴函数y=sin x在0到之间的平均变化率为,在到之间的平均变化率为,且在0到 6π32π6 之间的平均变化率较大. 32 4.(创新拓展)假设在生产8到30台机器的情况下,生产x台机器的成本是c(x)=x-6x+15x(元),而售 32 出x台的收入是r(x)=x-3x+12x(元),则生产并售出10台至20台的过程中平均利润是多少元? 解:由题意,生产并售出x台机器所获得的利润是: L(x)=r(x)-c(x)=(x3-3x2+12x)-(x3-6x2+15x)=3x2-3x,故所求的平均利润为: L20-L10870L===87(元). 20-1010
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