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导数练习题(精编)

导数练习题(精编)
导数练习题(精编)

1.已知函数()222x

f x e

x ax =+--.

(1)当2a =时,求函数()f x 的极值;

(2)若()()2

2g x f x x =-+,且()0g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围.

2.已知函数2

()ln f x x mx =-,2

1()2

g x mx x =+,m R ∈,令()()()F x f x g x =+. (1)当1

2

m =

时,求函数()f x 的单调递增区间; (2)若关于x 的不等式()1F x mx ≤-恒成立,求整数m 的最小值;

3.已知函数)2(sin )(2

e a ax x e x

f x

-+-=,其中R a ∈,???=71828.2e 为自然对数的底数.

(1)当0=a 时,讨论函数)(x f 的单调性; (2)当

12

1

≤≤a 时,求证:对任意的),0[+∞∈x ,0)(

f x e x -=-.

(1)若1m =,求函数()f x 的极小值; (2)设2m ≤,证明:()ln 20f x +>. 5.已知函数()ln ,()x

x

f x x ax

g x e =-=,其中a R ∈且0a ≠,e 为自然常数. (1)讨论()f x 的单调性和极值;

(2)当1a =时,求使不等式()()f x mg x >恒成立的实数m 的取值范围. 6.已知函数2

()ln 1f x x x ax =+-,且(1)1f '=-. (1)求()f x 的解析式;

(2)证明:函数2

()e x

y f x x x =-+的图象在直线1y x =--的图象下方. 7.已知函数()()321ln 1,3x

f x x ex mx

g x x

=

-++=

. (1)函数()f x 在点()()

1,1f 处的切线与直线()1240e x y --+=平行,求函数()f x 的单调区间;

(2)设函数()f x 的导函数为()'

f x ,对任意的()12,0,x x ∈+∞,若()()'12

g x f x <恒

成立,求m 的取

值范围.

8.设函数()ln (0)f x x x x =>. (Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间;

(Ⅱ)设,)R ()()(F 2∈'+=a x f ax x )(F x 是否存在极值,若存在,请求出极值;若不存在,请说明理由;

(Ⅲ)当0x >时,证明:1)(+'>x f e x .

9.(本小题满分12分)已知函数2(1)()ln 2

x f x x -=-.

(Ⅰ)求函数()f x 的单调递增区间; (Ⅱ)证明:当1x >时,()1f x x <-;

(Ⅲ)确定实数k 的所有可能取值,使得存在01x >,当0(1,)x x ∈时,恒有

()()1f x k x >-.

10.(本题满分14分)设函数)0(ln )(>=x x x x f . (Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间;

(Ⅱ)设,)R ()()(F 2∈'+=a x f ax x )(F x 是否存在极值,若存在,请求出极值;若不存在,请说明理由;

(Ⅲ)当0>x 时.证明:1)(+'>x f e x .

参考答案

1.(1)函数()f x 极小值为()01f =-,无极大值;

(2)(]0,2e . 【解析】

试题分析:(1)当2a =时,()()2222,'222x x f x e x x f x e x =+--=+-,通过二次求导可知

函数()2'222x f x e x =+-在R 上单调递增,

且()'00f =,所以当0x <时()'0f x <,当0x >时,

()'0f x >

因此函数

()f x 在区间(),0-∞上单调递减,在区间()0,+∞上单调递增,所以()f x 的极小值点为

()0f ,

无极大值点;(2)对函数()g x 求导可得()2'2x

g x e a =-,分0a ≤和0a >讨论,显然0a ≤时,()'

0g x >,

函数()g x 在R 上单调递增,研究图象可知一定存在某个00x <,使得在区间()0,x -∞上函数

2x y e =的图象在函数y ax =的图象的下方,即2x e ax <不恒成立,舍去;当0a >时,函数

()

g x 在区间

1,l n 22a ?

?-∞

??

?上单调递减,在区间

1ln ,22a ??

+∞ ???

上单调递增,

()min 1ln 022a g x g ??

=≥ ???

,解得02a e <≤.

试题解析:(1)函数

()222

x f x e x ax =+--的定义域是

R

,当

2

a =时,

()()2222'22

2

x x f x e x x f x e x =+--=+-,易知函数()2'222x f x e x =+-的定义域是R

上单调递增函数,且

()'00f =,所以令()'0f x <,得0x <;令()'0f x >,得0x >,所以函数

()f x 在区间(),0-∞上单调递减,在区间()0,+∞上单调递增.所以函数()f x 极小值为()01f =-,

无极大值. (2)()()22222222x x g

x f x x e x ax x e ax =-+=+---+=-,则()2'2x g x e a =-.

①当0a ≤时,()'

0g x >恒成立,所以函数()g x 在R 上单调递增,

且数形结合易知,一定存在某个00x <,使得在区间()0,x -∞上,

函数

2x y e =的图象在函数y ax =的图象的下方,即满足2x e ax <的图象即()0g x <.

所以()0g

x ≥不恒成立,故当0a ≤时,不符合题意,舍去;

②当0a

>时,令()'0g x <,得1ln 22a x <;()'0g x >,得1ln 22

a

x >;

所以函数()g

x 在区间1,

ln 22a ??-∞ ???上单调递减,在区间1ln ,22a ??

+∞ ???

上单调递增. 所以函数()g

x 定义域R 上的最小值为1ln 22a g ??

??

?. 若()0g x ≥恒成立,则需满足1ln 022a g ??

≥ ???

,即ln 21ln 022a

a e a -?≥,

1ln 0222

a a

a -?≥,即1ln 022a a ??-≥ ???.

又因为0a

>,所以1ln 002

a

-≥,解得2a e ≤,所以02a e <≤.

综上,实数a 的取值范围是

(]0,2e .

考点:利用导数研究函数的单调性及极值、最值.

【方法点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性及极值、最值,考查了分类讨论、数相结合的数学思想,属于难题.本题第一问研究函数的极值,通过二次求导得到导函数的最小值说明()f x 的单调性,

来判断极值点的情况;第二问是本题解答的难点,把()0g x ≥恒成立转化为求函数()g x 的最小值,按

照a 的符号进行讨论,来判断()g x 的单调性,当0a ≤时,()g x 单调递增,通过找反例排除,当0

a >时,求出函数()g x '

零点,判断其单调性,求出其最小值,建立不等式求解.

2.(1)(0,1);(2)最小值为2. 【解析】

试题分析:(1)当

1

2

m =

时,对

()

f x 求导求其单调增区间;(2)先化简

()1F x mx ≤-为

()10F x mx -+≤,恒成立问题,转化为求()()(1)G x F x mx =--的最大值来求解.

试题解析:(1)

21()ln 2

f x x x =-,0x >,2'

11()x f x x x x -=-=

,(0x >).

'()0f x >得210x ->又0x >,所以01x <<,所以()f x 的单增区间为(0,1).

(2)令21

()()(1)ln (1)12

G x F x mx x mx m x =

--=-+-+.

所以2'

1(1)1

()(1)mx m x G x mx m x x

-+-+=-+-=

当0m ≤时,因为0x >,所以'()0G x >所以()G x 在(0,)+∞上是递增函数,

又因为3

(1)

202

G m =-+>.

所以关于x 的不等于()1G x mx ≤-不能恒成立.

当0m >时,'1

()(1)

()m x x m G x x

-

+=-.

令'()0G x =得1x m =,所以当1(0,)x m ∈时,'()0G x >;当1(,)x m

∈+∞时,'

()0G x <,

因此函数()G x 在1(0,)x m ∈是增函数,在1

(,)x m ∈+∞是减函数.

故函数()G x 的最大值为11

()ln 2G m m m

=-.

令1()ln 2h m m m =-,因为1(1)02h =>,1

(2)ln 204

h =-<.

又因为()h m 在(0,)m ∈+∞上是减函数,所以当2m ≥时,()0h m <, 所以整数m 的最小值为2.

考点:1.导数与单调性;2.分类讨论的数学思想;3.恒成立问题.

【思路点晴】本题第一问是基本的求单调区间问题,只需按求函数单调性的方法来求解就可以.第二问是恒成立问题,我们一般都需要对已知条件进行化简,如本题我们就化简

()1F x mx ≤-为

()10F x mx -+≤,化简后右边为零,我们就可以转化为求()()(1)G x F x mx =--的最大值来求解.

借助导数工具,判断函数大致图象并结合零点相关性质求解. 3.(1)函数)(x f 在R 上为减函数;

(2)证明见解析. 【解析】

试题分析:(1)对函数)(x f 求导,利用函数的单调性与导数的关系,得出函数)(x f 的单调性;

(2)对任意的),0[+∞∈x ,

0)(

e a ax x x g -+-=2sin )(2,求导,利用导数,求出()g x 的最大值小于零.

试题解析:解:(1)当0=a

时,)(sin )(e x e x f x -=,R x ∈,

])4

sin(2[)cos (sin )(e x e e x x e x f x x -+=-+='π

∵当R x ∈时,2)4

sin(2≤+π

x ,∴0)(<'x f .

)(x f 在R 上为减函数.

(2)设e a ax x x g -+-=2sin )(2

,),0[+∞∈x ,ax x x g 2cos )(-=',

令ax x x g x h 2cos )()(-='=,),0[+∞∈x ,则a x x h 2sin )(--=',

12

1

≤≤a 时,),0[+∞∈x ,有0)(≤'x h , ∴)(x h 在),0[+∞上是减函数,即)(x g '在),0[+∞上是减函数,

又∵01)0(>='g ,02

222

2)4

(

<-≤-=

π

ax

g ,

∴)(x g '存在唯一的)4

,

0(0π

∈x ,使得02cos )(000=-='ax x x g ,

∴当),0(00x x ∈时,0)(>'x g ,)(x g 在区间),0(0x 单调递增; 当),(00+∞∈x x 时,0)(<'x g ,)(x g 在区间),(0+∞x 单调递减, 因此在区间),0[+∞上e a ax x x g x g -+-==2sin )()(2

000max ,

∵02cos 00

=-ax x ,∴00cos 21

x a

x =

,将其代入上式得 e a a

x x a e a x a x x g -+-+=-+-=241

sin sin 412cos 41sin )(002020max ,

令0sin x t

=,)4,0(0π∈x ,则)22,0(∈t ,即有e a a

t t a t p -+-+=241

41)(2,)22,

0(∈t , ∵

)(t p 的对称轴02<-=a t ,∴函数)(t p 在区间)22,

0(上是增函数,且12

1

≤≤a , ∴

)12

1

(,08152228122)22(

)(≤≤<-+<-+-=

0)()(<=x g e x f x ,因此任意),0[+∞∈x ,0)(

考点:1.利用导数研究函数的单调性;2.导数的综合应用.

【思路点晴】本题考查了利用导数研究函数的单调性,导数的综合应用等知识点,是压轴题.在(2)中,注意等价转换,对任意的),0[+∞∈x ,0)(

再构造函数

e

a ax x x g -+-=2sin )(2,利用单调性,求出函数

()

g x 的最大值, 即

e a a

x x a e a x a x x g -+-+=-+-

=241

sin sin 412cos 41sin )(002020max ,把0sin x 看成一

个整体,就转化为二次函数最大值.本题多次等价转化,难度大,综合性强. 4.(1)

()11ln 2f =-;

(2)证明见解析. 【解析】

试题分析:(1)当1m =时,()1111

x x f x e e e x x

-'=?-=-得其零点1x =,判断()f x 在()

0,+∞上的单调性,可知

()f x 有极小值()1f ;(2)把函数()f x 放缩()2ln 2ln 2x m x f x e x e x --=-≥-,构造函数2

21()ln 2ln 2ln x x

g x e x e x e

-=-=

?--,利用导数研究函数()g x 的单调性,并求出其最小值的范围即可证得结论. 试题解析:(1)()11ln 2ln 2ln x x f x e x e x e -=-=?--,所以()1111

x x f x e e e x x

-'=?-=-,

观察得

()111101f e e '=?-=,而()1111

x x f x e e e x x

-'=?-=-在(0,)+∞上单调递增,所以当

(0,1)x ∈时()0f x '<,当()1+∞,时()0f x '>;所以()f x 在()0,1单调递减,()f x 在()

1+∞,单调递增,故

()f x 有极小值()11ln 2f =-.

证明:(2)因为2m ≤,所以()2ln 2ln 2x m x f x e x e x --=-≥-,

令2

2

1()ln 2ln 2ln x x g x e x e x e -=-=

?--,则2

1()x g x e x

-'=-,易知()g x '在(0,)+∞单调递增,

1(1)10g e '=-<,1

(2)10

2

g '=->,所以设

02

00

1

()0x g x e x -'=-

=,则0(1,2)x ∈;当0(0,)x x ∈时,()0g x '<,当0(,)x x ∈+∞时,()0g x '>;所以()g x 在()00,x 上单调递减,

()0,x +∞上单调递增,

所以02min

00()()ln 2x g x g x e x -==-,又因为02001()0x g x e x -'=-

=,故020

1

x e x -=,

所以02

00000

1

ln ln

2ln 2ln x e

x x x x x -=?-=-?-=, 所以0022min

000()()ln 2ln 2ln x x g x g x e x e x --==-=-- 00

1

ln 22x x =

--+ 00

1

2ln 2ln 2x x =

+--≥-当且仅当

00

1

x x =,即01x =时等号成立,而0(1,2)x ∈,所以

m i n ()ln 2g x >-,即()ln 2g x >-,所以()ln 2f x >-,即()ln 20f x +>.

考点:利用导数研究函数的单调性、极值、最值.

【方法点晴】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性、极值、最值,考查了转化的数学思想和函数思想的应用,属于难题.要研究函数的极值,先研究定义域内的单调性,本题(1)中导函数的零点不能直接求出,解答时应分析解析式的特点,利用指数函数的性质找出极值点;解答的难点是(2)证明不等式,可利用函数

()f x 的单调性进行放缩,转化为研究不含参数的函数2()ln 2x g x e x -=-的最小值,这是本

题的技巧之一,导函数的零点同样不能直接解出,作为证明题,在判断单调性的前提下可以设出极值点,表示出函数值通过基本不等式证明即可,这是本题的另一个技巧. 5.(1)当0a

>时,0x >,()f x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增,()f x 有极小值

(1)1ln f a =-;当0a <时,0x <,'1

()0x f x x

-=

>,所以()f x 在(,0)-∞上单调递增,无极值;(2)(,)e -∞. 【解析】

试题分析:(1)求导,利用讨论导数的符号确定函数的单调性,进而确定函数的极值;(2)分离参数,将不等式恒成立问题转化为求函数的最值问题,再利用导数求其最值. 试题解析:(1)因为()ln ,0,f x x ax a a R =-≠∈,

所以当0a

>时,()f x 的定义域为(0,)+∞;

当0a <,()f x 的定义域为(,0)-∞.

()ln ln ln f x x ax x x a =-=--,'11

()1x f x x x

-=-

=

, 故当0a >时,0x >,()f x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增,

()f x 有极小值(1)1ln f a =-;

当0a <时,0x <,'1

()0x f x x

-=

>,所以()f x 在(,0)-∞上单调递增,无极值. (2)解法一: 当1a =时,()ln f x x x =-,由(1)知当且仅当1x =时,min ()1f x =,

因为'

1(),0x

x

g

x x e -=

>,所以()g x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞上单调递减, 当且仅当1x =时,max 1

()g x e =.

当0m ≤时,由于min ()0,()1x x

g x f x e =>=,所以()()f x mg x >恒成立;

当0m >时,max [()]m

mg x e

=,

要使不等式()()f x mg x >恒成立,只需1m

e

>,

即m

e <.

综上得所求实数m 的取值范围为(,)e -∞. 解法二: 当1a =时

()ln f x x x =-,所以0,()0x x

x g x e

>=

>, 故

()(ln )

()()()x f x e x x f x mg x m g x x

->?<=

令(ln )()x e x x F x x -=,则'

2

(1)(ln 1)()x x e x x F x x --+=.

由(1)可知ln 0x x ->, 所以当1x >时,'

()0F x >,当01x <<时,'()0F x <,

所以min ()(1)F x F e ==.

故当m

e <时,不等式()()

f x m

g x >恒成立.

考点:1.导数在研究函数中的应用;2.导数在研究不等式恒成立问题中的应用.

【方法点睛】本题考查导数在研究函数单调性和最值中的应用以及导数在研究不等式恒成立中的应用,综合性较强,属于难题;利用导数处理不等式恒成立问题,往往优先考虑分离参数,利用

M

x f ≥)(恒成立

M

x f ≥?min )(转化为求函数的最值问题,再利用导数求最值,要求学生有较高的逻辑思维能力和较强

的运算化简能力. 6.(1) 2()ln 1f x x x x =--; (2)见解析.

【解析】

试题分析:(1)求导,由

(1)1f '=-求出a 即可;

(2)“函数2

()e x y f x x x =-+的图象在直线1y x =--的下方”等价于ln 10x x e -+<,构造函数()ln 1x h x x e =-+,

,求导,研究函数()ln 1x h x x e =-+的单调性与最值,证max ()0h x <即可.

试题解析:对

()f x 求导,得()1ln 2f x x ax '=++,(1)121f a '=+=-,1a =-,

所以

2()ln 1f x x x x =--

(2)证明:“函数

2

()e x y f x x x =-+的图象在直线

1--=x y 的下方”等价于即要证

01ln <+-x e x , 所以只要证. 1ln )(+-=x e x x h , 1()x h x e x

'=- ,x 趋于0时,

0)(>'x h ,

存在一个极值

0x )

1,0(∈ 使得0

1x e

x =

等价于000

1

()

ln 1(01)h x x x x =-

+<<所以()0h x < 故函数2

()e x y f x x x =-+的图象在直线

1--=x y 的下方. 2 考点:1.导数的运算法则;2.导数与函数的单调性、极值、最值;3.函数与不等式. 7.(1)

()f x 的单调区间为[)(]2,,,0e +∞-∞,单调减区间为()0,2e ;

(2)2

1

m e e

>+. 【解析】

试题分析:(1)根据

()f x 在点()()1,1f 处的切线与直线()1240e x y --+=平行,可得

()'112f e =-,据此可求得m ,研究()f x '的符号变化即得函数()f x 的单调区间;

(2)若对任意的()12,0,x x ∈+∞,若()()'12g x f x <恒成立,则有()()'max min g x f x <,分别求出()min f x '和()g x 的最大值即可求得m 的取值范围.

试题解析:(1)()'22f x x ex m =-+,

()'11212,0f e m e m =-+=-∴=

()()'222f x x ex x x e =-=-,令()'0f x ≥,解得2x e ≥或0x ≤,

所以函数()f x 的单调区间为[)(]2,,,0e +∞-∞,单调减区间为()0,2e ;

(2)()()'

21ln 0x g x x x -=

>,令()'

2

1ln 00x g x x e x

-=≥?<≤ 函数()g x 的单调为(]0,e ,单调减区间为[),e +∞.

当x

e =时,()max 1g x e

=

,又()()2'22

2f x x ex m x e m e =-+=-+-,()'2min

f x m e =-

()()'12g x f x <恒成立,2211

m e m e e e ∴<-?>+.

考点:导数的几何意义及利用导数研究函数的单调性、求函数在给定区间上的最值等.

【方法点睛】本题主要考查了导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性及给定区间山的最值问题,属于中档题. 利用导数的几何意义求曲线上某点的切线是导数中最常见的问题之一,关键是把好审题关,判断给出的点是否是切点,利用导数研究函数的单调性常用列表或串根法判断导数的符号,有时还要讨论,本题的难点是(2)中的转化问题,涉及到两个变量的恒成立,通常逐个分析,转化为求函数的最值问题. 8.(Ⅰ)

)(x f 的单调增区间为),1(+∞e ,)(x f 的单调减区间为)1

,0(e

(Ⅱ)当0≥a 时,)(F x 无极值;当0

时,)(F x 有极大值

a

21ln 21-+,无极小值.(Ⅲ)证明详见解析.

【解析】

试题分析:(Ⅰ)利用一阶导数的符号来求单调区间.(Ⅱ)对a 进行分类讨论,)(F x 的极值.(Ⅲ)把证明不等式转化求函数的最小值大于0.

试题解析:(Ⅰ)

)0(1ln )(>+='x x x f .

令0)(>'x f ,即01ln >+x ,得e

x 1

>,故)(x f 的增区间为),1(+∞e ;

令0)(<'x f ,即01ln <+x ,得e x 1<,故)(x f 的减区间为)1

,0(e

∴)(x f 的单调增区间为),1(+∞e ,)(x f 的单调减区间为)1

,0(e

(Ⅱ))0(1ln )(F 2

>++=x x ax x ,)0(1

212)(F 2>+=+='x x

ax x ax x

当0≥a 时,恒有0)(F >'x ∴)(F x 在),0(+∞上为增函数,故)(F x 在),0(+∞∈x 上无极值; 当0

时,令0)(F ='x ,得a

x 21-

=

,当)(F 0)(F )21

,0(x x a

x ,,>'-

∈单调递增, 当)(F 0)(F )21(x x a x ,,,<'∞+-

∈单调递减. ∴a

a x 21ln 21)21(F )

(F -+=-

=极大值,)(F x 无极小值;

综上所述:0≥a 时,)(F x 无极值0

a

21

ln 21-+,无极小值.

(Ⅲ)证明:设,

)0(ln )

(>-=x x e x g x 则即证2)(>x g ,只要证2)(min >x g . ∵,x

e x g x

1

)(-='∴027.12)5.0(21

<-<-='e g ,01)1(>-='e g

又x

e x g x 1

)(-

='在),0(+∞上单调递增 ∴方程0)

(='x g 有唯一的实根t x =,且)1,5.0(∈t .

∵当),0(t x ∈时,0(t)g )(='<'x g .当),(+∞∈t x 时,0(t)g )(='>'x g

∴当t x =时,t e x g t ln )(min

-=

∵0)

(='t g 即t e t 1=,则t e t -= ∴t e t

x g --=ln 1

)(min 12t t =+>=

∴原命题得证.

考点:求导公式,函数的单调区间,函数的极值,函数的最值.

【方法点睛】(1)解含参数a 的不等式,需要对a 进行分类讨论,是本题的亮点,也是本题的难点之一.(2)把证明不等式转化为求函数的最小值,也是本题的难点之一.(3)在求最小值的过程中,对零点t 设而不求,最后利用基本不等式进行放缩,是本题最大的亮点,也是最难的地方.(4)本题题干简洁,但是内涵丰富,本题设问层层深入,是一道好题,意蕴悠长.

9.(Ⅰ)

()f x 的单调递增区间是? ?

;(Ⅱ)详见解析; (Ⅲ)(),1-∞. 【解析】

试题分析:(Ⅰ)求导,令导数大于0得增区间. (Ⅱ)令()()()F

1x f x x =--,求导,讨论导数的

正负,得函数的单调区间,从而可得函数的最值,只需其最大值小于0即可. (Ⅲ)由(Ⅱ)知1k

=或

1k >时均不成立. 当1k <时,令()()()G 1x f x k x =--,求导,讨论导数的正负,得函数的增

减区间.根据单调性可得其最大值,使其最大值大于0即可.

试题解析:(Ⅰ)

()211

1x x f x x x x

-++'=-+=

,()0,x ∈+∞.

()0f x '>得2010x x x >??-++>?

解得0x <<

()f x 的单调递增区间是? ?. (Ⅱ)令()()()F

1x f x x =--,()0,x ∈+∞.

则有()21F x x x

-'=

当()1,x ∈+∞时,()F 0x '<, 所以()F x 在[)1,+∞上单调递减,

故当1x

>时,()()F F 10x <=,即当1x >时,()1f x x <-.

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当1k =时,不存在01x >满足题意.

当1k

>时,对于1x >,有()()11f x x k x <-<-,则()()1f x k x <-,从而不存在01x >满足题意. 当1k

<时,令()()()G 1x f x k x =--,()0,x ∈+∞,

则有()()2111

G 1x k x x x k x x

-+-+'=-+-=.

由()G 0x '

=得,()2110x k x -+-+=.

解得10x =

<,21x =

>.

当()21,x x ∈

时,()G 0x '>,故()G x 在[)21,x 内单调递增.

从而当()21,x x ∈

时,()()G G 10x >=,即()()1f x k x >-,

综上,k 的取值范围是

(),1-∞.

考点:用导数研究函数的性质. 10.(Ⅰ)

)(x f 的单调增区间为),1(+∞e ,)(x f 的单调减区间为)1

,0(e

(Ⅱ)当0≥a 时,)(F x 无极值;当0

21

ln 21-

+,无极小值.(Ⅲ)证明过程详见解析.

【解析】

试题分析:(Ⅰ)求出导函数,由导函数大于零求解,由导数小于零求解,然后总结出单调区间;(Ⅱ)函数有极值,则导函数等于零有变号零点,从而求出参数范围;(Ⅲ)原不等式等价于2>-x e x

ln ,构造

函数,设,)0(ln )

(>-=x x e x g x 则不等式等价于2)(min >x g ,然后求函数)(x g 的最小值且最小

值大于2即可. 试题解析: (Ⅰ)

)0(1ln )(>+='x x x f .

令0)(>'x f ,即01ln >+x ,得e

x 1

>

, 故)(x f 的增区间为),1

(+∞e ;

令0)(<'x f ,即01ln <+x ,得e

x 1<

, 故

)(x f 的减区间为)1

,0(e ;

∴)(x f 的单调增区间为),1

(+∞e ,

)(x f 的单调减区间为)1

,0(e

(Ⅱ) )0(1ln )

(F 2>++=x x ax x

)0(1

212)(F 2>+=+='x x

ax x ax x

当0≥a

时,恒有0)(F >'x

∴)(F x 在),0(+∞上为增函数,

故)(F x 在),0(+∞∈x 上无极值;

当0

∈单调递增, )(F 0)(F )21(x x a x ,,,<'∞+-

∈单调递减. ∴a

a x 21ln 21)21(F )

(F -+=-

=极大值,)(F x 无极小值;

综上所述:0≥a 时,)(F x 无极值

0

21

ln 21-

+,无极小值.

(Ⅲ)证明:设,

)0(ln )

(>-=x x e x g x 则即证2)(>x g ,只要证2)(min >x g ∵,x

e x g x

1

)(-='∴027.12)5.0(21

<-<-='e g ,01)1(>-='e g

又x

e x g x 1

)(-

='在),0(+∞上单调递增 ∴方程0)(='x g 有唯一的实根t x =,且)1,5.0(∈t .

∵当),0(t x ∈时,0(t)g )(='<'x g .当),(+∞∈t x 时,0(t)g )(='>'x g

∴当t x

=时,t e x g t ln )(min -=

∵0)

(='t g 即t e t 1=

,则t e t -= ∴t

e t

x g --=ln 1)(min 12t t =+>=

∴原命题得证

考点:①导数法求函数的单调区间;②由极值求参数范围;③证明不等式.

【方法点睛】含参数的单调性问题,主要是对参数如何分类,常求出导函数并进行因式分解,然后求出导函数等于零时的根,按照根的大小关系及根与零点的大小关系与参数的关系进行分类,最后求出每一类的单调性即可;对于不等式证明,常常移向,将一边看成函数,从而转化为求最值问题.例如:本题的不等式等价于2>-x e

x

ln ,构造函数,设,)0(ln )(>-=x x e x g x 则不等式等价于2)(min >x g ,然

后求函数)(x g 的最小值且最小值大于2即可.

导数练习题 含答案

导数练习题 班 级 姓名 一、选择题 1.当自变量从x 0变到x 1时函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数( ) A .在区间[x 0,x 1]上的平均变化率 B .在x 0处的变化率 C .在x 1处的变化量 D .在区间[x 0,x 1]上的导数 2.已知函数y =f (x )=x 2 +1,则在x =2,Δx =0.1时,Δy 的值为( ) A .0.40 B .0.41 C .0.43 D .0.44 3.函数f (x )=2x 2-1在区间(1,1+Δx )上的平均变化率Δy Δx 等于( ) A .4 B .4+2Δx C .4+2(Δx )2 D .4x 4.如果质点M 按照规律s =3t 2 运动,则在t =3时的瞬时速度为( ) A . 6 B .18 C .54 D .81 5.已知f (x )=-x 2+10,则f (x )在x =32处的瞬时变化率是( ) A .3 B .-3 C . 2 D .-2 6.设f ′(x 0)=0,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线( ) A .不存在 B .与x 轴平行或重合 C .与x 轴垂直 D .与x 轴相交但不垂直 7.曲线y =-1 x 在点(1,-1)处的切线方程 为( ) A .y =x -2 B .y =x C .y =x + 2 D .y =-x -2 8.已知曲线y =2x 2上一点A (2,8),则A 处的切线斜率为( ) A .4 B .16 C .8 D .2 9.下列点中,在曲线y =x 2上,且在该点 处的切线倾斜角为π 4的是( ) A .(0,0) B .(2,4) C .(14,1 16) D .(12,1 4) 10.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( ) A .a =1,b = 1 B .a =-1,b =1 C .a =1,b =- 1 D .a =-1,b =-1 11.已知f (x )=x 2,则f ′(3)=( ) A .0 B .2x C . 6 D .9 12.已知函数f (x )=1 x ,则f ′(-3)=( ) A . 4 B.1 9 C .-14 D .-1 9 13.函数y =x 2 x +3 的导数是( )

全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)

全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案) (2015年-2018年共11套) 函数与导数小题(共23小题) 一、函数奇偶性与周期性 1.(2015年1卷13)若函数f (x ) =ln(x x +为偶函数,则a= 【解析】由题知ln(y x = 是奇函数,所以ln(ln(x x ++- =22ln()ln 0a x x a +-==,解得a =1.考点:函数的奇偶性 2.(2018年2卷11)已知是定义域为的奇函数,满足 .若 , 则 A. B. 0 C. 2 D. 50 解:因为是定义域为 的奇函数,且 , 所以, 因此, 因为 ,所以, ,从而 ,选C. 3.(2016年2卷12)已知函数()()R f x x ∈满足()()2f x f x -=-,若函数1 x y x += 与()y f x =图像的交点为()11x y ,,()22x y ,,?,()m m x y ,,则()1 m i i i x y =+=∑( ) (A )0 (B )m (C )2m (D )4m 【解析】由()()2f x f x =-得()f x 关于()01, 对称,而11 1x y x x +==+也关于()01,对称, ∴对于每一组对称点'0i i x x += '=2i i y y +,∴()1 1 1 022 m m m i i i i i i i m x y x y m ===+=+=+? =∑∑∑,故选B . 二、函数、方程与不等式 4.(2015年2卷5)设函数211log (2),1, ()2,1,x x x f x x -+-

导数经典专题整理版

导数在研究函数中的应用 知识点一、导数的几何意义 函数()y f x =在0x x =处导数()0f x '是曲线()y f x =在点()()00,P x f x 处切线的 ,即_______________;相应地,曲线()y f x =在点()()00,P x f x 处的切线方程是 例1.(1)曲线x e x y +=sin 在点)1,0(处的切线方程为( ) A.033=+-y x B.022=+-y x C.012=+-y x D.013=+-y x (2)若曲线x x y ln =上点P 处的切线平行于直线012=+-y x ,则点P 的坐标是( ) A.),(e e B.)2ln 2,2( C.)0,1( D.),0(e 【变式】 (1)曲线21x y xe x =++在点)1,0(处的切线方程为( ) A.13+=x y B.12+=x y C.13-=x y D.12-=x y (2)若曲线x ax y ln 2-=在点),1(a 处的切线平行于x 轴,则a 的值为( ) A.1 B.2 C.21 D.2 1- 知识点二、导数与函数的单调性 (1)如果函数)(x f y =在定义域内的某个区间(,)a b 内,使得'()0f x >,那么函数()y f x =在这个区间内为 且该区间为函数)(x f 的单调_______区间; (2)如果函数)(x f y =在定义域内的某个区间(,)a b 内,使得'()0f x <,那么函数()y f x =在这个区间内为 ,且该区间为函数)(x f 的单调_______区间.

例1.(1)函数x e x x f )3()(2-=的单调递增区间为( ) A.)0,(-∞ B.),0(+∞ C.)1,3(- D.),1()3,(+∞--∞和 (2)函数x x y ln 2 12-=的单调递减区间为( ) A.(]1,1- B.(]1,0 C.[)+∞,1 D.),0(+∞ 例2.求下列函数的单调区间,并画出函数)(x f y =的大致图像. (1)3)(x x f = (2)x x x f 3)(3+= (3)1331)(23+--=x x x x f (4)x x x x f 33 1)(23++-= 知识点三、导数与函数的极值 函数)(x f y =在定义域内的某个区间(,)a b 内,若0x 满足0)(0='x f ,且在0x 的两侧)(x f 的导数)(x f '异号,则0x 是)(x f 的极值点,)(0x f 是极值,并且如果)(x f '在0x 两侧满足“左正右负”,则0x 是)(x f 的 ,)(0x f 是极大值;如果)(x f '在0x 两侧满足“左负右正”,则0x 是)(x f 的极小值点,)(0x f 是 (熟练掌握求函数极值的步骤以及一些注意点) 例1.(1)求函数133 1)(23+--=x x x x f 的极值 (2)求函数x x x f ln 2)(2-=的极值

导数测试题(含答案)

导数单元测试题 班级姓名 一、选择题 1.已知函数y=f(x)=x2+1,则在x=2,Δx=0.1时,Δy的值为( ) A.0.40 B.0.41 C.0.43 D.0.44 2.函数f(x)=2x2-1在区间(1,1+Δx)上的平均变化率Δy Δx 等于( ) A.4 B.4+2Δx C.4+2(Δx)2 D.4x 3.设f′(x0)=0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线( ) A.不存在B.与x轴平行或重合 C.与x轴垂直D.与x轴相交但不垂直 4.曲线y=-1 x 在点(1,-1)处的切线方程为( ) A.y=x-2 B.y=x C.y=x+2 D.y=-x-2 5.下列点中,在曲线y=x2上,且在该点处的切线倾斜角为π 4 的是( ) A.(0,0) B.(2,4) C.(1 4 , 1 16 ) D.( 1 2 , 1 4 ) 6.已知函数f(x)=1 x ,则f′(-3)=( ) A.4 B.1 9 C.- 1 4 D.- 1 9 7.函数f(x)=(x-3)e x的单调递增区间是( ) A.(-∞,2) B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞) 8.“函数y=f(x)在一点的导数值为0”是“函数y=f(x)在这点取极值”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 9.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内的极小值点有( ) A.1个B.2个 C.3个D.4个 10.函数f(x)=-x2+4x+7,在x∈[3,5]上的最大值和最小值分 别是( ) A.f(2),f(3) B.f(3),f(5) C.f(2),f(5) D.f(5),f(3) 11.函数f(x)=x3-3x2-9x+k在区间[-4,4]上的最大值为10,则其最小值为( ) A.-10 B.-71 C.-15 D.-22 12.一点沿直线运动,如果由始点起经过t秒运动的距离为s= 1 4 t4- 5 3 t3+2t2,那么速度为零的时刻是( ) A.1秒末 B.0秒 C.4秒末 D.0,1,4秒末 二、填空题 13.设函数y=f(x)=ax2+2x,若f′(1)=4,则a=________. 14.已知函数y=ax2+b在点(1,3)处的切线斜率为2,则 b a =________. 15.函数y=x e x的最小值为________. 16.有一长为16 m的篱笆,要围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________m2. 三、解答题 17.求下列函数的导数:(1)y=3x2+x cos x; (2)y= x 1+x ; (3)y=lg x-e x. 18.已知抛物线y=x2+4与直线y=x+10,求: (1)它们的交点; (2)抛物线在交点处的切线方程. 19.已知函数f(x)= 1 3 x3-4x+4.(1)求函数的极值; (2)求函数在区间[-3,4]上的最大值和最小值.

导数练习题带答案

导数及其应用 一、选择题 1.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的( ) A 充分条件 B 必要条件 C 充要条件 D 必要非充分条件 2.已知点P(1,2)是曲线y=2x 2上一点,则P 处的瞬时变化率为 ( ) A .2 B .4 C .6 D . 2 13.设函数()f x =x 3﹣x 2,则)1(f '的值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .5 4.已知函数???>+<+=) 0() 0(1)(x a x x a x f x ,若)(lim 0 x f x →存在,则= -)2('f A.2ln 4 B.4 5 C.2- D.2 ln 4 15.设球的半径为时间t 的函数()R t 。若球的体积以均匀速度c 增长,则球的表面积的增长速度与球半径 A.成正比,比例系数为C B. 成正比,比例系数为2C

C.成反比,比例系数为C D. 成反比,比例系数为2C 6.已知函数1)(23--+-=x ax x x f 在),(+∞-∞上是单调函数,则实数a 的取值范围是( ) A .),3[]3,(+∞--∞ B .]3,3[- C .),3()3,(+∞--∞ D .) 3,3(-7.一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的距离为4 3215 24 3 s t t t =-+,那么 速度为零的时刻是 ( ) A .1秒末 B .0秒 C .4秒末 D .0,1,4秒末 8.下列等于1的积分是 ( ) A .dx x ?1 0 B .dx x ?+10)1( C .dx ?101 D .dx ?102 1 9.1 1lim 10 0-+→x x x 的值是 A.不存在

高考数学真题导数专题及答案

2017年高考真题导数专题 一.解答题(共12小题) 1.已知函数f(x)2(a﹣2)﹣x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围. 2.已知函数f(x)2﹣﹣,且f(x)≥0. (1)求a; (2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2. 3.已知函数f(x)﹣1﹣. (1)若f(x)≥0,求a的值; (2)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+)(1+)…(1+)<m,求m的最小值. 4.已知函数f(x)321(a>0,b∈R)有极值,且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值) (1)求b关于a的函数关系式,并写出定义域; (2)证明:b2>3a; (3)若f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,求a的取值范围.5.设函数f(x)=(1﹣x2). (1)讨论f(x)的单调性; (2)当x≥0时,f(x)≤1,求a的取值范围. 6.已知函数f(x)=(x﹣)e﹣x(x≥). (1)求f(x)的导函数; (2)求f(x)在区间[,+∞)上的取值范围. 7.已知函数f(x)2+2,g(x)(﹣2x﹣2),其中e≈2.17828…是自然对数的底数.(Ⅰ)求曲线(x)在点(π,f(π))处的切线方程; (Ⅱ)令h(x)(x)﹣a f(x)(a∈R),讨论h(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.

) 10.已知函数f(x)3﹣2,a∈R, (1)当2时,求曲线(x)在点(3,f(3))处的切线方程; (2)设函数g(x)(x)+(x﹣a)﹣,讨论g(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值. 11.设a,b∈R,≤1.已知函数f(x)3﹣6x2﹣3a(a﹣4),g(x)(x). (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)已知函数(x)和的图象在公共点(x0,y0)处有相同的切线, (i)求证:f(x)在0处的导数等于0; ()若关于x的不等式g(x)≤在区间[x0﹣1,x0+1]上恒成立,求b的取值范围. 12.已知函数f(x)(﹣a)﹣a2x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)≥0,求a的取值范围.

(完整版)导数有关知识点总结、经典例题及解析、近年高考题带答案

导数及其应用 【考纲说明】 1、了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度,加速度,光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念。 2、熟记八个基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则,了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数。 3、理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值。 【知识梳理】 一、导数的概念 函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ?,那么函数y 相应地有增量y ?=f (x 0+x ?)-f (x 0),比值x y ??叫做函数y=f (x )在x 0到x 0+x ?之间的平均变化率,即x y ??=x x f x x f ?-?+)()(00。如果当0→?x 时,x y ??有极限,我们 就说函数y=f(x)在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f’(x 0)或y’|0x x =。 即f (x 0)=0lim →?x x y ??=0lim →?x x x f x x f ?-?+)()(00。 说明:

(1)函数f (x )在点x 0处可导,是指0→?x 时,x y ??有极限。如果x y ??不存在极限,就说函数在点x 0处不可导, 或说无导数。 (2)x ?是自变量x 在x 0处的改变量,0≠?x 时,而y ?是函数值的改变量,可以是零。 由导数的定义可知,求函数y=f (x )在点x 0处的导数的步骤: (1)求函数的增量y ?=f (x 0+x ?)-f (x 0); (2)求平均变化率x y ??=x x f x x f ?-?+) ()(00; (3)取极限,得导数f’(x 0)=x y x ??→?0lim 。 二、导数的几何意义 函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f’(x 0)。相应地,切线方程为y -y 0=f/(x 0)(x -x 0)。 三、几种常见函数的导数 ①0;C '= ②() 1;n n x nx -'= ③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();x x e e '=⑥()ln x x a a a '=; ⑦ ()1ln x x '= ; ⑧()1 l g log a a o x e x '=. 四、两个函数的和、差、积的求导法则 法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差), 即: ( .)' ''v u v u ±=± 法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数, 即: .)('''uv v u uv += 若C 为常数,则' ''''0)(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: .)(''Cu Cu = 法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方: ? ?? ??v u ‘=2' 'v uv v u -(v ≠0)。 形如y=f [x (?])的函数称为复合函数。复合函数求导步骤:分解——求导——回代。法则:y '|x = y '|u ·u '|x 五、导数应用 1、单调区间: 一般地,设函数)(x f y =在某个区间可导,

导数练习题含答案

导数概念及其几何意义、导数的运算 一、选择题: 1 已知32 ()32f x ax x =++,若(1)4f '-=,则a 的值等于 A 193 B 103 C 16 3 D 133 2 已知直线1y kx =+与曲线3 y x ax b =++切于点(1,3),则b 的值为 A 3 B -3 C 5 D -5 3 函数2y x a a = +2 ()(x-)的导数为 A 222()x a - B 223()x a + C 223()x a - D 22 2()x a + 4 曲线313y x x =+在点4 (1,)3 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为 A 1 9 B 29 C 13 D 2 3 5 已知二次函数2 y ax bx c =++的导数为(),(0)0f x f ''>,对于任意实数x ,有()0f x ≥,则(1) (0) f f '的最小值为 A 3 B 52 C 2 D 32 6 已知函数()f x 在1x =处的导数为3,则()f x 的解析式可能为 A 2()(1)3(1)f x x x =-+- B ()2(1)f x x =- C 2()2(1)f x x =- D ()1f x x =- 7 下列求导数运算正确的是 A 211()1x x x '+=+ B 21 (log )ln 2 x x '= C 3(3)3log x x e '=? D 2 (cos )2sin x x x x '=- 8 曲线32 153 y x x =-+在1x =处的切线的倾斜角为 A 6 π B 34π C 4π D 3 π 9 曲线3 2 31y x x =-+在点(1,1)-处的切线方程为 A 34y x =- B 32y x =-+ C 43y x =-+ D 45y x =- 10 设函数sin cos y x x x =+的图像上的点(,)x y 处的切线斜率为k ,若()k g x =,则函数()k g x =的图像大致为

导数练习题带标准答案

导数练习题带答案

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导数及其应用 一、选择题 1.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的( ) A 充分条件 B 必要条件 C 充要条件 D 必要非充分条件 2.已知点P(1,2)是曲线y=2x 2上一点,则P 处的瞬时变化率为 ( ) A .2 B .4 C .6 D . 2 13.设函数()f x =x 3 ﹣x 2 ,则)1(f '的值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .5 4.已知函数???>+<+=) 0()0(1)(x a x x a x f x ,若)(lim 0 x f x →存在,则= -)2(' f A.2ln 4 B. 45 C.2- D.2ln 4 15.设球的半径为时间t 的函数()R t 。若球的体积以均匀速度c 增长,则球的表面积的增长速 度与球半径 A.成正比,比例系数为C B. 成正比,比例系数为2C C.成反比,比例系数为C D. 成反比,比例系数为2C 6.已知函数1)(2 3--+-=x ax x x f 在),(+∞-∞上是单调函数,则实数a 的取值范围是 ( ) A .),3[]3,(+∞--∞Y B .]3,3[- C .),3()3,(+∞--∞Y D .) 3,3(-7.一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的距离为43215 243 s t t t =-+,那么速度为零的时 刻是 ( ) A .1秒末 B .0秒 C .4秒末 D .0,1,4秒末 8.下列等于1的积分是 ( ) A . dx x ? 1 B . dx x ?+1 0)1( C .dx ?1 01 D .dx ?1021 9.1 1lim 10 0-+→x x x 的值是 A.不存在 B.0 C.2 D.10

高中数学导数典型例题精讲

高中数学导数典型例题 精讲 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

导数经典例题精讲 导数知识点 导数是一种特殊的极限 几个常用极限:(1)1 lim 0n n →∞=,lim 0n n a →∞=(||1a <);(2)0 0lim x x x x →=,00 11lim x x x x →=. 两个重要的极限 :(1)0sin lim 1x x x →=;(2)1lim 1x x e x →∞?? += ??? (e=…). 函数极限的四则运算法则:若0 lim ()x x f x a →=,0 lim ()x x g x b →=,则 (1)()()0 lim x x f x g x a b →±=±????;(2)()()0 lim x x f x g x a b →?=?????;(3)()()()0 lim 0x x f x a b g x b →=≠. 数列极限的四则运算法则:若lim ,lim n n n n a a b b →∞→∞ ==,则(1)()lim n n n a b a b →∞±=±;(2)()lim n n n a b a b →∞ ?=?(3)()lim 0n n n a a b b b →∞=≠(4)()lim lim lim n n n n n c a c a c a →∞→∞→∞?=?=?( c 是常数) )(x f 在0x 处的导数(或变化率或微商) 000000()()()lim lim x x x x f x x f x y f x y x x =?→?→+?-?''===??. .瞬时速度:00()() ()lim lim t t s s t t s t s t t t υ?→?→?+?-'===??. 瞬时加速度:00()() ()lim lim t t v v t t v t a v t t t ?→?→?+?-'===??. )(x f 在),(b a 的导数:()dy df f x y dx dx ''===00()() lim lim x x y f x x f x x x ?→?→?+?-==??. 函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义 函数)(x f y =在点0x 处的导数是曲线)(x f y =在))(,(00x f x P 处的切线的斜率)(0x f ',相应的切线方程是))((000x x x f y y -'=-. 几种常见函数的导数 (1) 0='C (C 为常数).(2) '1()()n n x nx n Q -=∈.(3) x x cos )(sin ='.x x sin )(cos -=' (4) x x 1)(ln =';e a x x a log 1)(log ='. (5) x x e e =')(; a a a x x ln )(='. 导数的运算法则 (1)' ' ' ()u v u v ±=±.(2)' ' ' ()uv u v uv =+.(3)'' '2 ()(0)u u v uv v v v -=≠. 复合函数的求导法则 设函数()u x ?=在点x 处有导数''()x u x ?=,函数)(u f y =在点x 处的对应点U 处有导数''()u y f u =,则复合函数(())y f x ?=在点x 处有导数,且'''x u x y y u =?,或写作'''(())()()x f x f u x ??=. 【例题解析】 考点1 导数的概念 对概念的要求:了解导数概念的实际背景,掌握导数在一点处的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念.

高中数学导数的几何意义测试题含答案

高中数学导数的几何意义测试题(含答案) 选修2-21.1第3课时导数的几何意义 一、选择题 1.如果曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为x+2y-3=0,那么() A.f(x0)>0 B.f(x0)<0 C.f(x0)=0 D.f(x0)不存在 [答案] B [解析] 切线x+2y-3=0的斜率k=-12,即f(x0)=-12<0.故应选B. 2.曲线y=12x2-2在点1,-32处切线的倾斜角为() A.1 B.4 C.54 D.-4 [答案] B [解析] ∵y=limx0[12(x+x)2-2]-(12x2-2)x =limx0(x+12x)=x 切线的斜率k=y|x=1=1. 切线的倾斜角为4,故应选B. 3.在曲线y=x2上切线的倾斜角为4的点是() A.(0,0) B.(2,4) C.14,116 D.12,14

[答案] D 页 1 第 [解析] 易求y=2x,设在点P(x0,x20)处切线的倾斜角为4,则2x0=1,x0=12,P12,14. 4.曲线y=x3-3x2+1在点(1,-1)处的切线方程为() A.y=3x-4 B.y=-3x+2 C.y=-4x+3 D.y=4x-5 [答案] B [解析] y=3x2-6x,y|x=1=-3. 由点斜式有y+1=-3(x-1).即y=-3x+2. 5.设f(x)为可导函数,且满足limx0f(1)-f(1-2x)2x=-1,则过曲线y=f(x)上点(1,f(1))处的切线斜率为() A.2 B.-1 C.1 D.-2 [答案] B [解析] limx0f(1)-f(1-2x)2x=limx0f(1-2x)-f(1)-2x =-1,即y|x=1=-1, 则y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为-1,故选B. 6.设f(x0)=0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线() A.不存在 B.与x轴平行或重合

函数与导数练习题(有答案)

函数与导数练习题(高二理科) 1.下列各组函数是同一函数的是 ( ) ①()f x = ()g x =()f x x = 与()g x =; ③0()f x x =与01 ()g x x = ;④2()21f x x x =--与2()21g t t t =--. A 、①② B 、①③ C 、③④ D 、①④ 2.函数2 4 ++= x x y 的定义域为 . 3.若)(x f 是一次函数,14)]([-=x x f f 且,则)(x f = . 4.如果函数2()2(1)2f x x a x =+-+在区间(],4-∞上单调递减,那么实数a 的取值范围是( ) A 、3a -≤ B 、3a -≥ C 、a ≤5 D 、a ≥5 5.下列函数中,在()0,2上为增函数的是( ) A .12 log (1)y x =+ B .2 log y =C .2 1log y x = D .2 log (45)y x x =-+ 6.)(x f y =的图象关于直线1-=x 对称,且当0>x 时,,1 )(x x f =则当2-

导数及其应用高考题精选含答案

导数及其应用高考题精选 1.(2010·海南高考·理科T3)曲线2 x y x = +在点()1,1--处的切线方程为() (A )21y x =+(B )21y x =-(C )23y x =--(D )22y x =-- 【命题立意】本题主要考查导数的几何意义,以及熟练运用导数的运算法则进行求解. 【思路点拨】先求出导函数,解出斜率,然后根据点斜式求出切线方程. 【规范解答】选 A.因为22 (2) y x '= +,所以,在点()1,1--处的切线斜率12 2 2(12)x k y =-' == =-+,所以,切线方程为12(1)y x +=+,即21y x =+,故选A. 2.(2010·山东高考文科·T8)已知某生产厂家的年利润y (单位:万元) 与年产量x (单位:万件)的函数关系式为3 1812343 y x x =-+-,则使该生产厂 家获得最大年利润的年产量为() (A)13万件(B)11万件 (C)9万件(D)7万件 【命题立意】本题考查利用导数解决生活中的优化问题,考查了考生的分析问题解决问题能力和运算求解能力. 【思路点拨】利用导数求函数的最值. 【规范解答】选C ,2'81y x =-+,令0y '=得9x =或9x =-(舍去),当9x <时'0y >;当9x >时'0y <,故当9x =时函数有极大值,也是最大值,故选C. 3.(2010·山东高考理科·T7)由曲线y=2 x ,y=3 x 围成的封闭图形面积为() (A ) 1 12 (B)14 (C)13 (D) 712 【命题立意】本题考查定积分的基础知识,由定积分求曲线围成封闭图形的

导数典型例题.doc

导数典型例题 导数作为考试内容的考查力度逐年增大 .考点涉及到了导数的所有内容,如导数的定 义,导数的几何意义、物理意义,用导数研究函数的单调性,求函数的最(极)值等等, 考查的题型有客观题(选择题、填空题) 、主观题(解答题)、考查的形式具有综合性和多 样性的特点.并且,导数与传统内容如二次函数、二次方程、三角函数、不等式等的综合考 查成为新的热点. 一、与导数概念有关的问题 【例1】函数f(x)=x(x-1) (x-2)…(x-100)在x= 0处的导数值为 2 A.0 B.100 C.200 D.100 ! 解法一 “(0、_ .. f (° tx) _f(o) .. .-xC-x-DO-2V'^-100)-0 解法 f (0)_叽 L _叽 - _ ||m (A x-1)( △ x-2)…(△ x-100)_ (-1) (-2)-( - 100) =100 ! ???选 D. .x _0 解法二 设 f(x)_a 101x 101 + a 100X 100+ …+ a 1X+a 0,则 f z (0)_ 而 a 1_ (-1)(-2 ) - (- 100) _100 ! . ???选 D. 点评解法一是应用导数的定义直接求解, 函数在某点的导数就是函数在这点平均变化 率的极限.解法二是根据导数的四则运算求导法则使问题获解 111 【例2】已知函数f(x)_ c ; c ^x ? — C ;X 2亠■亠— C ;X k 亠■亠一

(完整版)导数的计算练习题及答案

【巩固练习】 一、选择题 1.设函数310()(12)f x x =-,则'(1)f =( ) A .0 B .―1 C .―60 D .60 2.(2014 江西校级一模)若2()2ln f x x x =-,则'()0f x >的解集为( ) A.(0,1) B.()(),10,1-∞-U C. ()()1,01,-+∞U D.()1,+∞ 3.(2014春 永寿县校级期中)下列式子不正确的是( ) A.()'23cos 6sin x x x x +=- B. ()'1ln 2 2ln 2x x x x -=- C. ()' 2sin 22cos 2x x = D.'2sin cos sin x x x x x x -??= ??? 4.函数4538 y x x =+-的导数是( ) A .3543 x + B .0 C .3425(43)(38)x x x ++- D .3425(43)(38)x x x +-+- 5.(2015 安徽四模)已知函数()f x 的导函数为' ()f x ,且满足关系式2'()3(2)ln f x x xf x =++,则'(2)f 的值等于( ) A. 2 B.-2 C. 94 D.94- 6.设曲线1(1)1 x y x x +=≠-在点(3,2)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a=( ) A .2 B .12 C .―12 D .―2 7.23log cos (cos 0)y x x =≠的导数是( ) A .32log tan e x -? B .32log cot e x ? C .32log cos e x -? D . 22log cos e x 二、填空题 8.曲线y=sin x 在点,12π?? ??? 处的切线方程为________。 9.设y=(2x+a)2,且2'|20x y ==,则a=________。 10.31sin x x '??-= ??? ____________,()2sin 25x x '+=????____________。 11.在平面直角坐标系xOy 中,点P 在曲线C :y=x 3―10x+3上,且在第二象限内,已知曲

2016年高考导数试题及答案(精选)

1.(新课标1)已知函数 有两个零点. (I)求a 的取值范围;(II)设x 1,x 2是的两个零点,证明: +x 2<2. 解:(Ⅰ) '()(1)2(1)(1)(2)x x f x x e a x x e a =-+-=-+. (i )设0a =,则()(2)x f x x e =-,()f x 只有一个零点.(ii )设0a >,则当(,1)x ∈-∞时,'()0f x <;当(1 ,)x ∈+∞时,'()0f x >.所 以 ()f x 在(,1)-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.又(1)f e =-,(2)f a =,取b 满足0 b <且ln 2a b <,则22 3()(2)(1)()022 a f b b a b a b b >-+-=->,故()f x 存在两个零点. (iii )设0a <,由'()0f x =得1x =或ln(2)x a =-.若2 e a ≥-,则ln(2)1a -≤,故当 (1,)x ∈+∞时,'()0f x >,因此()f x 在(1,)+∞上单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以() f x 不存在两个零点. 若2 e a <- ,则ln(2)1a ->,故当(1,ln(2))x a ∈-时,'()0f x <;当(ln(2),)x a ∈-+∞时,'()0f x >.因此()f x 在(1,ln(2))a -单调递减,在(ln(2),)a -+∞单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点.综上,a 的取值范围为(0,)+∞. (Ⅱ)不妨设1 2x x <,由(Ⅰ)知12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,()f x 在(,1) -∞上单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<. 由于 222222(2)(1)x f x x e a x --=-+-,而22222()(2)(1)0x f x x e a x =-+-=,所以 222222(2)(2)x x f x x e x e --=---. 设 2()( 2 ) x x g x xe x e -=---, 则 2'()(1)()x x g x x e e -=--.所以当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <.从 而22()(2)0g x f x = -<,故122x x +<. 2(新课标2)(I)讨论函数x x 2f (x) x 2 -= +e 的单调性,并证明当x >0时,(2)20;x x e x -++> (II)证明:当[0,1)a ∈ 时,函数2 x =(0)x e ax a g x x -->() 有最小值.设g (x )的最小值为()h a , 求函数()h a 的值域.

(完整版)函数与导数经典例题(含答案)

函数与导数 1. 已知函数3 2 ()4361,f x x tx tx t x R =+-+-∈,其中t R ∈. (Ⅰ)当1t =时,求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)当0t ≠时,求()f x 的单调区间; (Ⅲ)证明:对任意的(0,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点. 【解析】(19)本小题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性、曲线的切线方程、 函数的零点、解不等式等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法,满分14分。 (Ⅰ)解:当1t =时,3 2 2 ()436,(0)0,()1266f x x x x f f x x x '=+-==+- (0) 6.f '=-所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为6.y x =- (Ⅱ)解:2 2 ()1266f x x tx t '=+-,令()0f x '=,解得.2 t x t x =-=或 因为0t ≠,以下分两种情况讨论: (1)若0,,2 t t t x <<-则 当变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表: x ,2t ? ?-∞ ?? ? ,2t t ?? - ??? (),t -+∞ ()f x ' + - + ()f x 所以,()f x 的单调递增区间是(), ,,;()2t t f x ? ?-∞-+∞ ? ??的单调递减区间是,2t t ?? - ??? 。 (2)若0,2 t t t >-< 则,当x 变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表: x (),t -∞ ,2t t ??- ?? ? ,2t ?? +∞ ??? ()f x ' + - + ()f x

导数的概念与计算练习题带答案

导数的概念与计算练习 题带答案 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

导数概念与计算 1.若函数42()f x ax bx c =++,满足'(1)2f =,则'(1)f -=( ) A .1- B .2- C .2 D .0 2.已知点P 在曲线4()f x x x =-上,曲线在点P 处的切线平行于直线30x y -=,则点 P 的坐标为( ) A .(0,0) B .(1,1) C .(0,1) D .(1,0) 3.已知()ln f x x x =,若0'()2f x =,则0x =( ) A .2e B .e C .ln 22 D .ln 2 4.曲线x y e =在点(0,1)A 处的切线斜率为( ) A .1 B .2 C .e D .1e 5.设0()sin f x x =,10()'()f x f x =,21()'()f x f x =,…,1()'()n n f x f x +=,n N ∈,则2013()f x =等 于( ) A .sin x B .sin x - C .cos x D .cos x - 6.已知函数()f x 的导函数为'()f x ,且满足()2'(1)ln f x xf x =+,则'(1)f =( ) A .e - B .1- C .1 D .e 7.曲线ln y x =在与x 轴交点的切线方程为________________. 8.过原点作曲线x y e =的切线,则切点的坐标为________,切线的斜率为____________. 9.求下列函数的导数,并尽量把导数变形为因式的积或商的形式: (1) 1 ()2ln f x ax x x =-- (2) 2 ()1x e f x ax = + (3)21()ln(1)2 f x x ax x =--+ (4)cos sin y x x x =- (5)1cos x y xe -= (6)1 1 x x e y e +=-

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