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教材习题答案
第一章 数列 续表
51;(6)-38,-360;(7)-45,45;
. .
题号 a d n a n (8)45,10
1 n a a
§1 数列的概念及其函数特性 8.解析 S ( 1+ 52) S
3 3 52 = =2 860, 50 =
(3) -6 30 15 2
1.1 数列的概念 4 4 .
2860-10-100=2750
9.解析 由a a n d可得n
练习 (4) 3 2 10 21 n= 1+( -1) =120,
n n d
2.解析 . S na ( -1) 代入数据可得S
1.解析 2 (1)140;(2)2 n= 1+ , 120=
(1)1,3,5,7,9;(2)2,2, , 3.解析 x ° 提示 设中间项为x 则 2
3 =60 ( : , 支.
另 项分别为x d x d . 7260
2 . 2 - , + ) 10.解析 . .
1, 4.解析 a d 提示 a n (1)1225 m;(2)20 s
5 (1) 1=5; =-2( : n=-2 11.解析 设n 分相遇 每分甲所走路程
2.C 因为 n 是偶数 所以 n 应为 n 略 ,
2 , 25-2 +7=5+( -1)×(-2));(2) ; 依次成公差为 的等差数列 共n项.
奇数 故选 . 递减. 1 ,
, C (3) a d .
3.B. 5.解析 a a a . 1=2(m), =1
n -1 提示 设 2= 下 3 降 ℃, 一 4 固 =- 定 9 数 ℃ 值 , 为 8=- d 33 a ℃ 所以 n na n ( n -1) d 代入数据
4.解析 (1) a n=2 n ;(2) a n= (-1 n ) . ( a : n 则根据a , a 1 = 70=5 + 1+ 2 ,
1.2 数列的函数特性 (
9
n
℃
-1
,
) d
5=
可
-
求
15
得
℃
d
,
=-
=
6
5,
℃)
n= 1+
B组
解得n
=7(
分
)
.
练习 2.2 等差数列的前n项和 1.解析 前 排离地高度成等差数列
16 ,
1.解析 略. 练习(第 页) a 1=17 cm, 公差d =8 cm, n =16, 由a n=
2.解析
(1)
图略
,
递减数列
;(2)
图略
, 1.解析
17
个.
a
1+(
n
-1)
d得a
16=137 cm;
递增数列.
2.解析
1
S
14
n
0
n .
后
10
排
(
包括第
16
排
)
也成等差数列
,
习题1-1 n= ( +1) b a d′ 得b
3.解析 a d a S 1= 16=137 cm, =10 cm, 10=137
A组 . (1) 1=-8, =4;(2) 8=16, 8 +9×10=227(cm) .
1.解析 (1)10,13, a n =3 n -2;(2)24, 练 = 习 4 ( 4 第 19 页) 2.解 所 析 以最 由 后一 a 排 a 离地高 n 度为 d 2 代 27 入 cm a .
35, a n= n ( n +2) . 1.解析 .理由略. n= 1+( -1) 1=3,
2.答案 2;6;110;20 . 2.解析 B S . a n=33333, d =5 可得n =6 667, 每页所
3
4
.
.
解
解
析
析 3 ( 6 1
.
) a n=5 n -3;(2) a n=5×10 n -1.
3.
解
答
析
案
8 n
17=3
或
40
n 不合题意 舍去
抄字数为
21×13=273,
6
2
6
7
6
3
7
=24
1
2
1
7
5
3 ,
5 6 . . 解 解 析 析 图 图 略 略 , 第 a 2 项. . n = 9 时 = , 8 最大角 =9( a 9 = 100 ° + , 8×1 ) 0 , ° 所以在第 25 页 , 1 1 1 3 5 = 8 1 1 1 3 , 故在第
B组 , 4=-25 =180 °. 9 行.
4.解析 个 个.
n n d
1.解析 a nn 15 ;270 3.解析 S na ( -1) n a
(1) n=(-1) ; 习题1-2 (1) n= 1+ , =9, 1
a (-1)
n +1n2
. A组 可得d 粒
2
(2) n= n2
+1 1. .
=11 =
n
7
n
;
d
2. . C S na ( -1) a a d代入
B 2. 提示 根号内的数成等差数列 (2) n= 1+ , 3= 1+2
B.( : ) 2
3. . 上式可得d 粒.
§2 等差数列 C =8
4. . 提示 从山顶到山脚每降低 4.解析 如图.
C ( : 100 m,
依次所得气温可构成以 . 为公差的
2.1 等差数列的概念及通项公式 0 6
等差数列
练习(第 页) )
13 5.解析 a d 由a a n
1.解析 (1) 1=8, =-3, n= 1+( -
235,240,245,250,255,260, d代入数据得 a
. 1) , 20=8-3×19=-49;
265,270,275,280,285,290,295,300 是 n 即第 项.
2.解析 a a n d n (2) , =100 100
(1) n= 1+( -1) =3 -1; 6.解析 噪声的平均值是一个递减的等
a n a 2 n 5 . 差数列 公差为 . 年噪声的平 5.解析 a n 图略
(2) n=-4 +17;(3) n=- + , -0 6,2017 (1) n=-8 +39( );
3 3 均值为 a 设经过 n 年噪声会小于 第 项
3.解析
38
块
,
a
n=(4
n
+2)
块.
a
1,
n . n
(2)
由
5
a a
;
n d 代入数据可
练习(第 页) 42 dB, n +1 =56+ ·(-0 6)<42, > (3) n= 1+( -1) ≥0,
15 得 n 时和最大 再由 S na
1. 1 所以至少经过 年即 年 = 4 , n = 1 +
23 , 24 2041 n n d
3 ( -1) 可得S .
题号 a d n a n 噪声将小于 . 4=76
1 42 dB 2
7.答案 . 6.解析 不是等差数
(1) 8 -3 20 -49 (1)22,5848;(2)22,99; (1)2 { ,3, n 5,7,9;(2)
1 . 列 a 2, =1,
(2) 2 2 9 18 (3)34,-10 ;(4)4,1 430;(5)0 1, ;(3) n= n n
6 2 -1, =2,3,4,…
1
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等§3 等比数列 ( ) 3 ] [ ( ) 4 ( ) 4 ] 3.C 由于
2 a 2 a 2 a
+ + = a a a a a30q(1+2+…+29) a10q145 3
3 3 3 1 2 3… 30= 1 =( 1 ) ,
3.1 等比数列的概念及通项公式
341a.
a
3
a
6…
a
30=
a1
1
0q(2+5+…+29)
=
a1
1
0q155
,
练习(第 页) 81 a a a a a a a 1 3 q10 q
23 习题1-3 3 6… 30 =( 1 2 3… 30) , =2,
a a a 20.
1.答案 1 或 A组 3 6… 30=2
(1)48;(2) ;(3)4;(4)2 故选 .
2 1. . 2. . C
2.解 -2 析 ;( 5) 公 4 . 比q为
0
没有意义
,
也不能有 3. A C . ( 提示 C : a n= a n +1+ a n +2= a n q + a n q2 ,⇒ q2 4.解
量
析
是 以
由
18
表 .
34
可知
.
, 碘 -
为
13
公
1
比
每
的
天
等
的
比
剩
数
余
3.解 某 析 一项 为 (1) 0 a . 1=3, q =
2
1 . 4 5 . . C 解 + q . 析 -1 =0 第 ) 六次摆动的弧长为 a
6=36×
1
列
0
. .
9
所
05
以
>1
7 2
0
0
,
天 = 后 0 还 91 有 7 20 . 00×0 . 917 7 ≈
图略. . 6-1 . 所以 天后还 可用于治疗.
(2) 09 ≈21(cm) 7 10 g
数列 a 是递减数列.证明略. 6.解析 5 粒 .
(3) { n} 120 =24883200000( )
练习(第 页) 7.答案 §4 数列在日常经济
25
1. . 2. . 题号 a q n a S 生活中的应用
D B n n
1
3.解析
(1)±60;(2)±2;(3)±|
a2
-
b2
|
.
练习(第 页)
(1) 3 2 6 96 189 34
3.2 等比数列的前n项和 1. .
B
1 1 127 2.解析 年本利和为 .
练习(第 页) (2) 8 7 2020 1(1+00175),
28 2 8 8 年本利和为 . 2
1.解析 S
a
1(1-
q10
) 1(1-3 10 ) (3) 5 2 3 20 35
2021 1(1+00175) ,
(1) 10= q = = …
1- 1-3 年本利和为 . 4
(4) 2 3 4 54 80 2023 1(1+0 017 5) ≈
1 10 . .
(3 -1); 1071859
2 (5) 1 2 3 4 7 所以到 年得到的本利和约为
[ ( ) 6 ] 2023
1 1 . 万元.
a q6 1- - 1 1 31 1071859
(2) S 6= 1(1- q ) = 2 ( 3 ) (6) 2 2 5 8 8 练习(第 35 页)
1- 1- - 1 1.解析 设小杨每年年底还银行贷款
3 2
( ) (7) 27 4 8 65 x万元 第 k 年年底还款后欠款为
3 ,
3 1
= 1- 6 ; A k 万元.
8 3 (8) 3 2 6 96 189
(3) S n= a 1( 1 1 - - q qn ) = a 1 1 - - a q 1 qn = a 1 1 - - a q n q = 8.C S n , S 设 n= 第 1+ n 2+ 小 2 2 时 +… 知 + 道 2 n 喜 =2 讯 n + 的 1 - 总 1= 人 2 数 047 为 , 则 A 2= A [ 1 2 = 0 2 ( 0 1 ( . + 1 0 + . 0 0 . 4 2 0 9 4 ) x 9 - ) x - ] x ( ; . 1+0 . 049 x )- x
1 1 1 n 故选 . =20(1+0049) - (1+0049)- ;
- × ( ) =10, C
3 6561 3 1 1 9.解析 每年的产值构成等比数列 a …
= 1 - { n}, A . 10 x . 9
1 2 6561 a q % . 则 a 10=20(1+0049) - (1+0049) -…-
1- 1=200, =1+20 =1 2, n=200× x . x
= 3280 ;
3 1 . 2
.
n -1 >
n
1 200
.
, n >1+log1 . 26≈1+9 . 84=
=
(
2
1
0
+
(
0
1+
04
0
9
. 0
)
4
-
9) 10 - x1-(1+0
.
0 . 49)
10
.
6561 1084, ≥11 1-(1+0049)
(4) S n= a 1(1- q qn ) = a 1- a q 1 qn = a 1- a q n q = 即 万 从 元. 2016 年开始年产值可超过 1 200 由题意知 10 年后年底还清 , 可知 A 10
6-192×2 1- . 1- 1- 10. 解 析 S n = 5[1-(1+10 % % ) n ] = 可 =0, 得 20 ( 1 + 0 . 049 ) 10 =
=378 1-(1+10 ) . 10
2.D = ( 1 1 - S + 2 10 10 = % a 1 ) ( a 1 1 [ - - 1 q q - 10 ( ) 1 % +10 % ) 10 ] 1 B .解 组 约 5 析 0( 5 1 年 纸 . 1 n 内 对 -1 . 折 )≥ 后 3 的 0, 厚 1 . 度 1 n 成 ≥ 等 1 . 6 比 , n 数 ≥ 列 5, 设 故 综 年 得 x( 上 后 x 1 ≈ + 可 : 0 每 2 0 还 . 0 . 5 0 年 4 7 清 4 9 7 9 还 ) . 5 款 ( - 万 1 约 , 元 为 ) . 2 . 577 5 万元 ,10
1-(1+10 ) ,
=11(1 . 1 10 -1) a , 故选 D . 为 { a n}, q =2 . 习题1-4
1
练
.解
习
析
(第 3
由
0
题
页
意
)
可设此等比数列为 a
a 1=1×
10
1
0
×10 -2 ×2=2×10 -4 , 1.解
则
析
第 一
(
次
1) 设
付
每
款
次
后
付
还
款
剩
x元 ,
前n 项和为S 则a q S { S n}, a n=2×10 -4 ×2 n -1 =10 -4 ×2 n , . % 2 x :10 000(1+
n, 1=1, =2, = 10-
理论上对折 次后 a -4 30 第
06
二
)
次
-
付
,
款后还剩
S 4= 1 1 - - 2 2 10 - 1 1 - - 2 2 4 =2 10 -2 4 =1008 . 10 -4 (1024) 3 3 = 0 107374 , . 1 3 8 0 2 = 4 1 > 0 88 × 44 2 . 86 = . 0 . 6 % ) 2 - x ](1+0 . 6 % ) 2 : - x [10 000(1 +
2.解析 设第n次着地时 , 共经过的路程 所以这张报纸并非吹牛 , 理论上对折 =10000(1+0 . 6 % ) 2×2 - x (1+0 . 6 % ) 2 - x ,
( ) 次后其厚度会大大高于珠穆朗玛峰
为S 则 S a 2 a 2 a 30 …
n m, 5 = + + = 的高度. 第六次付款后 . % 2×6
3 3 :10 000(1+0 6 ) -
[ ( 2 ) 2 a ( 2 ) 2 a ] [ ( 2 ) 3 a 2.D 由题意知 ( S 2 n- S n) 2 = S n( S 3 n- S 2 n) x (1+0 . 6 % ) 2×5 - x (1+0 . 6 % ) 2×4 -…- x (1
3 + 3 + 3 + ⇒ S 3 n=63, 故选 D . +0 . 6 % ) 2 - x =0,
2
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x . 2 6 当n k 时 由假设可得 (
即 [1-(1006 ) ] = +1 , : 7. 提示 奇数项也成等差数列 利用a
. 2 = 10 000 ( 1 + C : , 1
1-(1006 ) 1 1 1 1 1 1
0 . 6 % ) 2×6 , 2 + 4 +…+ 2 k + 2 k +1 =1- 2 k + 2 k +1 =1 a a 50( a 1+ a 99) S
x . + 3+…+ 99 = =60, 100 =
≈173757; 1 2
(2)
设每次付款x元
,
类似
(1)
可得 -
2
k +1,
100(
a
1+
a
100) a a d
)
.
x + x (1+0 . 6 % )+ x (1+0 . 6 % ) 2 +…+ x (1+ 即当n = k +1 时 , 等式也成立. ( 2 , 100= 99+
即 0 . 6 x % (1 ) - 11 1 = . 0 1 0 0 6 1 0 2 0 ) 0(1+0 . 6 % ) 12 , . % 12 2. 由 证明 (1 )( ( 2 1 ) ) 知 当 对 n 于 =2 n 时 ∈ , N 两 + 等 条 式 直 成 线 立 有 . 一个 8. D 提示 : 由a n=2·3 n -1得偶数项的前
1-1 . 006 =10000(1+06 ) , 交点. n项和 , S =2(3 1 +3 3 +3 5 +…+3 2 n -1 )= 3 ·
x . 而f 命题成立. 4
≈86619; (2)=1, )
设每次付款x元 同理 假设当n k k 时 命题成立 n .
(3) , : (2) = ( ≥2) , , (9 -1)
x + x (1+0 . 6 % ) 4 + x (1+0 . 6 % ) 8 =10 000× 即f k k ( k -1). (
(1+0 . 6 % ) 4×3 , ( )= 2 9. D 提示 : 由a 1=5, S 30=30 a 1+ 30×29d =
即 x ( 1 1 - - 1 1 . . 0 0 0 0 6 6 4 12 ) =10000(1+0 . 6 % ) 12 , 当 直线 n = 均 k 有 +1 一 时 个 , 交 第 点 k + , 即 1 条 新 直 增 线 k个 与 交 前 点 k . 条 390 求得d ) . 2
2.解 x ≈ 析 349 设 6 . 小 07 王 . 每年付款x万元 则 所以f ( k +1)= f ( k )+ k = k ( k 2 -1) + k = 10.解 盖 析 率成 等 由 差 题 数 意 列 可 . 得 : 该城市的绿化覆
,
x x . % x . % 2 x
k2
+
k
(
k
+1)[(
k
+1)-1] a . % d . %
+ (1+49 )+ (1+4 9 ) +…+ (1+ = , 1=170 , =08 ,
. % 19 . % 20 2 2 a a n d . %
49 ) =50(1+49 ) , 即当n k 时 命题成立. n= 1+( -1) >234 ,
x . 20 = +1 , n .
即 (1-1049 ) . % 20 由 知对于n 原命题成立. >9
. =50(1+049 ) , (1)(2) ≥2 从 年开始绿化面积将超过
1-1049 3.证明 当n 时 左边 右边 2024
x . . (1) =1 , =1, = . %.
≈3978181 234
故小王每年付款约为 . 万元 1×2×3 左边 右边 等式成立. 11.解析 a . .
3 978 181 , =1, = , 5=14641
购买此房共需付款约为 . 6 12.解析 是 公差为 d d d
40+3978 181× 假设当n k时等式成立 即 (1) , 2 , 1+2 2;
. 万元 . (2) = , 相等.
20=119563620( ) k k k (2)
2 2 k2 ( +1)(2 +1). 13.解析 是.
1 +2 +…+ = (1)
*§5 数学归纳法 6 证明 设 a b 的公比分别为
则当n k 时 由假设 : { n},{ n}
= +1 , q p
练习 2 2 k2 k 2 , ,
1 +2 +…+ +( +1) 从 a 任取一项 a 其前一项
1. 故 ( 证 - 2 y 明 ) ) x . 设 2 - y n ( 2 1 = 能 ) k 当 被 ( k n ≥ x + = 1 y 1 ) 整 时 时 除 , , x x , 2 2 命 k - - y 题 y 2 2 = k 成 能 ( 立 x 被 + . y ) x + ( y x = = k 2 ( k3 k + + 9 1 k ) 6 2 6 ( + 2 1 k 3 + k 1 + ) 6 +( k +1) 2 因 为 a 2 a ( 此 n { 2 a - n 1 2 ) ( n 2 = - n 1 a } ) a . 1 a q 1 2 q 是 ( n 2 - n 等 - 1) 1 -1 比 = 数 q2 列 为 2 一 n, 常数 ,
整 即 除 x2 , k - y2 k =( xk + yk )( xk - yk ) 能被 x + y = 2 k3 +3 k2 +6 6 k2 +13 k +6 从 { a , n { · b 2 n n } } 中任取一项 ; a n a · b n b , 其前
整
当
除
n
.
k 时
= ( k2 +3 k +2
6
)(2 k +3) 一 项 为 a n -1 · b n -1, a
n -1
n·
·
b
n
n
-1
=
x 由 2 k 假 +2 - = 设 y2 知 + k + 1 2 = x2 x k 2 , = x2 ( k x - k y + 2y y 2 k k ) , ( ① xk - yk )+ y2 k , 代 = ( k k +1)( k + k 6 2)(2 k +3) k 因 a a 1 1 q q 此 n n - - 2 1 · · a b b 1 1 p p n n b - - 2 1 = 是 pq 等 为 比 一 数 常 列 数 . ,
入 得 ( +1)[( +1)+1][2( +1)+1] ,{ n· n}
① = , a a a a .
x2 k +2 y2 k +2 x2 xk yk xk yk x2y2 k 6 (2) m· n= p· q
- = ( + )( - )+ 即当n k 时 等式成立. 14.解析 由数阵可以发现第 行最右
y2y2 k = +1 , 20
- x2 x2 k y2 k y2 k x2 y2 由 (1)(2) 知对于n ∈ N + 等式成立. 边的数是a n=20 2 =400,
= ( - )+ ( - ), 复习题一 第 行的数成等差数列 d n
x2 k y2 k能被 x y 整除 x2 y2 能被 x y 20 , =1, =20
- + , - + A组 .
整除 故x2 x2 k y2 k y2 k x2 y2 能被x ×2-1=39
, ( - )+ ( - ) 由 a 解得a
y整除. 1.解析 a a 1 a 1 a 400= 1+(39-1)×1, 1=362,
+ 1 =1, 2 =- , 3 = , 4 = n n d
所以当n k 时 命题成立. 2 5 S na ( -1) .
= +1 , 39= 1+ =14859
综上 对于n N 原命题成立. 1 a 1 . 2
习题1 , -5 ∈ +, 2. - . 8 , 3. 5= . 9 15.解析 (1) S n= n ( n +1) +1- 1 n;
C B 2 2
(
1.证明 当n 时 左边 1 右边 4. 提示 由 a 1 a a 得 d 50 n 5 n.
(1) =1 , = 2 , C : 1= 3 , 2+ 5 =4 = (2) 81 (10 -1)- 9
∗16.证明 当n 时 左边 右边
1 1 左边 右边 等式成立. 2 再由 a n 2 得 n (1) =1 , =1,
=1-
2
=
2
, = ,
3
, 1+( -1)·
3
=33,
=1,
左边
=
右边
,
等式成立.
假设当n k时等式成立 即 ) 假设当n k k 时等式成立
(2) = , . (2) = ( ≥1) ,
1 + 1 +…+ 1 k =1- 1 k( n是正整数 ) . 5. = . 50 6. . 即 1 3 +2 3 +3 3 +…+ k3 = k2 ( k +1) 2 =(1+
2 4 2 2 B C 4
3
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等2+3+ +k 2. 即当n k 时 命题成立. . 10
… ) = +1 , S′ 2000(1-105 )
当n k 时 3 2 3 k3 k 3 由 知对n n N 命题 12 10=12× .
= +1 ,1 +2 +3 +…+ +( +1) (1)(2) ≥4( ∈ +), 1-105
k2 k 2 成立. . S .
( +1) k 3 ≈30186942<12 10
=
4
+( +1) ∗19.证明
(1)
设f
(
n
)=(
n
-2)π,
当n
=
所以在甲公司获得的报酬比较多.
= k2 ( k +1) 2 +4( k +1) 3 3 时 , 三角形的内角和为 π, 而 (3- ∗8.证明 (1) 当n =1 时 ,1<2 1=2 .不等
4 2)π=π, 即命题成立. 式成立.
=
k4 +6 k3 +13 k2 +12 k +4
(2)
假设n
=
k
(
k
≥3,
n
∈
N
+)
时
,
命
(2)
假设当n
=
k时
4 题成立 即f k k .
( k +1) 2 ( k +2) 2 当n k , 时 ( 即 )= 多 ( 一 - 个 2) 顶 π 点时 凸n 1+ 1 + 1 +…+ 1 k <2 k ,
= = +1 , , 2 3
4 边形的内角和多了 . 则当n k 时
k k 2. π = +1
=[1+2+3+…+ +( +1)] f k f k k k
即当n k 时 等式成立. ( +1)= ( )+π=( -2)π+π=( - 1 1 1 1 k
由 = + 知 1 对于 , n N 等式成立. 1)π=[( k +1)-2]π . 1+ 2 + 3 +…+ k + k +1 <2
(1)(2) ∈ + 即当n k 时 命题成立.
∗17.证明 当n 时 左边 1 = +1 , 1 .
×(2- 1)
(
=
1)
-1,
右 = 边 1
=(
,
-1)
1
×
=
1
(
=
-
-
1
1
) . 由
题成
(1
立
)(
.
2) 知对于n ≥3( n ∈ N +), 命 + k +1
左边 假 = 右 设 边 当 , 等 n 式 k 成立 k . 时 等式 B组 又 2 k + k 1 -2 k +1
(2) = ( ≥1) , 1. . 2. . 3. . +1
成立 B C B k k k
, 4.解析 12只. 提示 每一对雌雄老 2 ( +1)+1-2( +1)
即 k k 2×7 ( : = k
-1+3-5+…+(-1) (2 -1)= 鼠生子一次就变成 对 +1
kk. 7 ) ( )
(-1) 5.解析 设该过程第 n 个正方形的 2
当 -1+ n 3 = - k 5 + + 1 … 时 +( , -1) k (2 k -1)+(-1) k +1 · 边长为 ( a , 1 面 ) 积a n= a2 , < 2 k + 2 k 1 -2 k -1
+1
k 则第n 个正方形的边长为 2a 面积 ( )
= (2 (- + 1 1 ) ) kk +(-1) k +1 (2 k +1) +1 2 , 2 k + 1 -2 k -1
=(-1) k k + + 1 1 (2 k k +1- . k ) a n +1= 2 1 a2 , = 2 k +1 =0,
= 即 ( 当 -1 n ) = k + ( 1 + 时 1) 等式成立. 而 a a n +1 = 1 , 即 2 k + k 1 <2 k +1 .
由 知对于n N 等式成立. n 2 +1
(1)(2) ∈ +,
∗18.证明 证法
1:
凸n边形的每个顶点 此数列是首项为
1,
公比为 1 的等比
1+
1
+…+
1
k + k
1
<2
k
+1
.
与不和它相邻的n 个顶点的连线 2 2 +1
-3 数列 所以当n k 时结论成立.
都是对角线 因此由每个顶点出发 ; = +1
, 当n 时 a . 由 知不等式成立.
有n 条对角线 这样数遍每个顶 (2) =1 , 1=1 (1)(2)
-3 , [ ( ) ] C组
10
点 得到n n 条对角线 但是这 1
, ( -3) , 1 1- 1.解析 当 a 时 a n b
样计算每条对角线被数了 次 所 S 2 1 (1) 1 =1 , n =2 -1, n
n n 2 , 10= 1 =2- 2 9; =2 n -1 ,
以最后对角线条数为 ( -3) 即 1-
n n 2 , [ 2 ( 1 )n ] 当 a 1 = 9 时 , a n = 9 2 n + 7 9 9 , b n = 9×
f ( n )= ( 2 -3). (3) S n= 1 1- 2 =2- n 1 -1, 当 n ( 2 )n -1 .
证法 数学归纳法 1 2 9
当 2( n 时 四边 ): 形对角线条数
1-
2 (2) 当d >1 时 , a n=2 n -1,
而 为 (1) 2 f ( . 4)= = 4 4 ×(4 2 - , 3) =2 .命题成立. 6 7 . .解 a 趋 方 n 析 = 近 形 - 于 的 2 n 由 无 面 + 题 1 积 穷 ; 意 b 和 时 n= 得 “ , 最 2 S n n 甲 ( 终 趋 答 公 ” 近 案 会 司 于 不 达 各 唯 到 2 年 , 一 故 2 的 . ) 全 月 部 工资 正 c T n n = = a b 2 n n 1- = n ( 2 - 2 n n 2 - - n 1 1 + , 3×2 n -3) .
假设n k k n N 时 命 : 2.解析 当n 时
(2) = ( ≥4
k
,
k
∈ +) , 成以
1500
为首项
,
以
230
为公差的等
a
(1) ≥1 ,
题也成立 , 即f ( k )= ( -3). 差数列 , a n +1= [( n +1) 2 -( n +1)+2- n2 + n -2]
2 a a n d n 2
多 f 当 = ( k k 边 n ( + k = 1 形 - ) k 3 的 + = ) 1 f 对 + ( 时 k k 角 - ) , 1 + 即 线 k 增 - 增 1 加 加 一 k - 个 1 顶 条 点 . 时 , 凸 而 S 12 1 n 0 = a 1 = 1 0 0 n 1 = a 年 + 1 1 ( + 2 的 n S - ( 1 总 0 1 n , 2 ) - 工 1 = ) 资 d 1 = 为 50 1 0 1 5 + 2 0 ( a 0 1 × - + 1 1 1 0 ) 2 + 2 a 4 3 2 5 0 + × , … 23 + 0 当 所 = n 以 n a. = a [ 1 n= 时 { , ( a a , n 1 n - = = 1 1 ) 1 × a , a , ( n 不 ≥ 满 2 ) . 足 n -1 此 ] 式 , [
=
k2
-
2
2
k
-2
1 乙
=
2
2
S
公
5
10 司
3
=
5
3 各
0
0
.
4 年 2 的 00 月
.
工资成以 为首
b
(
n=
2
a
)n
1+
]
.
3
2 +…+
3
2 =3 a 1-
= ( k +1)( k -2) 项 以 . 为公比的等比数列 2 000 甲超 3 市第 n 年销售额的表达式
( k +1) 2 [( k +1)-3]. b n= 、 b 1 q 1 n - 0 1 5 =2000×1 . 05 n -1 , , 为 {a , n =1,
= 同样的 年的总工资为 S′ : a n n .
2 10 12 10, ( -1), ≥2
4
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乙超市第n年销售额的表达式为 估计当t 时 瞬时速度为
: 1.2 瞬时变化率 0=0 , 0;
[ ( )n ] s
a 2 . t 时 取 t . Δ
3 1- 练习 (2) 0 = 2 , Δ = 0 001, t = 4+
3 Δ
1.解析 将时间间隔每次缩短为上次的 . 估计当t 时 瞬时速度为
当n 时 a a b 5 a 有 a 0001, 0=2 , 4;
(3) =2 , 2= , 2=
3
, 2>
1 计算出相应的平均速度 得到下表 t 时 取 t . Δ
s
, , (3) 0 = 4 , Δ = 0 001, t = 8+
1 b b 1 a 10 Δ
2
2, 2>
2
2;
(
g
=9
.
8 m/s
2
)
.
0
.
001,
估计当t
0=4
时
,
瞬时速度为
8
.
h y
当n
=3
时
,
a
3 =2
a
,
b
3 =
1
9
9a
,
有 a
3>
t
0
/
s
t
1
/
s Δ
t/
s Δ
h/
m
Δ
Δ t
/
(m/s)
4.解析 函数y
=2
x2 的平均变化率为Δ
Δ x
1 b b 1 a 2 2 . 1 0 . 1 2 . 009 20 . 09 2( x 0+Δ x ) 2 -2 x2 0 x x.
3, 3> 3; 2 2 . 01 0 . 01 0 . 19649 19 . 649 = x =4 0+2Δ
2 2 Δ
当n 时 a a 而b a 故乙超市 2 2 . 001 0 . 001 0 . 0196049 19 . 6049 y
≥4 , n≥3 , n<3 , 当x 时 取 x . Δ
有可能被收购. … … … … … (1) 0=1 , Δ =0 001, x=4+
Δ
由表中数值的变化趋势 估计t 时 . . 估计x 时的瞬时变化
当n 时 令 1 a b 则 1 n a , =2 s 0002=4002, 0=1
≥4 , n> n, ( -1) > 的瞬时速度为 . . 率为
2 2 196 m/s 4;
[ ( )n ] 2.解析 自变量x从 变到 . 时 函数 y
2 -1 a 1 1 1 , 当x 时 取 x . Δ
3-2· , (2) 0=-1 , Δ =0001, x=-4
3 1 Δ
( )n . -1 . . 估计x 时的瞬时
有n -1>6-4· 2 -1 , 即 n >7-4· 值的平均变化率为11 . ≈-0 . 909; 变 +0 化 00 率 2 为 =-3998, 0=-1
3 01 -4;
( )n 自变量x从 变到 . 时 函数值的平 y
2 -1 . 1 101 , (3) 当x 0=0 时 , 取 Δ x =0 . 001, Δ x=0+
3 1 Δ
( )n . -1 . . 估计x 时的瞬时变化
又当n ≥7 时 ,0<4· 2 3 -1 <1, 故当 均变化率为1 0 0 . 1 01 ≈-0 . 990; 率 00 为 02 0 = . 0002, 0=0
自变量x从 变到 . 时 函数值的
n N 且n 时 1 1 001 , 5.解析 函数y 1 的平均变化率为
∈ + ≥7 , = x +2
( )n
-1 1
必有n 2 . . -1
>7-4· 平均变化率为1001 . . 1 1
3 . ≈-0999 y x x- x x
即第 年乙超市的年销售额不足甲超 0001 Δ +Δ -Δ
7 估计当 x 时 函数值的瞬时变化率 x = x = x x x x
市的一半 乙超市可能被收购.至少出 =1 , Δ Δ Δ ( +Δ )
, 是 .
现在第 年. -1 -1 .
7 习题2-1 = x x x
( +Δ )
第二章 导数及其应用 A组 x 时 取 x . Δ y
(1) = -1 , Δ = 0 001, x =
1.解析 号运动员 共用时 Δ
(1)1 1 500 m
. -1 -1 .
§1 平均变化率与瞬时变化率 3 min3779 s; . = . ≈-1 001,
号运动员 共用时 . (-1)×(-1+0001) 0999
2 1500m 3min3781s; 估计x 时的瞬时变化率为
号运动员 共用时 . . =-1 -1;
1.1 平均变化率 3 1500m 3min3786s y
可以看出 号运动员全程跑得最快. x 时 取 x . Δ -1
1 (2) =1 , Δ =0001, x= .
练习 由于 号运动员在最后 用时 Δ 1+0001
(2) 2 300m
1.解析 内平均变化率为 最少 所以 号运动员最后 速度 -1 . 估计 x 时的瞬时
(1)30 min , 2 300 m = . ≈-0 999, =1
. . 最快 最后 的平均速度最快为 1001
098-084 . , 300 m 变化率为
≈000467; -1;
30 m 30 in 到 40 min 内平均变化率为 3 3 9 0 . 6 0 9 ≈7 . 5586(m/s) . (3) x = 2 时 , 取 Δ x = 0 . 001, Δ y x =
. . 2.解析 设函数改变量为 y 函数 y 关 Δ
100-098 =0 . 002; Δ , -1 -1 . 估计x
40-30 y . = . ≈-0250, =
到 内平均变化率为 于x的平均变化率为Δ x . 2×(2+0001) 4002
8 0 0 . 9 6 0 3 m - - in 8 0 0 . 79 = 9 - 0 0 . 0 m 1 in 6 . (1)Δ y =-2, Δ Δ y x=-2; Δ B 2 组 时的瞬时变化率为 - 4 1 .
c y
(2) 用平均变化率的绝对值 Δ Δ t 的 (2)Δ y =-4, Δ Δ x=-2; 1.解析 (1) y = 10 x 0 ( x ≥1);
大小刻画药物质量浓度变化的快慢.当 该函数的平均变化率为定值 . x从 变为 水面高度改变
(3) -2 (2) 1 cm 2 cm,
Δ c 时 血液中的药物质量浓度在增 该函数在x =1, x =3 处的瞬时变化率都 y 平均变化率Δ y
t>0 , 是 . Δ =-50 cm, x=-50;
Δ -2 Δ
c s x从 变为 水面高度改变 y
加 当Δ 时 血液中的药物质量浓度 3.解析 物体在t 时的平均变化率为Δ 8cm 10cm, Δ
; Δ t<0 , 0 Δ t . 平均变化率Δ y . .
在减少. t t 2 t2 =-25 cm, x=-125
[( 0+Δ) -1]-( 0-1) t t. Δ
在
(1)
的
3
段时间中
,80 min
到
90 min
=
Δ
t =20+Δ 由变化率的绝对值可知
,
活塞的位置x
内血液中药物的质量浓度变化最快 血 s 从 变为 时水面高度变化快.
( t 时 取 t . Δ . 1 cm 2 cm
液中药物质量浓度在快速减少 . (1) 0=0 , Δ =0 001, t=0 001, 当x 时 取 x . 则
) Δ (3) =10 , Δ =0001,
5
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100 100 2 m/s 5.解析 (1+Δ )-(1)
y . - x
Δ x= 10+0 . 001 10 = - . 100 = V 4 π(5+Δ r ) 3 - 4 π×5 3 [ Δ ] ( )
Δ 0001 (10+0001)×10 2.解析 因为Δ 3 3 1 x 1
r= r x+2(1+Δ ) - +2×1
100 估计瞬时变化率为 . Δ Δ 1+Δ 1
- . , -1 = x
2.解 1 析 00+0 圆 01 的面积S随半径 r 的平均变 100πΔ r +20π(Δ r ) 2 + 4 π(Δ r ) 3 x Δ
3 -Δ x
化率为 = r x+2Δ
Δ 1+Δ
化 的 Δ 2 Δ π S r 率 面 r = + 积 π π 2 ( π Δ 增 r r r + , , 大 Δ 由 随 Δ r 加 ) r Δ Δ 半 2 快 S r - 径 = π . 2 r 增 π 2 = r 大 + 2 π 而 π Δ r 增 Δ r r 可 + 大 Δ π 知 r , ( 因 瞬 Δ r 此 时 ) 2 变 圆 = 所 V 的 5 = ′ 时 1 ( 以 瞬 0 5 的 0 ) 当 时 π = 瞬 变 + Δ 1 2 时 0 r 化 0 → 0 π 变 π 率 0 Δ 化 的 r 时 计 + 率 意 , 算 3 4 V , 义 ′ π 的 即 ( ( 是 5 话 如 Δ ) 球 r = 果 ) 半 1 2 的 按 , 0 径 0 体 照 π 每 . 积 r 增 = 在 加 5 r 时 = 斜 为 所 = = 1 率 以 y + - - Δ 1 为 当 3 Δ x = + x Δ f x 2 ′ x ( - . → 1 1 ) , 0 = 即 时 - x , 1 - 在 + y 2 + x = 2 = 1 = 1 , 0 切 处 . 线 的切 l的 线 方 l 程 的
, 1 B组
个单位 体积增加 个单位.
§2 导数的概念及其几何意义 , 100π 1.解析 根据导数的几何意义 函数 y
f x f , =
3.解析 (-1+Δ )-(-1)
(1) x x2在x 处的导数就是函数的图
2.1 导数的概念 Δ 4- =1
-2(-1+Δ x ) 2 -[-2×(-1) 2 ] 象在 x =1 处的切线的斜率 ; 根据圆的
练习 = x 几何性质 圆上一点的切线与过该点的
Δ ,
1.解析 f′ .导数f′ 表示当x x. 圆的直径垂直.过圆上的点 的圆
(4)=3 (4) = =4-2Δ (1, 3)
速 4 时 度 水 .也 量 就 的 是 瞬 说 时 水 变 管 化 中 率 的 , 即 水 水 保 流 持 的 以 瞬 x 时 当 Δ x f → ′ 0 时 , 在 的 x = 几 -1 何 处 意 的 义 导 是 数 函 为 数 f′ ( f - x 1) 的直径所在直线为y = 3 x , 可知切线倾
2. 1 解 4 s s 析 , 时 水 刻 管 f 的 ′ 中 ( 瞬 1 流 00 时 过 )= 速 的 - 度 水 0 . 流 1 量 表 为 动 示 的 3 河 m 话 3 流 , . 每 从 经 源头 过 = = 在 (2 4 ) , x f = ( - 0 ( + 1 - Δ 1 处 Δ ) x ) = 的 x - 4 切 f (0 线 ) 斜率. ( ) 斜 数 角 y = 为5 6 π 4- , x 切 2在 线斜 x = 率 1 为 处的 - 导 3 3 , 数 也 为 就 - 是 3 函 .
流到 处时 海拔高度瞬时下降 3
0 1 . 1 km k , 1 m 该 0 , 0 河 如 k 流 m 果 的 保 海 持 拔 , 这 高 一 度下 速 降 度 , 0 . 每 1 k 经 m . 过 当 = - Δ 2 x ( → 0+ 0 Δ 时 x ) Δ , 2 x 在 -( x - = 2× 0 0 处 2 ) 的 = 导 -2 数 Δ x 为 . f′ (0) 2.解析 Δ Δ y x= 2-(-1 1 + Δ Δ x x ) - 3 1
2.2 导数的几何意义 f′ 的几何意义是函数f x x
=0, (0)=0 ( ) Δ
在x 处的切线斜率. x
练习 =0 3(3-Δ ) 1 所以当 x
f x f = x = x , Δ →0
f x f (2+Δ )-(2) Δ 3(3-Δ )
1.解析 因为 (2+Δ )-(2) (3) x
x Δ 时 在x 处的切线斜率为k 1 .
Δ x 2 2 , =-1 =
(2+Δ x ) 2 -2 2 4Δ x +(Δ x ) 2 x = -2(2+Δ ) x -(-2×2 ) =-8-2Δ x. ( 9 )
= x = x =4+Δ , Δ 当x 时y 1 曲线在点 1
Δ Δ 当 x 时 在x 处的导数为f′ =-1 = , -1,
所以当 x 时 f′ 即在x Δ →0 , =2 (2) 3 3
Δ →0 , (2)= 4, =2 f′ 的几何意义是函数
处的切线斜率为 . =-8, (2)= -8 处的切线方程为y 1 1 x
4 f x 在x 处的切线斜率. - = [ -(-1)],
( ) =2 3 9
2.解析 f (2+Δ x )- f (2) 2+ 1 Δ x- 2 1 4.解析 (1) f (-1+Δ x ) x - f (-1) 即x -9 y +4=0 .
Δ x = Δ x Δ §3 导数的计算
x
所
= 2
以
(2 -
当
Δ + Δ x Δ x
x
) = 2(
时
2 - + 1 Δ
在
x )
x
.
处的切线斜 当
= -1
x
+ 5 Δ Δ x x - -
时
5 1 =
在
-1(
x
- - 1 5 +Δ x )
处
.
的导数为
1 练 .解 习 析
(1)-
1 x-2 3
;(2)3
x
ln3;
Δ →0 , =2 Δ →0 , =-1 2
f′ .
率为f′ 1 . (-1)=-5 6 .
(2)=- (3) 2x
4 f x f 5 x- 5 cos ( )
所以在 x 处的切线方程为 y 1 (1+Δ )-(1) 1+Δ 1 2.解析 h′ h′ t 1 gt2 ′ gt t.
=2 - = (2) x = x = ( )= = =10
2 Δ Δ 2
h′ .
1 x 即x y . -5 . (3)=10×3=30(m/s)
- ( -2), +4 -4=0 = x h′ 的实际意义是自由下落的物体下
4 1(1+Δ ) (3)
习题2-2 当 x 时 在x 处的导数为f′ 落后 在 t 时刻的瞬时速度为
Δ →0 , =1 (1) , = 3 s
A组 . .
=-5 30 m/s
1.解析 函数s t 在t处的改变量为 s
( )′
( ) Δ 5 5 3.解析 f′ x 100 -100.所以
s f x f x- ( )= x = x2
t t t t 那么Δ (5+Δ )-(5) 5+Δ 5
=[2( +Δ)+1]-(2 +1)=2Δ, t (3) x = x f′ f ′ f ′
Δ Δ Δ (1)= -100, (2)= -25, (3)=
当 t 时 函数s t 在t处的导
=2, Δ→0 , ( ) -5 . 100.
数s′ t . = x -
( )=2 5(5+Δ ) 9
s′ t 表示在t处的瞬时速度 即每 当 x 时 在x 处的导数为f′ 4.解析 y′ x ′ x.
( )= 2 , Δ →0 , =5 (5) =(cos ) =-sin
经过 物体走过的路程为 .那么
1 s, 2 m , 1 . x π时 y′ π 2.
当t t t 时的瞬时速度均为 =- = , =-sin =-
=1, =2, =5 5 4 4 2
6
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习题2-3 练习(第 页) y′ x x.
68 (4) =2 ln2+sin
A组 [ x
1.解析 y′ x x x sin 3.解析 点 在曲线上 由y′ 1
1.解析 f′ x x f′ f′ (1) =cos + (-sin )- x (1,0) , =1+x2
( )=6 +1; (2)=13, (-2)
]
f′ . 得曲线在点 处切线的斜率k
=-11, (3)=19 x x (1,0) =2,
+(ln )cos
切线方程为y x 即 x y
2.解析 f′ ( x )=-x 1 2; f′ (1)=-1, f′ (-1)
x x x
(
x 1
)
. .
-0=2( -1), 2 - -2
=cos (1-ln )-sin + x =0
f′ 1 . 4.解析 y′ x2 x x3 x
=-1, (5)=- y′ (1) =3 cos - sin ;
25 (2) = x
3.解 f′ 析 f′ ( . x )=2; f′ (0)=2, f′ (-1)=2, x2 + x 1 - x (2 x ) (1-sin x )ln x - cos x x + x (2) y′ =x si l n n3 +(log3 x )cos x ;
(3)=2 2 x
4.解析 f′ ( x )=-2; g′ ( x )=-2 . ( x2 +1) 2 + (ln x ) 2 (3) y′ =tan x + 2x- 2 x ;
x2 x x x x x cos
1-3 x (1-sin )ln x -(cos + ) (4) y = x3 -6 x2 +11 x -6, y′ =3 x2 -12 x
2
= x2 2 + x 2 +11;
( +1) (ln ) x
= 2 x 1 ( - x 3 2 x + 2 1) 2 + x (1-sin x x ) ( l l n n x x - ) ( 2 cos x + x ). (5) y = x - 1 x, y′ = 2 1 x+ 2 1 x3 = 2 + x 1 3
x x
x2 ( +1)
5.解析 设切点为 x y 则过该点切 2 x -(2ln x +1)2 x = x2 ;
( 0, 0), 2.解析 因为 y′ 2
线斜率为f′ ( x 0)=2 x 0, = ( x2 ) 2 = y′ 2 x ( x +1)- x2 x2 +2 x
所以 x 于是x y x2 . x (6) = x 2 = x 2;
2 0=2, 0=1, 0= 0=1 -4ln 又点 在曲线上 所以过点 ( +1) ( +1)
所以切点为
(1,1),
斜率 k
=2,
切线方 x3 , (1,1) ,
x x x x x x 1
程为y x (sin + cos )ln -( sin ) x
-1=2( -1), 的切线斜率 k -4ln1 切线 y′
即 x y . (1,1) = =0, (7) = x 2
2 - -1=0 1 (ln )
B组 方程为y . x x x x x
-1=0 sin (ln -1)+ cos ln
1.解析 根据二项式定理 有 习题2-4 = x 2 ;
, (ln )
Δ y =( x +Δ x ) 5 - x5 A组 y′ (e x cos x -e x sin x ) x -e x cos x
= 3 C x 0 5 2 x5 ( x Δ x 3 ) 0 + 4 C x 1 5 x4 ( x Δ 4 x ) 1 5 + x C 0 2 5 x3 x (Δ 5 x x ) 5 2 + 1.解析 (1) 设 F ( x )= f ( x )+ g ( x ), 则 (8 x ) x = x x x x x2
C = 5 5 x ( 4 Δ Δ x ) + + 1 C 0 x 5 3 ( ( Δ Δ x ) ) 2 +C + 5 10 ( x Δ 2 ( ) Δ x - ) 3 + F 所 ′ ( 以 x ) F = ′ f′ ( x ) f + ′ g′ ( x ) g , ′ . = e( cos - x s 2 in -cos ).
5
x
(Δ
x
)
4
+(Δ
x
)
5
, 设F
(1
x
)=
f
(1
x
)+
g
(
x
1)=
则
2+
F
1
′
=3
x
5.解析
(1)
y′
=cos
2x
-sin
2x
,
当x
=0
时
,
y (2) ( )= ( )- ( ), ( )=
y′ = Δ lix → m 0 Δ Δ x= Δ lix → m 0 [5 x4 +10 x3 Δ x +10 x2 · f 所 ′ ( 以 x ) F - ′ g′ ( x ), f′ g′ . y′ =1; 当x = π 4 时 , y′ =0 .
x 2 x x 3 x 4 x4. (1)= (1)- (1)=2-1=1
2.解 (Δ 析 ) + 3 5 x ln (Δ 3 . ) +(Δ ) ]=5 (3) 设 F ( x )= -2 f ( x ), 则 F′ ( x )= (2) f ( x )=-1+ 2 x,
f′ x 1-
-2 ( ), ( )
§4 导数的四则运算法则 所以F′ f′ . 1
4.1 导数的加法与减法法则 ( 3 g 4 ′ ) ( x 设 ), ( F 所 1 ( ) 以 = x ) - F = 2 ′ (1 3 ( ) g 1 = ( ) 3 x = g ) - ′ , ( 2 则 1 × ) 2 = = F 3 - ′ × ( 4 1 x = ) 3 = . f′ ( x )= -2 (1- - 2 x ) x 2 = x (1- 1 x ) 2 ,
练习 设F x f x g x 则 F′ x
(5) ( )= ( ) ( ), ( )= f′ 1 3 2+4
1.解析 (1) y′ =2 x +2; f′ ( x ) g ( x )+ f ( x ) g′ ( x ), (2)= 2(1- 2) 2 = 2 ,
y′ x x2 所以F′ f′ g f g′
(2) =3 ln3-3 ; (1)= (1) (1)+ (1) (1)= f′ 1 1 .
. (4)= =
y′ 1 1 2×(-2)+1×1=-3 4(1- 4) 2 2
(3) =
3
3x2 + x ;
设 F x
f
(
x
) 则 F′ x (3)
f′
(
x
)=ln
x
+1+6
x
,
f′
(1)=7,
(6) ( ) = g x , ( )
y′ x 1 1 . ( ) f′ (2)=ln2+13 .
(4) =e +x2 + 5x4 f′ ( x ) g ( x )- f ( x ) g′ ( x ) B组
4.2 导数的
5
乘法与除法法则
= g2
(
x
f ) ′ g
,
f g′ 1.解析 (1) v = h′ ( t )= 10-10 t ;(2) v =
所以F′ (1) (1)-(1) (1) h′ .
练习(第 页) (1)= g2 = (2)=10-10×2=-10(m/s)
67 (1) 2.解析 y x 或y x.
1.解析 y′ x2 x x3 x =4 -4 =4
(1) =3 sin + cos ; -4-1 5 . 3.解析 y x .
y′ 1 x x 4 =- 4 §5 简 = 单 2 复 +2 合函数的求导法则
(2) = xln + x ;
2.解析 y′ x 2
2 (1) =2 -x3; 练习
y′ -2
(3) = ( x x -1) x 2; x2 x (2) y′ = co 1 s 2x+ 1 x ; 1.解析 (1) y =u 1 2, u =2 x -1, y′ =( u-2 ) ′
y′ 2 cos + sin .
2.解
(4
析
) =
略
cos
2x
(3)
y′
=-x
1
2 -
2
1
x=-
2+
2
x
x2
x
; =-2
u-3
×2=
(2
x
-
-
4
1)
3;
7
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等y u u x y′ u ( ) 着自变量的增大而增大 在区间
(2) =sin , =- +1, =cos ×(-1) 为 5 ; (-∞,
x ,-∞ ; 函数值随着自变量的增大而减小.
=-cos(- +1); 4 0),
y u u x y′ u 函数的单调递增区间为 单 图象略.
(3) =e , =-2 +1, =e (-2)= (2) (-1,1),
-2e -2 x +1 ; 调递减区间为 (-∞,-1) 和 (1,+∞) . (2) 在区间 (-2,+∞) 内 , 函数值随着自
(4) y =cos u , u = x +3, y′ =-sin u =-sin( x 2.解析 函数y =2 x -sin x在区间 (0,2π) 变量的增大而增大.图象略.
. 内单调递增. 5.解析 当x 时 函数取得最大值
+3) (1) =2 ,
习题2-5
6.2 函数的极值 当x 1 时 函数取得最小值 1
5; = , ;
1.解析 y u10 u x y′ x 2 2
(1) = , = +1, =10( + 练习 当x 时 函数取得最大值
( 1) 2) 9 ; y y =e u , u u = u 3 x +1, x y′ =3 y e ′ 3 x +1 ; x 1. 小 解 值 析 为 ( - 1 2 ) ; 函 极 数 大 极 值 小 点 值 为 点 x 为 =1 x , = 极 - 大 1, 值 极 B 当 ( 组 2) x =2 时 =- , 函 2 数 , 取得最小值 -72 . 104;
(3) =sin , =-2 +5, =-2cos(-2 为 2 . a a a a
+5); (2) 函数的极小值点为x =0, 极小值为 1.解析 当x = 1+ 2+ 3+ 4时 , 函数取得
(4) y =ln u , u =3 x -1, y′ = x 3 ; -6 . 最小值. 4
3 -1
6.3 函数的最值
y 3u u x y′ 2 §7 导数的应用
(5) = , =2 -1, = 3 x 2 ; 练习
3 (2 -1)
1.解析 函数的最大值为 最小值为
y u u x y′ -1 . 240, 7.1 实际问题中导数的意义
(6) =tan , =- +1, = 2 x .
cos(- +1) -10
练习
2.解析 y′ - x +2 x 5 - x +2 习题2-6
x
(
4
1) =-e
x
×(2
x
+1)
4
+
-
e
x +2
×5×
A组
1.解析
(1)
速度关于时间的平均变化
(2 +1) ×2=(9-2 )(2 +1) e ; 1.解析 单调递减区间为 . 率分别为 9 m/s 2 和 2 m/s 2 , 它们分别
(2) y′ =-3sin(3 x -1)- -2 - x 2 -1 ( ( 2) 单 ( 调 1) 递 ) 增区间为 (- ( ∞ -∞ , , - +∞ 1 ( ) ) 和 表 速 示 度 在 增 相 加 应的时间 和 内 , 时间 也 每 就 经 是 过 加 1 速 s,
9 m/s 2 m/s,
=-3sin(3 x -1)- 2 x 2 +1 ; 1 3 ,+∞ , 单调递减区间为 -1, 度分别为 9 m/s 2 和 2 m/s 2.
x x x ) v′ 2 它的意义是在 t
(3)2cos2 -2cos sin ; 1 . (2) (1)= 8 m/s , =
这一时刻 每过 汽车的速度增加
(4) y′ = ( 2 x -1) ′ x x 2 - 2 x -1×1 3 单调递增区间为 ( 1 ) 单调 8 1 m s /s, 也就是 , 这一 1 时 s, 刻汽车的加速度
(2
x
-1)
-2 1x
-(2
x
-1)
1 2
.
(3)
2
(
,+∞
)
, 为
8 m/s
2.
= x2 递减区间为 和 1 . 7.2 实际问题中的最值问题
(-∞,0) 0,
2
3.解析 y′ 3 点 在曲线上 切 ( ) 练习
= x , (1,0) , 单调递增区间为 1 单调
3 -2 (4) ,+∞ , 1.解析 设易拉罐的底面半径为x 所
e cm,
线斜率k 3 ( ) 用的材料面积为y 2 则
= =3, 递减区间为 1 . cm ,
3×1-2 0,
所以切线方程为
3 (
x
-
y
-3=0 )
.
2.解析 函数的单
e
调递增区间为 (-∞,
y
=2π
x2
+2π
x5
π
0
x
0
2 =2π
x2
+
10
x
00
,
x
>0
.
4.解析 x′ t π . 当 t 和 单调递减区间为 求这个函数的最小值 得
=60cos 3 - (1) = -1) (1,+∞), (-1, ,
2 和 .
0) (0,1) 3
时 x′ 当t π 时 ( 当x 500 . 时 函数取得
0 s , =0(cm/s);(2) = s , 3.解析 单调递减区间为 = ≈4 30(cm) ,
6 (1) -∞, 2π
最小值 即其表面积最小.
x′ 当 t π 时 x′ ) ( ) ,
=60(cm/s);(3) = s , = 1 单调递增区间为 1 最 注 实际上 在本题中 容积 不
12 , ,+∞ , : , , 500 mL
12 12 是一个关键量 对于设计来说 关键在
. , ,
30 2(cm/s)
5.解析 x′ -2 t. 小值点为x = 1 , 最小值为 - 49. 于易拉罐的形状 , 也就是底面直径与高
=-32e 12 24 的比.
( )
(1)
当t
=1
时
,
x′
=-
32
2; (2)
单调递增区间为
-∞,-
1
,
单 习题2-7
e 2
( ) A组
(2)
y
=
9
(
x
+32)=
9
(16e
-2 t
+36),
y′
=
调递减区间为
-
1
,+∞ ,
最大值点
1.解析 平均变化率约为 . 它
5 5 2 (1) 0449 8,
表示在铁块的温度从 增加到
-288 -2 t. 为x 1 最大值为 9 . 10 ℃
e =- , 的这个过程中 平均每增加
5 2 4 20 ℃ , 1 ℃,
§6 用导数研究函数的性质 单调递增区间为 和 约需吸收热量 . .
(3) (-∞,0) (2, 04498 J
单调递减区间为 极大值 Q′ . 它表示在铁块的
+∞), (0,2), (2) (10)≈0446 8,
6.1 函数的单调性 点为x 极大值为 极小值点为x 温度为 的这一时刻 每增加
=0, 0, = 10 ℃ , 1 ℃,
练习 极小值为 不存在最值. 约需吸收热量 . .
2, -4, 04468 J
1.解析 函数的单调递减区间为 单调递增区间为 不存 Q′ . 它表示在铁块的温
(1) (4) (-∞,+∞), (100)=0 500 3,
( ) 在极值和最值. 度为 的这一时刻 每增加
5 单 调 递 增 区 间 100 ℃ , 1 ℃,
-∞, , 4.解析 在区间 函数值随 需要吸收热量 . .
4 (1) (0,+∞), 05003 J
8
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ax b ( b ] [ b )
2.解析 V 1 h3 分式函数y + a b c d R 的图 和 上为减
(1) = π ; =cx d( , , , ∈ ) 0, a - a ,0
9 +
图象大致可以反映该函数关系 因 象与性质. 函数
为 (2 随 ) 着h的增加V在增加 而且它的 , 增 { d } 渐 ; 近线 以 y 轴和直线 y ax 为渐
, 定义域 x x (5) : =
长速度越来越快 图象与实际情况是一 (1) : ≠- c ; 近线
致的 , 也可以通过 , 求导数进行检验. (2) 值域 : { y y ≠ a c } ; (6) 图 ; 象 :
3.解析 (1) y = x + 10 x 24 , x >0; ( d ) ( d
单调区间为 和
当 x 时 y随着x的增大而减
(3) -∞,- c - c ,
(2) 0< <32 , )
小 当 x 时 y 随着 x 的增大而
, >32 , +∞ ;
增大
; d a
堆粒场的长 宽 时 需要砌 渐近线为直线x y 对称
(3) ∶ =2 ∶ 1 , (4) =- c , = c ,
B 的 组 墙所用材料最省. 中心为点 ( d a ) 3.解析 y =ax2 + 1 bx + c 可以看作一元二次
- c , c ;
函数的倒数函数 可以先画出一元二次
1. 从 产 解 出 析 2 的 h~ 产 ( 4 1 品 ) h 平 量 这 均 为 段 变 时 化 间 . 率 , 工 为 人 7 平 4 均 t/h 每 , 表 时生 示 ( ( 6 5 ) ) 图 奇 象 偶性 : : 当a = d =0 时为奇函数 ; 出 函 其 数 倒 y = 数 a 的 x2 + 图 b 象 x + , , c 在 ( a 此 ≠ 基 0) 础 的 上 图 研 象 究 , 再 函数 画
74 t 的性质.一个函数的倒数图象与原图象
Q′ Q′ 它们的实
(2) (2)= 60, (4)= 84, 的关系如下
际意义分别是在t 和 t 这两 :
=2 h =4 h 在函数值为零时 对应的倒数函数
个时刻 该工人每时生产出的产品量相 (1) ,
, 在该点处无定义 过该点且垂直于x轴
应为 和 . ,
60 t 84 t 的直线是该倒数函数图象的渐近线
;
2.解析 第一步 先根据y x与y 1 的 在函数值为正时 它的单调增区间
§8 数学探究活动(二) ∶ , = = x (2) ,
为对应的倒数函数的减区间 它的单调
探究函数性质 函数图象 绘制函数 y x 1 的图象 ,
, = + x , 减区间为对应的倒数函数的增区间
;
习题2-8 并结合函数图象指出函数具有的性质. 在函数值为负时 它的单调增区间
(3) ,
1.解析 第一步 画出特殊的函数 y 分析 画函数图象需要考虑函数的定 为对应的倒数函数的减区间 它的单调
: = ,
x 义域 值域 单调性与单调区间 奇偶 减区间为对应的倒数函数的增区间.
2 -1的图象 依据函数图象 找出函数 , , ,
x , , 性 周期性 凸凹性 此点不作要求 4.解析 提示 分别画出方程左右两边相
-1 , , ( ), :
的单调区间 值域 对称中心. 关键点坐标 最值点 与坐标轴交点 应函数的图象 根据图象的交点个数研
、 、 ( 、 ), ,
x x 辅助线 对称轴 渐近线 .绘图需综合 究方程根的个数.也可以利用函数的导
分析 y 2 -1 2( -1)+1 1 ( 、 )
= x = x =x +2, 考虑以上要素 结合逼近与极限思想. 函数研究方程根的个数.
-1 -1 -1 ,
x 于是有 阅读材料
即函数y 2 -1的图象可以由函数y :
= x -1 = 函数的定义域为
{
x
|
x
≠0};
练习
单调递增区间为 和 略.
1 的图象先向右平移 个单位长度 再 (-∞,-1] [1,
x 1 , 复习题二
+∞];
向上平移 个单位长度得到.如下所 单调递减区间为 和 A组
2 [-1,0) (0,1];
右 上 函数的值域为 y
示 : y = 1 x → 1y =x - 1 1 → 2y =x - 1 1 +2 . 函数的奇偶性 : ( 奇 -∞ 函 , 数 -2 ; ]∪[2,+∞); 1.解析 (1) Δ Δ x= 4 1 0 0 - - 2 5 0 =4( 万 m 3 /m) .
x 函数图象的渐近线为y x x 在水深 水深每增加 存
由此可以画出函数 y 2 -1的图象 = , =0; 5 m~10 m, 1 m,
= x -1 , 函数的图象 : 水量增加 4 万 m 3 ;
如图 y .
: Δ 4375-275 . 万 3 .
(2) x= =32 5( m /m)
Δ 30-25
在水深 水深每增加 存
25m~30m, 1m,
水量增加 . 万 3
325 m ;
单调减区间 和 值 由 的数值可知 随着水库水
:(-∞,1) (1,+∞); b (3) (1)(2) ,
域 对称中心 第二步 分步函数y ax a b 的 深的增加 水库的存水量增大的速度逐
:(-∞,2)∪(2,+∞); : : = + x ( , >0) ,
. 渐加快.
(1,2) 图象与性质
ax b : 2.解析 S x2 x x
第二步 思考y + a b c d R 的 定义域 x x (1) =- +5 (0< <5);
: =cx + d( , , , ∈ ) (1) :{ | ≠0}; (2)Δ S =-(1+Δ x ) 2 +5(1+Δ x )-(-1+
图 数 象 的 绘 单 制 调 需 性 要 由 考 哪 虑 些 哪 条 些 件决 要 定 素 . , 以及该函 (2) 值 奇 域 偶 : 性 { y | 奇 y ≥ 函 2 数 ab或y ≤-2 ab }; 5)= 3Δ x -(Δ x ) 2 , Δ S x=3-Δ x.在 x =1
(3) : ; Δ
ax b ( b ] 处 S的平均变化率为 即在x 处
分析 y + a b c d R 的图象的 单调性 在区间 和 , 3, =1 ,
=cx d( , , , ∈ ) (4) : -∞,- a 长度改变 个单位 面积增加 个
+ 1 , 3
绘制 可以由反比例函数的图象平移得 [ b ) 单位
, 上是增函数 在区间 ;
到 需要借助 分离常数 的处理方法. a ,+∞ , S x x 2 x x x2
, “ ” (3)Δ =-( +Δ ) +5( +Δ )-(- +
9
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5x x x x x 2 Δ x x 1 为极小值点. 01170 kg
)=-2 Δ +5Δ -(Δ ) , x=-2 +5- +∞ ; = m′ -4 . 它的
Δ 2 (2) (2)= -2e ≈-0 036 6,
x.在x处 S的平均变化率为 x { } 实际意义是 在 t 这一时刻
Δ , -2 +5, 函数在 x x k π k Z 上 , =2 min ,
即在x处 长度改变 个单位 面积增 (5) ≠ π+ , ∈ 该物质剩余质量变化的速度约为
, 1 , 2
加 x 个单位 是增加的 无极值点. . 也 就 是 每 过
(-2 +5) ; , -0 036 6 kg/min,
由 可知 当 x 时 S′ 即 函数在R上是增加的 无极值点. 该物质大约减少 . .
(4) (2) , Δ →0 , =3, (6) , ( 1 min, 0 036 6 kg
瞬时变化率为 实际意义是在x 时 B组
3, =1 函数的单调递增区间为
刻 面积的增加速度为 (7) -∞,
, 3; 1.解析 y′ 1 曲线过点 该点
(5)
由
(3)
可知
,
当
Δ
x
→0
时
,
S′
=-2
x
+ 3
)
和
(
3
)
单调递减区间为
=2+x2, (1,2),
即瞬时变化率为 x 实际意义是 - ,+∞ , 处切线斜率为 所求切线方程为y
5, -2 +5, 3 3 3, -2
在x时刻 面积的增加速度为 x . ( ) x 即 x y .
, -2 +5 3 3 x 3为极大值点 x =3( -1), 3 - -1=0
3.解析 y′ - , ; =- , = 2.解析 平均变化率约为 . 它表
(1) =1; 3 3 3 (1) 8 31,
y′ 示t在 这段时间内 平均每秒
(2) =2; 3为极小值点. 1 s~2 s ,
y′ x 经过该电路的电量约为 . 也就是
(3) =2 -3; 3 831 C,
y′ x-2. ( 这段时间内电路的平均电流约为
(4) =-2 函数的单调递减区间为 k π
(8) 2 π+ , .
4.解析 y′ x 1 1 4 831 A;
(1) =2 -x2 + x; ) Q′ . 它的实际意义是 在t
2 k 5π k Z 单调递增区间为 (2) (2)=115, ,
y′ x x x ln x x 2 ( π+ 4 , ∈ , ) =2 s 这一时刻 , 每秒经过该电路的电
(2) =sin + cos - x- x ; k 3π k π k Z x k 量为 11 . 5 C, 也就是这段时间内电路的
2 2 π- ,2 π+ , ∈ ; =2 π+
x x x x x x 4 4 电流为 11 . 5 A;
y′ cos ln +sin -sin ln
(3) = x2 ; π , k ∈ Z为极大值点 , x =2 k π+ 5π , k ∈ Q′ t t 1 要讨论它的变化规
4 4 (3) ( )= 6 - t ,
(4)
化简得 y
=
x3 2
-
x-2 1
,
y′
=
3 x1 2
+
Z为极小值点. 律
,
可以通过对这个函数求导数的
2 7.解析 x 为最小值点 最小值 方法
x x (1) = 6 , :
1 x-2 3
=
3
+ x2;
为
-12 6;
x
=10
为最大值点
,
最大值 (
t 1
)
′ 1 .
2 2 2 x 为 . 6 - t =6+t2 >0
(5) y′ =e x tan x + e 2x; (2) 8 x 20 =1 为最小值点 , 最小值为 2; x =0 所以Q′ ( t ) 随着t的增加而增加 ;
cos 和x 为最大值点 最大值为 . 由 可知 Q′ t 没有最大值 也
x3 x2 x x2 x =2 , 4 (4) (3) , ( ) ,
(6) y′ = - x + x +1+ x 2 2 ln ; 8.解析 设池底长为 x m, 则它的宽为 没有最小值.
( +ln ) 3.解析 分析 当汽车的车速为
y′ x x x x x e x 16 x 00 m, 水池总造价为 y.不妨设池壁 x 时 (1 在 ) 安全许 可的范围内
(7) =sin + cos +e ln + x ; km/h , ,1 min
单价为n n为大于 的常数 则池底 内某段公路内的汽车可以通过该路口
x x2 x x x2 ( 0 ), ,
y′ -( +2 )ln -2 +2 单价为 . n 则有 则这段公路内的最大汽车数为
(8) = x x 2 ; 15 , :
2( ln )
y′ x 2 y . n nx n 1600 n 1000x
(9) =9(3 +2) ; =1600×15 +6 +6 · x =2400 x
y′ x y 60 50
(10) =2cos2 ; n = kx2 = kx2 ,
nx 9600 其中x . +5 3 +15
y′ 2 +6 + x , >0
(11) = x ; 由 2k可得k 1
4 -6 当x 时 函数取得最小值 最小值 40=60 = ,
=40 , , 90
y′ 4 . 为 n. 所以车流量y关于x的函数为
(12) = x 2880
4 +5 即当泳池长为 时 总造价最低. x x
40 m , y 50 1500 .
5.解析
(1)2;(2)
3
;(3)1;(4)1
.
9.解析 y 12+
x
+0
.
1
x2
+0
.
1
x
-(10-0
.
8
x
)
=
1 x2
=x2
+450
2 (1) = x +15
6.解析 函数的单调递增区间为 30
(1) 当x 时 y取得
和 单调递减区间为 . x . 2 其中x (2) = 450≈21(km/h) ,
(-∞,0) (1,+∞), =01 +19+ x , >0; 最大值 也就是如果只考虑车流量 规
x 为函数的极大值点 x , ,
(0,1); =0 , =1 当 x 时 y随着x的增加而 定车速为 时高速公路上的车
为极小值点. (2) 0< <2 5 , 21 km/h
减少 当x 时 y随着x的增加而增 流量最大.
函数的单调递增区间为 , >2 5 ,
(2) (0,+∞), 显然这种规定不可行 因为这个速度对
无极值点. 加 当x 时 即约为 . 年时 y取 ,
, =2 5 , 2 8 , 于汽车来说太慢了 也失去了高速公路
函数的单调递减区间为 单 最小值. ,
(3) (0,1), 的意义.
调递增区间为 x 为极小 10.解析 平均变化率为 -4 -2
(1,+∞); =1 (1) e -e ≈ C组
值点. . 它表示t在 这
-01170, 1 min~2 min 1.略.
函数的单调递减区间为 和 段时间内 该物质剩余质量变化的速
(4) (-∞,0) , 2.略.
( ) ( 度约为 . 也就是平均
1 单调递增区间为 1 -0 117 0 kg/min,
0, , ,
2 2
10
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