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新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答第一章 导数及其应用3.1变化率与导数练习(P6)3h5h13.3h1℃/h5h3℃/h的速率上升.练习(P8)函数h(t)在tt附近单调递增,在tt附近单调递增.并且,函数h(t)在t附近比在t附近3 4 4 3增加得慢. 说明:体会“以直代曲”的思.练习(P9)函数r(V)
3V(0V5)的图象为343根据图象,估算出r(0.6)0.3,r(1.2)0.2.说明:如果没有信息技术,教师可以将此图直接提供给学生,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)W(t)W(t
t) W(t)W(tt)1、在t
处,虽然W(t
)W
),然而 10 10
20 20 .0 10 20
t t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、hh(1t)h(1)4.9t3.3,所以,h(1)3.3.t t新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第1页共25页)这说明运动员在t1s附近以3.3m/s的速度下降.3、物体在第5s的瞬时速度就是函数s(t)在t5时的导数.ss(5t)s(5)t10,所以,s(5)10.t t因此,物体在第5s时的瞬时速度为10m/s,它在第5s的动能Ek
13102150J.24、设车轮转动的角度为,时间为t,则kt2(t0).由题意可知,当t0.8时,2.所以k
,于是 t2.8 8车轮转动开始后第3.2s时的瞬时角速度就是函数(t)在t3.2时的导数.(3.2t)(3.2)25t20,所以(3.2)20.t t 8因此,车轮在开始转动后第3.2s时的瞬时角速度为20s1.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x5处切线的斜率大于零,所以函数在x5附近单调递增.同理可得,函数f(x)在x4,2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.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f(x)的图象如图(1)所示;第二个函数的导数f(x)恒大于零,并且随着x的增加,f(x)的值也在增加;对于第三个函数,当x小于零时,f(x)小于零,当x大于零时,f(x)大于零,并且随着x的增加,f(x)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.新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第2页共25页)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.2、说明:由给出的v(t)的信息获得s(t)的相关信息,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.练习(P18)1、f(x)2x7,所以,f(2)3,f(6)5.2、(1)y
1xln
; (2)y2ex;(3)y10x46x; (4)y3sinx4cosx;(5)y1sinx; (6)y 1 .3 3 2x1新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第3页共25页)习题1.2 A组(P18)1、SS(rr)S(r)2rr,所以,S(r)lim(2rr)2r.r r2、h(t9.8t6.5.
r033、r(V)1 3 .33 V24、(1)y3x2
1xln
; (2)ynxn1exxnex; 3x2sinxx3cosx (3)y ; (4)y99(x1)98;sin2x(5)y2ex; (6)y2sin(2x5)4xcos(2x5).5、f(x)822x.由f(x)4有4822x,解得x
32.0 0 06、(1)ylnx1; (2)yx1.7、yx1.8、(1)氨气的散发速度A(t)500ln0.8340.834t.(2)A(7)25.5,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)当hy
sin(xh)sinh
就越来越逼近函数ycosx.新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第4页共25页)新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第5页共25页)新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第5页共25页)ysinxycosx.2y0x0.xP(0,0).yex,所以y 1.x0所以,曲线在点P处的切线的方程为yx.2、d(t)4sint.所以,上午6:00时潮水的速度为0.42m/h;上午9:00时潮水的速度为0.63m/h;中午12:00时潮水的速度为0.83m/h;下午6:00时潮水的速度为1.24m/h.练习(P26)1、(1)因为f(x)x22x4,所以f(x)2x2.当f(x)0,即x1时,函数f(x)x22x4单调递增;当f(x)0,即x1时,函数f(x)x22x4单调递减.(2)因为f(x)exx,所以f(x)ex1.当f(x)0,即x0时,函数f(x)exx单调递增;当f(x)0,即x0时,函数f(x)exx单调递减.(3)因为f(x)3xx3,所以f(x)33x2.当f(x0,即1x1时,函数f(x)3xx3单调递增;当f(x0x1x1时,函数f(x3xx3单调递减.(4)因为f(xx3x2x,所以f(x3x22x1.1当f(x)0,即x 或x1时,函数f(x)x3x2x单调递增;131当f(x)0,即 x1时,函数f(x)x3x2x单调递减.132、注:图象形状不唯一.3、因为f(x)ax2bxc(a0),所以f(x)2axb.(1)当a0时,f(x0xf(x0x当a0时,f(x0xf(x0x
b时,函数f(x)ax2bxc(a0)单调递增;2ab时,函数f(x)ax2bxc(a0)单调递减.2ab时,函数f(x)ax2bxc(a0)单调递增;2ab时,函数f(x)ax2bxc(a0)单调递减.2a4、证明:因为f(x)2x36x27,所以f(x)6x212x.当x(0,2)时,f(x)6x212x0,因此函数f(x2x36x27在(0,2)内是减函数.练习(P29)1、x,x2 4
是函数yf(x)的极值点,其中xx是函数yf(x)的极大值点,xx是函数yf(x)的极小值点.2 42、(1)因为f(x)6x2x2,所以f(x)12x1.令f(x12x10x1.12当x
1时,f(x0,f(xx1时,f(x0,f(x单调递减.12 12新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第6页共25页)新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第13页共25页)所以,当x
时,f(x)有极小值,并且极小值为f( )6( )2 2 .1 1 1 1 12 12 12 12 241 1 1 1 (2)因为f(x)x327x,所以f(x)3x227.令f(x)3x2270,得x3.下面分两种情况讨论:①当f(x)0,即x3或x3时;②当f(x)0,即3x3时.当x变化时,f(x),f(x)变化情况如下表:xx(,3)3(3,3)3(3,)f(x)+0-0+f(x)单调递增54单调递减54 单调递增x3时,f(xx3时,f(x有极小值,并且极小值为54.(3)因为f(x)612xx3,所以f(x)123x2.令f(x)123x20,得x2.下面分两种情况讨论:①当f(x0,即2x2时;②当f(x0x2x2时.当x变化时,f(x),f(x)变化情况如下表:xx(,2)2(2,2)2(2,)f(x)-0+0-f(x)单调递减 10单调递增22单调递减x2时,f(x有极小值,并且极小值为10x2时,f(x22(4)因为f(x)3xx3,所以f(x)33x2.令f(x)33x20,得x1.下面分两种情况讨论:①当f(x0,即1x1时;②当f(x0x1x1时.当x变化时,f(x),f(x)变化情况如下表:xx(,1)1(1,1)1(1,)f(x)-0+0-f(x)单调递减2单调递增2单调递减因此,当x1时,f(x)有极小值,并且极小值为2;当x1时,f(x)有极大值,并且极大值为2练习(P31)(1)在[0,2]x
时,f(x)6x2x2有极小值,并且极小值为f( ) .1 1 12 12 241 1 又由于f(0)2,f(2)20.因此,函数f(x6x2x2在[0,2]20、最小值是49.(2)在[4,4]x3时,f(xx327x有极大值,并且极大值为f(3)54;x3时,f(xx327x有极小值,并且极小值为f(3)54;又由于f(4)44,f(4)44.因此,函数f(x)x327x在[4,4]上的最大值是54、最小值是54.1(3)在[,3]x2时,f(x612xx3有极大值,并且极大值为f(2)22.131 又由于f() ,f(3)15.1 3 271 55因此,函数f(x)612xx3在[,3]上的最大值是22、最小值是 .3 27(4)在[2,3]上,函数f(x)3xx3无极值.因为f(2)2,f(3)18.因此,函数f(x)3xx3在[2,3]上的最大值是2、最小值是18.习题1.3 A组(P31)1、(1)因为f(x2x1,所以f(x20.f(x2x1是单调递减函数.(2)因为f(x)xcosx,x(0,),所以f(x)1sinx0,x(0,).2 2因此,函数f(x)xcosx在(0, )上是单调递增函数.2(3)因为f(x2x4,所以f(x20.因此,函数f(x2x4是单调递减函数.(4)因为f(x)2x34x,所以f(x)6x240.因此,函数f(x2x34x是单调递增函数.2、(1)因为f(xx22x4,所以f(x2x2.当f(x0x1时,函数f(xx22x4单调递增.当f(x0x1时,函数f(xx22x4单调递减.(2)因为f(x)2x23x3,所以f(x)4x3.当f(x0x当f(x0x
3时,函数f(x2x23x3单调递增.43时,函数f(x2x23x3单调递减.4(3)因为f(x)3xx3,所以f(x)33x20.因此,函数f(x)3xx3是单调递增函数.(4)因为f(x)x3x2x,所以f(x)3x22x1.当f(x0x1x1
1时,函数f(x)x3x2x单调递增.3当f(x)0,即1x 时,函数f(x)x3x2x单调递减.33、(1)图略. (2)加速度等于0.4、(1)在xx2
处,导函数yf(x)有极大值;xxxxyf(x有极小值;1 4在xx3
处,函数yf(x)有极大值;在xx5
处,函数yf(x)有极小值.5、(1)因为f(x)6x2x2,所以f(x)12x1.令f(x12x10x1.12当x1时,f(x)0,f(x)单调递增;12当x1时,f(x)0,f(x)单调递减.121时,f(x)有极小值1并且极小值为f(1时,f(x)有极小值1并且极小值为f( )6(1)212491212121224(2)因为f(x)x312x,所以f(x)3x212.令f(x)3x2120,得x2.下面分两种情况讨论:①当f(x)0,即x2或x2时;②当f(x)0,即2x2时.当x变化时,f(x),f(x)变化情况如下表:xx(,2)2(2,2)2(2,)f(x)+0-0+f(x)单调递增16单调递减16 单调递增x2时,f(xx2时,f(x有极小值,并且极小值为16.(3)因为f(x)612xx3,所以f(x)123x2.令f(x)123x20,得x2.下面分两种情况讨论:①当f(x)0,即x2或x2时;②当f(x)0,即2x2时.当x变化时,f(x),f(x)变化情况如下表:xx(,2)2(2,2)2(2,)f(x)+0-0+f(x)单调递增22单调递减10 单调递增x2时,f(xx2时,f(x有极小值,并且极小值为10.(4)因为f(x)48xx3,所以f(x)483x2.令f(x)483x20,得x4.下面分两种情况讨论:①当f(x)0,即x2或x2时;②当f(x)0,即2x2时.当x变化时,f(x),f(x)变化情况如下表:xx(,4)4(4,4)4(4,)f(x)-0+0-f(x)单调递减 128 单调递增128 单调递减x4时,f(x有极小值,并且极小值为128x4时,f(x128.6、(1)在x
时,函数f(x)6x2x2有极小值,并且极小值为 .1 12 241 由于f(1)7,f(1)9,所以,函数f(x6x2x2在[1,1]
47.24(2)在[3,3]x2时,函数f(xx312x16;x2时,函数f(xx312x有极小值,并且极小值为16.由于f(3)9,f(3)9,所以,函数f(x)x312x在[3,3]上的最大值和最小值分别为16,16.1 (3)在[,1]上,函数f(x)612xx3在[,1]上无极值.1 3 31 由于f() ,f(1)5,1 3 271 269所以,函数f(x)612xx3在[,1]上的最大值和最小值分别为 ,5.3 27(4)当x4时,f(x)有极大值,并且极大值为128..由于f(3)117,f(5)115,所以,函数f(x)48xx3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f(x)sinxx,x(0,).因为f(x)cosx10,x(0,)所以f(xsinxx在(0,内单调递减图略因此f(x)sinxxf(0)0,x(0,),即sinxx,x(0,).图略(2)证明:设f(xxx2x(0,1).f(x12xx(0,1)所以,当x(0,1)时,f(x)12x0,f(x)单调递增,2f(x)xx2f(0)0;当x(1,1)时,f(x)12x0,f(x)单调递减,2f(x)xx2f(1)0;图略1 又f() 0.因此,xx20,x(0,1).图略1 2 4(3)证明:设f(x)ex1x,x0.因为f(x)ex1,x0所以,当x0时,f(x)ex10,f(x)单调递增,f(x)ex1xf(0)0;当x0时,f(x)ex10,f(x)单调递减,f(x)ex1xf(0)0综上,ex1x,x0. 图略(4)证明:设f(x)lnxx,x0.因为f(x)11,x0x所以,当0x1时,f(x)110,f(x)单调递增,xf(x)lnxxf(1)10;当x1时,f(x)110,f(x)单调递减,xf(x)lnxxf(1)10;当x1时,显然ln11. 因此,lnxx.由(3)可知,exx1x,x0.. 综上,lnxxex,x0 图略2(1)函数f(x)ax3bx2cxd的图象大致是个“双峰”图象,类似“ ”或“ ”的形状.调区间.(2)因为f(x)ax3bx2cxd,所以f(x)3ax22bxc.下面分类讨论:当a0时,分a0和a0两种情形:①当a0,且b23ac0时,新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第14页共25页)设方程f(x3ax22bxc0xxxx,1 2 1 2当f(x3ax22bxc0xxxxf(x)ax3bx2cxd单调递增;1 2当f(x)3ax22bxc0,即x1
xx2
时,函数f(x)ax3bx2cxd单调递减.当a0,且b23ac0时,此时f(x)3ax22bxc0,函数f(x)ax3bx2cxd单调递增.②当a0,且b23ac0时,设方程f(x3ax22bxc0xxxx,1 2 1 2当f(x)3ax22bxc0,即x1
xx2
时,函数f(x)ax3bx2cxd单调递增;当f(x3ax22bxc0xxxxf(x)ax3bx2cxd.1 2当a0,且b23ac0时,此时f(x)3ax22bxc0,函数f(x)ax3bx2cxd单调递减生活中的优化问题举习题1.4 A组(P37)1xlx
x lx, ,两个正方4 x lx 1形的面积和为Sf(x)()2( )2 (2x22lxl2),0xl.4 4 16令f(x0,即4x0xl.2当x(0,l)时,f(x)0;当x(l,l)时,f(x)0.2 2因此,xl是函数f(x)的极小值点,也是最小值点.2所以,当两段铁丝的长度分别是l时,两个正方形的面积和最小.2 x新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第15页共25页)a新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第24页共25页)2、如图所示,由于在边长为ax盖方盒的底面为正方形,且边长为a2xx.a无盖方盒的容积V(x)(a2x)2x,0x .2(2)因为V(x)4x34ax2a2x,所以V(x)12x28axa2.令V(x0xa(舍去),xa.2 6当x(0,a)时,V(x)0;当x(a,a)时,V(x)0.6 62因此,xa是函数V(x)的极大值点,也是最大值点.6所以,当xa时,无盖方盒的容积最大.R6R3、如图,设圆柱的高为h,底半径为R,则表面积S2Rh2R2由VR2h,得h
VR2.hV 因此,S(R)R R2 R2,R0V R2 RV32令S(R)R0,解得RV32R当R(0,当R(
V)时,S(R)0;3(3)V,)时,S(R)0.32因此,R
V32S(R的极小值点,也是最小值点.V32
VV32V32
2 2R.所以,当罐高与底面直径相等时,所用材料最省.4、证明:由于f(x)1n(xa)2,所以f(x)2n
(xa).n ii1
n ii1令f(x)0,得x1na,n ii1可以得到,x1nan i1
是函数f(x)的极小值点,也是最小值点.这个结果说明,用n个数据的平均值1nan i1这就是最小二乘法的基本原理.
表示这个物体的长度是合理的,x x25、设矩形的底宽为xm,则半圆的半径为 m,半圆的面积为 m2,2 8矩形的面积为a
x2 a xm2,矩形的另一边长为( )m8 x 88a因此铁丝的长为l(x)xx2ax(1)x2a,0x8a8a48a4令l(x)14
2a0xx2
(负值舍去).x
8a4
8a 8a4, l(x8a 8a4,
)时,l(x)0.8a48a4所以,当底宽为
是函数l(x)的极小值点,也是最小值点.8a48a46、利润L等于收入R减去成本C,而收入R等于产量乘单价.由此可得出利润L与产量q的函数关系式,再用导数求最大利润.1 收入Rqpq(25 q)25q q2,1 8 81 利润LRC(25q q2)(1004q) q2100,0q200.1 8 8求导得L1q214L0,即1q210q84.4当q(0,84)时,L0;当q(84,200)时,L0;因此,q84是函数L的极大值点,也是最大值点.所以,产量为84时,利润L最大,习题1.4 B组(P37)1、设每个房间每天的定价为x元,x180 1L(x(50
)(x20) x270x1360,180x680.10 10令L(x)1x700,解得x350.5当x(180,350)时,L(x)0;当x(350,680)时,L(x)0.x350L(x的极大值点,也是最大值点.3502、设销售价为x元/件时,bx 4 L(x(xa)(c
4)c(xa)(5 x),ax .b b 4令L(x)8cx4ac5bc0,解得x4a5b.b b 8当x(a,4a5b)时,L(x)0;当x(4a5b,5b)时,L(x)0.8 8 44a5b当x
是函数L(x)的极大值点,也是最大值点.84a5b所以,销售价为
8 .练习(P42)8.3说明:进一步熟悉求曲边梯形面积的方法和步骤,体会“以直代曲”和“逼近”的思想.练习(P45),n.1、ssvi)t[i)22]1i)212i1,2,,n.i i n n n n n n于是s
si
si
()tnvii1 i1 i1vin
1 i[()2 ]1 ii1
n n n1 1 n1 1 n 1()2 n n1[122n3
( )2 ()2 2n n n nn2]21n(n1)(2n1)2n3 61(11)(11)23 n 2n取极值,得slim
[1
i(
lim
[1(11
1)2]5n
n ni1
n
i1
3 n 2n 3说明:进一步体会“以不变代变”和“逼近”的思想.2、22km.3说明:进一步体会“以不变代变”和“逼近”的思想,熟悉求变速直线运动物体路程的方法和步骤.练习(P48)2x3dx4. .0从几何上看,表示由曲线yx3与直线x0,x2,y0所围成的曲边梯形的面积S4.习题1.5 A组(P50)1、1)2(x1dx100[(1i1)11
0.495;1
100 1002)2(x1dx500[(i1)11
0.499;1
500 5003)2(x1dx000
i1)1] 1
0.4995.1
1000 1000说明:体会通过分割、近似替换、求和得到定积分的近似值的方法.2、距离的不足近似值为:18112171310140(m);271181121713167(m).3、证明:令f(x1.用分点ax0
xxxi1 ixxn,n)将区间[a,b]等分成n个小区间,在每个小区间[x
,x]上任取一点(i1,2,作和式ni1
f)xnii1
baban
i1 i i从而bdxlimnbaba,a n
ni1说明:进一步熟悉定积分的概念.411x2
1x2dx表示由直线x0,x1,y0以及曲线y所围成的曲边梯形的面积,即四分之一单位圆的面积,因此0
1x2dx .45、1)0x3dx1.1 4由于在区间[1,0]上x30,所以定积分0x3dx表示由直线x0,x1,y0和曲线1yx3所围成的曲边梯形的面积的相反数.2)根据定积分的性质,得1x3dx0x3dx1x3dx110.1 1 0 4 4由于在区间[1,0]上x30,在区间[0,1]上x30,所以定积分1x3dx等于位于x轴上方的1曲边梯形面积减去位于x轴下方的曲边梯形面积.3)根据定积分的性质,得2x3dx0x3dx2x3dx14151 1 0 4 4由于在区间[1,0]上x30[0,2]上x30,所以定积分2x3dx等于位于x轴上方的1曲边梯形面积减去位于x轴下方的曲边梯形面积.说明:在(3)x3在区间[1,0]上是非正的,在区间[0,2]上是非负的,如果直接利用定义把区间[1,2]分成n.利用性质3可以将定积分2x3dx化为0x3dx2x3dxx31 1 0在区间[1,0]和区间[0,2]上的符号都是不变的,再利用定积分的定义,容易求出 0x3dx,12x3dx,进而得到定积分2x3dx的值..0 1在(2)(3)中,被积函数在积分区间上的函数值有正有负,通过练习进一步体会定积分的几何意义.习题1.5 B组(P50)1、该物体在t0到t6(单位:s)145m.的路程.2、(1)v9.81t.(2)
8i1
9.81
i 1 1 89 9.81 2 2 4 2
88.29(m);不足近似值:8i1
9.81i119.8118768.67(m)2 2 4 23)49.8tdt03、(1)分割
49.8tdt78.48(m.0在区间[0,l]上等间隔地插入n1个分点,将它分成n个小区间:nl l2l (n],[, ],……,[ ,l],nnn n(i1)lil记第i个区间为[ n ,n](i
n),其长度为x il (i1)ll.n n nl l2l (n2)ln把细棒在小段[0,],[, ],……,[ ,l]上质量分别记作:nnn nm,m, ,m,1 2 n则细棒的质量mnm.ii1近似代替
(i1)lil当n很大,即x很小时,在小区间[ n ,n]上,可以认为线密度(x)x2的值变化很小,近似地等于一个常数,不妨认为它近似地等于任意一点i
[(i1)l,il]处的函数n nn).(i1)ln).值()2.于是细棒在小段[ , ]上质量m()x2 (i1,2,i i求和
n nn n
i i inn l得细棒的质量m
mi
()xi
2 .ini1 i1 i1取极限细棒的质量mn练习(P55)
n2i2i1
l,所以mlx2dx..n 0(1)50; (2)50; (3)425; (4)24;3 3 3(5)3ln2; (6)1; (7)0; (8)2.2 2说明:本题利用微积分基本定理和定积分的性质计算定积分.习题1.6 A组(P55)1、(1)40; (2)13ln2; (3)9ln3ln2;3 2 2(4)17; 6
328
1; (6)e2e2ln2.说明:本题利用微积分基本定理和定积分的性质计算定积分.2、3sinxdx[cosx]32.0 0它表示位于x轴上方的两个曲边梯形的面积与x轴下方的曲边梯形的面积之差.或表述为:位于x轴上方的两个曲边梯形的面积(取正值)与x轴下方的曲边梯形的面积(取负值)的代数和.习题1.6B组(P55)31 e2 1 1 131、(1)原式=[e2x ; (2)原式=[sin2x]4 ;2 0 2 2
2 46(3)原式=[2x6.ln21 ln22、1)sinmxdx[cosmx1[coscos()]0; m m2)
sinmx cosmxdx
1[sinmsin(m)]0;
msin2mxdx
]1cos2mx x sin ]
; 2 2 4m 1cos2mx x sin2mxcos2mxdx dx[
. 2 2 4m 3、1)st)tg(ekt)dt[gt
gekt]t
gt
gekt
g49t245e0.2t245.0k k k2 0 k k2 k2(2)由题意得49t245e0.2t2455000.这是一个超越方程,为了解这个方程,我们首先估计t的取值范围.根据指数函数的性质,当t0时,0e0.2t1,从而500049t5245,因此,5000t5245.49 49因此245e
0.2500049
3.36107,
0.2524549
1.24107,所以,1.24107245e0.2t3.36107.从而,在解方程49t245e0.2t2455000时,245e0.2t可以忽略不计.因此,49t2455000,解之得t
524549
(s).不要求掌握.练习(P58)32(1)3; (2)1.说明:进一步熟悉应用定积分求平面图形的面积的方法与求解过程.练习(P59)1、s5(2t3)dt[t23t]522(m).3 32、W4(3x4)dx[3x24x440(J).0 2 0习题1.7 A组(P60)1、(1)2; (2)9.2q q q 2、Wbk dr[k bk k .q q q a r2
ra a b3、令v(t0,即4010t0.解得t4.4s时物体达到最大高度.最大高度为h4(401t)dt[40tt2]480(m.0 04、设ts后两物体相遇,则t(t21dtt1tdt5,0 0解之得t5.B5s后相遇.此时,物体A离出发地的距离为5(t21dtt3t5130(m).0 05、由Fkl,得100.01k.解之得k1000.所做的功为W0.1000ldl50l20.15(J).0 06、(1)令v(t5t
551
0,解之得t10.10s后完全停止.55 (2)s10(5t )dt t255ln(1t)]1055ln11(m)55 0 1t 2 0y习题1.7 B组(P60)1、(1)aa
a2x2dx表示圆x2y2a2与x轴所围成的上O半圆的面积,因此aa
a2x2dx
a2 1 x2(2)1[1(x1)2x]dx表示圆(x1)2y21与直线0yx所围成的图形(如图所示)的面积,
(第1(2)题)因此,1[1(x12xdx0
4
111 1. O2、证明:建立如图所示的平面直角坐标系,可设抛物线的 xb 4h h方程为yax2,则ha()2,所以a .2 b2b4h y从而抛物线的方程为yb2
x2.
(第2题)2于是,抛物线拱的面积S2b(h4hx2)dx2[hx4h2
b 2x3]2 bh.0 b2
3b2 0 3yx223、如图所示.解方程组y3x得曲线yx22与曲线y3x交点的横坐标x1
1,x2
2.于是,所求的面积为1[(x22)3xdx2[3x(x22)dx1.0 14、证明:WRhGMmdr[GMm]RhG
Mmh .R r2
r R R(Rh)第一章复习参考题A组(P65)新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第25页共25页)新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第39页共25页)1、(1)3; (2)y4.2、(1)y
2sinxcosx2xcos2x
; (2)y3(x2)2(3x1)(5x3);x 2x2x2(3)y2xlnxln22; (4)y .x3、F2GMm.r3
(2x1)44、(1)f(t)0.因为红茶的温度在下降.图略.(2)f(3)4表明在3℃附近时,红茶温度约以4℃/min的速度下降图略.3x25、因为f(x3x2
,所以f(x) 2 .33x33x当f(x)33x33x
0,即x0时,f(x)单调递增;33x当f(x)33x
0,即x0时,f(x)单调递减.6、因为f(x)x2pxq,所以f(x)2xp.当f(x)2xp0,即xp1时,f(x)有最小值.2由p1,得p2.又因为f(1)12q4,所以q5.27、因为f(x)x(xc)2x32cx2c2x,所以f(x)3x24cxc2(3xc)(xc).当f(x)0x
c,或xc时,函数f(x)x(xc)2可能有极值.3由题意当x2时,函数f(x)x(xc)2有极大值,所以c0.x(x(,c)3c3(c,c)3c(c,)f(x)+0-0+f(x)单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增所以,当xc时,函数f(x)x(xc)2有极大值.此时,c2,c6.3 38、设当点A的坐标为(a,0)时,AOB的面积最小.因为直线AB过点A(a,0),P(1,1),所以直线AB的方程为y0xa,即y 1(xa).x0 1a 1ax0y
a B的坐标是(0,a.a1 a1AOB
AOB
S(a)1a a a2 .2 a1 2(a1)S(a0,即S(a1a22a0.2(a1)2当a0,或a2S(a0a0.由于x(0,2)2(2,)f(x)-0+f(x)单调递减极小值单调递增所以,当a2,即直线AB的倾斜角为135时,AOB的面积最小,最小面积为2.9、D.10、设底面一边的长为xm,另一边的长为(x0.5)m.因为钢条长为14.8m.所以,长方体容器的高为14.84x4(x0.5)12.88x3.22x.4 4设容器的容积为V,则VV(x)x(x0.5)(3.22x)2x32.2x21.6x,0x1.6.令V(x)0,即6x24.4x1.60.所以,x415
(舍去),或x1.当x(0,1)时,V(x)0;当x(1,1.6)时,V(x)0.因此,x1是函数V(x)在(0,1.6)的极大值点,也是最大值点.所以,当长方体容器的高为1m时,容器最大,最大容器为1.8m3.11、设旅游团人数为100x时,旅行社费用为yf(x)(100x)(10005x)5x2500100000(0x80).令f(x0,即10x5000x50.又f(0)100000,f(80)108000,f(50)112500.所以,x50是函数f(x)的最大值点.所以,当旅游团人数为150时,可使旅行社收费最多.12、设打印纸的长为xcm时,可使其打印面积最大.623.7因为打印纸的面积为623.7,长为x,所以宽为 ,x623.7打印面积S(x)(x22.54)(x
23.17)655.90726.34x3168.396,5.08x98.38.x2令S(x)0,即6.343168.3960,x22.36(负值舍去),623.727.89.x2 22.36x22.36是函数S(x)在(5.08,98.38)内唯一极值点,且为极大值,从而是最大值点.所以,打印纸的长、宽分别约为27.89cm,22.36cm时,可使其打印面积最大.13、设每年养q头猪时,总利润为y元.1则yR(q)20000100q q2300q20000(0q400,qN).12令y0,即q3000,q300.当q300时,y25000;当q400时,y20000.q300是函数y(p)在(0,400]内唯一极值点,且为极大值点,从而是最大值点.所以,每年养300头猪时,可使总利润最大,最大总利润为25000元.14、(1)232; (2)2e2; (3)1;2224)原式=cos2xsin2xdx(cosxsinx)dx[sinxcosx]222
0;0 cosxsinx 0 05)原式=1cosxdx[xsinx2.2 20 2 2 0 415、略. 说明:利用函数图象的对称性、定积分的几何意义进行解.16、222.17、由Fkl,得0.0490.01k.解之得k4.9.所做的功为W0.34.ldl4.9l20.30.196J)0.1 20.1第一章复习参考题B组(P66)1、(1)b(t)1042103t.所以,细菌在t5与t10时的瞬时速度分别为0和104.当0t5b(t0,所以细菌在增加;5当5t55 时,b(t)0,所以细菌在减.52、设扇形的半径为r,中心角为弧度时,扇形的面积为S.l因为S r2,l2rr,所以 2.r1 1l 1 lS r2 (2)r2 (lr2r2),0r 2 2r 2 2S0,即l4r0rl,此时2弧度.4rl是函数S(r)在(0,l)内唯一极值点,且是极大值点,从而是最大值点.4 2l所以,扇形的半径为4、中心角为2弧度时,扇形的面积最大.3、设圆锥的底面半径为r,高为h,体积为V,那么r2h2R2.1 1 1 因此,V r2h (R2h2)h R2hh3,0hR.1 1 1 3 3 3 331令V R2h20,解得h R.313 3h
R是函数V(h.3所以,当h 3R时,容积最大.3把h
R代入r2h2R2,得r R.363 336由R2r,得26.3所以,圆心角为26时,容积最大.34、由于80k102,所以k4.5设船速为xkm/h时,总费用为y,则y
4 20 20 x2 y0,即1696000x24x2
5 x x16x9600,x0xx24y.x24(1624960020)941(元/时)24 24所以,船速约为24km/h时,总费用最少,此时每小时费用约为941元.5xkm/hy
390(3x2)13014,50x100x 360 x令y0,解得x53(km/h).此时,y114(元)容易得到,x53是函数y的极小值点,也是最小值点.因此,当x53时,行车总费用最少.所以,最经济的车速约为53km/h;如果不考虑其他费用,这次行车的总费用约是114元.6、原式=4exdx0exdx4exdx[ex0
ex4e4e22.2 2 0ykx7、解方程组yxx2
2 0得,直线ykx与抛物线yxx2交点的横坐标为x0,1k.抛物线与x轴所围图形的面积S1(xx2)dx[x2x31111.0 2 30 2 3 6由题设得Sk(xx2)dxkkxdx2 01k
01k x3 (xx2kx)dx[ x2 0 2 30(1k)3.6341 又因为S ,所以(1k)3 .于是k1 .341 6 2 2说明:本题也可以由面积相等直接得到k(xx2kx)dxkkxdxk(xx2)dx,由此0 0 0求出k的值.但计算较为烦琐.新课程标准数学选修2—2第二章课后习题解答第二章 推理与证明练习(P77)1、由aa1 2
aa3
1,猜想an
1.2、相邻两行数之间的关系是:每一行首尾的数都是1,其他的数都等于上一行中与之相邻的两个数的和.3、设V 和V
分别是四面体OPQR和OPQR
的体积,OPQR111
OPQR222
111
222则V OP则1OPQR1111V OPOPQR 2222
OQ OR1 1.OQ OR2 2练习(P81)1、略.2、因为通项公式为an
的数列{a},n若an1p,其中p是非零常数,则{a}是等比数列; 大前提a nna cqn1又因为cq0,则q0,则n1 q; 小前提a cqnn所以,通项公式为an
cqn(cq0)的数列{a}是等比数列 结论n3、由ADBD,得到ACDBCD的推理是错误的.因为这个推理的大前提是“在同一个三角形中,大边对大角”,小前提是“ADBD”,而AD与BD不在同一个三角形中.习题2.1 A组(P83)21、an
n1
(nN).2、FVE2.3、当n6时,2n1(n1)2;当n7时,2n1(n1)2;当n8时,2n1(n1)2(nN).1n2A (n1n2A (n
(n2,且nN). A DA A1 2 n5、bb bb
b (n17,且nN).12 n 1
17n6、如图,作DE∥AB交BC于E.因为两组对边分别平行的四边形是平行四边形,又因为AD∥BE,AB∥DE.所以四边形ABED是平行四边形.因为平行四边形的对边相等.又因为四边形ABED是平行四边形.所以ABDE.因为与同一条线段等长的两条线段的长度相等,
B E C(第6题)又因为ABDE,ABDC, 所以DEDC因为等腰三角形的两底角是相等的.又因为△DEC是等腰三角形, 所以DEC因为平行线的同位角相等又因为DEC与B是平行线AB和DE的同位角, 所以因为等于同角的两个角是相等的,又因为DEC,, 所以习题2.1 B组(P84)1、由S1
2,S3
3,S4
4,S5
5,S6
6,猜想S7
n1.n22、略. 3、略.练习(P89)5621、因为cos4sin4(cos2sin2)(cos2sin2)cos2,所以,命题得证.56271042102、要证67104210
22
,只需证(
7)2
5)2,42即证1342
13
,即证
2 ,只需要(42)2(210)2,即证4240,这是显然成立的.所以,命题得证.3、因为(a2b2)2(ab)2(ab)2(2sin)2(2tan)216sin2tan2,又因为16ab16(tansin)(tansin)16sin(1cos)sin(1cos)cos cos16
sin2(1cos2) sin2sin2 16 16sin2 tan2 , cos2 cos2从而(a2b2)216ab,所以,命题成立.说明:进一步熟悉运用综合法、分析法证明数学命题的思考过程与特点.练习(P91)1、假设B不是锐角,则B90.因此CB9090180.这与三角形的内角和等于180°矛盾.3所以,假设不成立. 从而,B一定是锐角.3222
,3,5成等差数列,则2
2 5.2所以(23)2(2
5)2,化简得5
,从而52(210)2,即2540,10这是不可能的.所以,假设不成立.102从而,2
,3,5不可能成等差数列.说明:进一步熟悉运用反证法证明数学命题的思考过程与特点.习题2.2 A组(P91)1、由于a0,因此方程至少有一个跟xb.a假设方程不止一个根,则至少有两个根,不妨设x
是它的两个不同的根,1 2则ax1
b ①axb ②2①-②得a(x1
x)02因为x1
x,所以xx2 1
0,从而a0,这与已知条件矛盾,故假设不成立.2、因为(1tanA)(1tanB)2展开得1tanAtanBtanAtanB2,即tanAtanB1tanAtanB. 假设1tanAtanB0,则cosAcosBsinAsinB0,即cos(AB)0cosAcosB cosAcosB所以cos(AB)0.AB都是锐角,所以0ABAB2
,与已知矛盾.因此1tanAtanB0.①式变形得 tanAtanB1,即tan(AB)1.1tanAtanB又因为0AB,所以AB.4说明:本题也可以把综合法和分析法综合使用完成证明.3、因为1tan1,所以12tan0,从而2sincos0.2tan另一方面,要证3sin24cos2,只要证6sincos4(cos2sin2)即证 2sin23sincos2cos20,即证 (2sincos)(sin2cos)0由2sincos0可得,(2sincos)(sin2cos)0,于是命题得证.说明:本题可以单独使用综合法或分析法进行证明,但把综合法和分析法结合使用进行证明的思路更清晰.4、因为a,b,c的倒数成等差数列,所以211.b a c假设B不成立,即B,则B是ABC的最大内角,2 2所以ba,bc(在三角形中,大角对大边),从而11112.这与211矛盾.a c b b b b a c所以,假设不成立,因此,B.2习题2.2 B组(P91)1、要证s2as22ab,所以只需要s
s2,即证bs.b因为s1(abc),所以只需要2babc,即证bac.2由于a,b,c为一个三角形的三条边,所以上式成立.于是原命题成立.2、由已知条件得b2ac ①2xab,2ybc ②要证ac2,只要证aycx2xy,只要证2ay2cx4xyx y由①②,得2ay2cxa(bc)c(ab)ab2acbc,4xy(ab)(bc)abb2acbcab2acbc,所以,2ay2cx4xy,于是命题得证.3、由tan()2tan得sin()2sin,即sin()cos2cos()sin. ……①) cos要证3sinsin(2)即证3sin[()]sin[()]即证3[sin()coscos()sin]sin()coscos()sin化简得sin()cos2cos()sin,这就是①式.所以,命题成立.说明:用综合法和分析法证明命题时,经常需要把两者结合起来使用.练习(P95)1、先证明:首项是a,公差是d的等差数列的通项公式是a1
a(n1)d.1(1)当n1时,左边=a,右边=a(11)da,1 1 1因此,左边=右边. 所以,当n1时命题成立.假设当nk时,命题成立,即ak
a(k1)d.1
ak1
da1
(k1)ddak
[(k1)1]d.所以,当nk1时,命题也成立.根据(1)和(2),可知命题对任何nN都成立.再证明:该数列的前n项和的公式是Sn
na1
n(n1)d.2当n1时,左边=
a,右边=1a
1(11)da,1 1 1 2 1因此,左边=右边. 所以,当n1时命题成立.假设当nk时,命题成立,即Sk
ka1
k(k1)d.2
Sa
k(k1)d
[(k1)1]dk1
k k1 2 1(k1)a1(k1)a1
k[(k1)1]d2(k1)kd2所以,当nk1时,命题也成立.根据(1)和(2),可知命题对任何nN都成立.2、略.习题2.3 A组(P96)1、(1)略.(2)证明:①当n1时,左边=1,右边1,因此,左边=右边. 所以,当n1时,等式成立②假设当nk时等式成立,即135 (2k1)k2.那么,135 (2k1)(2k1)k2(2k1)(k1)2.所以,当nk1时,等式也成立.根据①和②,可知等式对任何nN都成立.略.2、S 1 11,1 12 2S 1 1 (11)(11)11,2 12 23 2 2 3 3S 1 1 1 (11)(11)(11)11.3 12 23 34 2 2 3 3 4 4由此猜想:Sn
1
1 .n1下面我们用数学归纳法证明这个猜想.(1)当n1时,左边=S 1 111,右边=1 1 111,1 12 2 2 n1 2 2因此,左边=右边. 所以,当n1时,猜想成立.(2)假设当nk时,猜想成立,即1
1 1
1 1 .1k(k1)12 23 1k(k1)1k(k1)1那么, 1 1 1 1k(k1)112 23 34 (k1)(k2) k1 (k1)(k2)1 1(1 1)k1 k21
1k211 1所以,当nk1时,猜想也成立.根据(1)和(2),可知猜想对任何nN都成立.习题2.3 B组(P96)1、略
k1 k2 k22、证明:(1)当n1时,左边=111,右边=11(11)(12)1,6因此,左边=右边. 所以,当n1时,等式成立.(2)假设当nk时,等式成立,即1k2(k1)3(k2)
k11k(k1)(k2).6那么,1(k1)2[(k1)1]3[(k1)2] (k1)1.k1][123 (k1)]k1][123 (k1)]1k(k1)(k2)1(k1)(k2)6 21(k1)(k2)(k3)6所以,当nk1时,等式也成立.根据(1)和(2),可知等式对任何nN都成立.第二章复习参考题A组(P98)1、图略,共有n(n1)1(nN)个圆圈.n个2、33 3(nN).3、因为f(2)f(1)24,所以f(1)2,f(3)f(2)f(1)8,f(4)f(3)f(1)16……猜想f(n)2n.4、运算的结果总等于1.5、如图,设O是四面体ABCD内任意一点,连结AO,BO,CO,DO并延长交对面A于A,B,C,D,则OBOCOD1BB CC DD新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答
C'D' B'B(第40页共25页) DBA'新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第新课程标准数学选修2—2第一章课后习题解答(第44页共25页)用“体积法”证明:OAOBOCODBB CC DDVOBCDVABCD
VOCDAVBCDA
VODABVCDAB
VOABCVDABCVVABCD1ABCD6、要证(1tanA)(1tanB)2只需证1tanAtanBtanAtanB2即证 tanAtanB1tanAtanB由AB5,得tan(AB)1. ①4又因为ABk,所以tan
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