导数和微分练习试题答案解析
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高等数学测试题(二)导数、微分部分答案及解析一、选择题(每小题4分,共20分)1、设函数0()102x f x x ≠=⎨⎪=⎪⎩ 在0x =处( B )A 不连续B 连续但不可导C 二阶可导D 仅一阶可导 2、若抛物线2y ax =与曲线ln y x =相切,则a 等于( C ) A 1 B12 C 12eD 2e 3、设函数()ln 2f x x x =在0x 处可导,且0()2f x '=,则0()f x 等于( B ) A 1 B2e C 2eD e 4、设函数()f x 在点x a =处可导,则0()()limx f a x f a x x→+--等于( C )A 0B ()f a 'C 2()f a 'D (2)f a '5、设函数()f x 可微,则当0x ∆→时,y dy ∆-与x ∆相比是( ) A 等价无穷小 B 同阶非等价无穷小 C 低阶无穷小 D 高阶无穷小二、填空题(每小题4分,共20分) 1、设函数()f x x x =,则(0)f '= 02、 设函数()xf x xe =,则(0)f ''= 23、 设函数()f x 在0x 处可导,且0()f x =0,0()f x '=1,则01l i m()n n f x n→∞+= 4、 曲线228y x x =-+上点 处的切线平行于x 轴,点_____处的切线与x 轴正向的交角为4π。
x=1 23=x5、 d = x e dx - xe --三、解答题1、(7分)设函数()()(),()f x x a x x ϕϕ=-在x a =处连续,求()f a ')()(')(')()()(')(')()()('a x )()()()(a a f a a a a a f x a x x x f x x a x x f ϕϕϕϕϕϕϕ=-+=-+==-=连续在又2、(7分)设函数()a a xa x a f x x a a=++,求()f x '设aa m = a x n = xat =aa a a aaxa xa x f t a a n a a mx x f a a x x f x a a x a at n m tn m xaa ln *ln ln )(')'(ln )'(ln )(')(111+++=++=++=---x a a x a aa a a aaxa xa x f xaa *ln ln )('211+++=--3、(8分)求曲线 sin cos 2x t y t=⎧⎨=⎩ 在 6t π= 处的切线方程和法线方程∵sin cos 2x t y t=⎧⎨=⎩ ∴122+-=x y 6π=t 时 x=21 21=y14203242y'21x x4-y'=+-=-+-===y x y x 法线方程所以切线方程时当4、(7分)求由方程 1sin 02x y y -+=所确定的隐函数y 的二阶导数22d ydx对x 求导0*cos 211=+-dxdyy dx dy y dxdy dxdy y cos 21111)1cos 21(-=-=- 在对x 求导3222)cos 211(sin 21)cos 211(sin 21y yy dx dy y dxy d --=--=6、(10分)设函数212()12x x f x ax b x ⎧≤⎪⎪=⎨⎪+>⎪⎩,适当选择,a b 的值,使得()f x 在12x =处可导 ∵()f x 在12x =处可导 ∴41221lim =→x xb a b ax x +=+→21lim21 4121=+b a 。
导数与微分习题及答案第二章导数与微分(A)1 .设函数y 二f x ,当自变量x 由x 0改变到x 0 * e x 时,相应函数的改变量 y =()A. f x 0 : =x B . fx^_x C . f x 0 : =x f x 0D . f x 0 x2. 设f(x )在 x 处可,则曲区弋ix °)= () A. - f x oB . f -X 。
C . f x oD . 2f x o3 .函数f x 在点x 0连续,是f x 在点x 0可导的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.设函数y = f u 是可导的,且u =x 2,则dy=()dxA. f x 2B . xf x 2C . 2xf x 2D . x 2f x 25. 若函数f x 在点a 连续,则f x 在点a () A .左导数存在;B .右导数存在;C .左右导数都存在D .有定义6 . f(x)=x-2在点x=2处的导数是() A . 1 B . 0 C . -1 D .不存在 7.曲线y =2x 3 -5x 2 ? 4x -5在点2,-1处切线斜率等于()A . 8B . 12C . -6D . 68. 设y=e f 卜且f(x 二阶可导,则y"=() A . e f (x ) B . e f *)f "(x )C . e f (x )〔f "(x f "(x jD . e f (x X 【f *(x 9 + f*(x 》e axx < 09. 若f"〔b+sin2x, x,0在x=°处可导'则a,b的值应为()717118.10. 若函数f x 在点X o 处有导数,而函数 g x 在点X o 处没有导数,则 F X 二 f X g X , G X A f X — g X 在x ° 处()A .一定都没有导数B . 一定都有导数C .恰有一个有导数D .至少一个有导数11. 函数fx 与g X 在X o 处都没有导数,则Fx 二fx^gx , G x i=f x -g x 在 X o 处()A .一定都没有导数B . 一定都有导数C .至少一个有导数D .至多一个有导数12. 已知F x 二f !g x 1,在x 二X 。
导数与微分练习题及解析在微积分学中,导数和微分是最基本的概念之一。
它们可以帮助我们研究函数的变化率和性质,广泛应用于物理、经济、工程等各个领域。
为了帮助你更好地理解导数和微分的概念,以下是一些练习题及其解析。
练习题1:求函数f(x) = x^2 + 3x + 2在x = 2处的导数和切线方程。
解析:首先,我们求函数f(x)的导数。
使用求导法则,对于多项式函数来说,可以将每一项的指数与系数相乘,并将指数减一,得到函数的导数。
f'(x) = 2x + 3接下来,我们计算x = 2处的导数值。
f'(2) = 2(2) + 3 = 7切线方程的一般形式为y = mx + b,其中m代表斜率,b代表截距。
根据导数的定义,导数即为切线的斜率。
所以切线的斜率为m = 7。
将切点的坐标代入切线方程,我们可以得到b的值。
2 = 7(2) + b2 = 14 + bb = -12最终的切线方程为y = 7x - 12。
练习题2:求函数f(x) = e^x * sin(x)的导数。
解析:考虑到函数f(x) = e^x * sin(x)是两个函数的乘积,我们可以使用乘积法则来求导。
乘积法则的公式为:(uv)' = u'v + uv'对于e^x和sin(x)两个函数,它们的导数分别为e^x和cos(x)。
根据乘积法则,我们可以将这两个导数与原函数进行组合,得到最终的导数为:f'(x) = (e^x * cos(x)) + (e^x * sin(x))练习题3:求函数f(x) = ln(x^2 + 1)的导数和微分。
解析:首先,我们求函数f(x)的导数。
根据链式法则,可以分别计算外函数和内函数的导数。
设内函数为u = x^2 + 1,则内函数的导数为du/dx = 2x。
外函数为f(u) = ln(u),则外函数的导数为df/du = 1/u。
根据链式法则,函数f(x)的导数为:f'(x) = df/du * du/dx= (1/u) * (2x)= 2x / (x^2 + 1)接下来,我们计算函数f(x)的微分。
第三章 导数与微分同步练习 一、填空 1、若[]1cos 1)0()(lim=--→xf x f x x ,则)0(f '= 。
2、设)100()3)(2)(1()(----=x x x x x x f ,则)0(f '= 。
3、若)(x e f y -=,且x x x f ln )(=',则1=x dxdy = 。
4、若)()(x f x f =-,且3)1(=-'f ,则)1(f '= 。
5、设某商品的需求函数是Q=10-0.2p ,则当价格p=10时,降价10%,需求量将 。
6、设某商品的需求函数为:Q=100-2p ,则当Q=50时,其边际收益为 。
7、已知x x y ln =,则)10(y = 。
8、已知2arcsin )(),2323(x x f x x f y ='+-=,则:0=x dxdy = 。
9、设1111ln22++-+=x x y ,则y '= 。
10、设方程y y x =确定y 是x 的函数,则dy = 。
11、已知()xke x f =',其中k 为常数,求()x f 的反函数的二阶导数=22dyxd 。
二、选择1、设f 可微,则=---→1)1()2(lim1x f x f x ( )A 、)1(-'-x fB 、)1(-'fC 、)1(f '-D 、)2(f ' 2、若2)(0-='x f ,则=--→)()2(lim000x f x x f xx ( )A 、41 B 、41- C 、1 D 、-1 3、设⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0001arctan )(x x xx x f ,则)(x f 在0=x 处( )A 、不连续B 、极限不存在 C、连续且可导 D、连续但不可导 4、下列函数在[]1,1-上可微的有( ) A、x x y sin 32+= B、x x y sin =C、21x x y +=D、x x y cos += 5、设)(x f 为不恒等于零的奇函数,且)0(f '存在,则函数xx f x g )()(=( ) A、在0=x 处极限不存在 B、有跳跃间断点0=x C、在0=x 处右极限不存在 D、有可去间断点0=x6、设函数)(),(21x y x y 的弹性分别为)0(,≠b b a ,则函数)()(21x y x y y =的弹性为( ) A、b a - B、b aC、2112y by ay - D、以上都不对 7、已知)(x f e y =,则y ''=( )A、)(x f e B、)]()([)(x f x f e x f ''+' C、)()(x f e x f '' D、)}()]({[2)(x f x f e x f ''+'8、设函数⎩⎨⎧≤+>+=11)ln()(2x bx x x a x f 在1=x 处可导。
第二章 导数与微分(A)1.设函数()x f y =,当自变量x 由0x 改变到x x ∆+0时,相应函数的改变量=∆y ( )A .()x x f ∆+0B .()x x f ∆+0C .()()00x f x x f -∆+D .()x x f ∆02.设()x f 在0x 处可,则()()=∆-∆-→∆xx f x x f x 000lim ( ) A .()0x f '- B .()0x f -' C .()0x f ' D .()02x f '3.函数()x f 在点0x 连续,是()x f 在点0x 可导的 ( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.设函数()u f y =是可导的,且2x u =,则=dxdy ( ) A .()2x f ' B .()2x f x ' C .()22x f x ' D .()22x f x5.若函数()x f 在点a 连续,则()x f 在点a ( )A .左导数存在;B .右导数存在;C .左右导数都存在D .有定义6.()2-=x x f 在点2=x 处的导数是( )A .1B .0C .-1D .不存在7.曲线545223-+-=x x x y 在点()1,2-处切线斜率等于( )A .8B .12C .-6D .68.设()x f e y =且()x f 二阶可导,则=''y ( )A .()x f eB .()()x f e x f ''C .()()()[]x f x f e x f '''D .()()[](){}x f x f e x f ''+'2 9.若()⎩⎨⎧≥+<=0,2sin 0,x x b x e x f ax 在0=x 处可导,则a ,b 的值应为( ) A .2=a ,1=b B . 1=a ,2=bC .2-=a ,1=bD .2=a ,1-=b10.若函数()x f 在点0x 处有导数,而函数()x g 在点0x 处没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .恰有一个有导数D .至少一个有导数11.函数()x f 与()x g 在0x 处都没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .至少一个有导数D .至多一个有导数12.已知()()[]x g f x F =,在0x x =处可导,则( )A .()x f ,()x g 都必须可导B .()x f 必须可导C .()x g 必须可导D .()x f 和()x g 都不一定可导13.xarctg y 1=,则='y ( ) A .211x +- B .211x + C .221x x +- D . 221x x + 14.设()x f 在点a x =处为二阶可导,则()()=-+→hh a f h a f h 0lim ( ) A .()2a f '' B .()a f '' C .()a f ''2 D .()a f ''- 15.设()x f 在()b a ,内连续,且()b a x ,0∈,则在点0x 处( )A .()x f 的极限存在,且可导B .()x f 的极限存在,但不一定可导C .()x f 的极限不存在D .()x f 的极限不一定存在16.设()x f 在点a x =处可导,则()()=--→hh a f a f n 0lim 。
第二单元 导数与微分一、基本题1、设()23f '=,则()()232limh f h f h h→--+=2、()cos x y e -=,则()0y '=3、3sin y x =,则dy =4、y =1|x dy ==5、()3ln f x x x =,则()1f ''=6、设()62ln 3x y e =+,则()8y =7、设()23sin 7n y x e -=+,则()n y =8、设210cos 2x y e x x =++,则()10y = ;()12y =9、设()()22f x x y ef e =+,则dy dx=10、曲线2x y e -=+在点0x =处的切线方程为 法线方程为 11、()()()()()123......10f x x x x x x =----,则()1f '= 12、()22,43f x y x xy y =-+,则()()1,1,limh f y h f y h→+-=13、ln 2y z x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则()1,0z x ∂=∂ ;()1,0y f '=14、()zu xy =,则du = 15、2ln xz y=,则12x y dz ===16、yz x=在点()2,1处当0.1x ∆=,0.2y ∆=时的z ∆= ;dz = 17、设233z x xy y =-+,则22z x∂=∂ ;22z y ∂=∂ ;2zy x ∂=∂∂18、22,x z f x y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则x f '= ;y f '=19、一元函数可微、可导、连续、极限之间关系:可微可导是连续的 条件; 连续是极限存在的 条件 极限存在是连续的 条件; 连续是可微可导的 条件20、多元函数可微、可导(偏导数存在)、连续之间关系:(1)(),f x y 在点(),x y 处可微分是在该点连续的 条件; (),f x y 在点(),x y 处连续是在该点可微分的 条件(2)(),f x y 在点(),x y 处两偏导数存在是在该点处可微分的 条件; (),f x y 在点(),x y 处可微分是在该点处两偏导数存在的 条件 (3)(),f x y 在点(),x y 处两偏导数存在且连续是在该点处可微分的 条件(4)(),f x y 在点(),x y 处两二阶混合偏导22,z zx y y x∂∂∂∂∂∂连续 是该两混合偏导相等的 条件二、计算题1、xaaa x e y e e x =++ ()0,1a a >≠,求y ' 2、()3ln 32cos 2sin 332x x y e x x +=+-+,求(0)y '3、()2sin 2x y x =,求y ' 4、sin x y x =y '5、y =y ' 6、设ln tan x y arc t ⎧⎪=⎨=⎪⎩,求dy dx7、设sin cos t tx e ty e t⎧=⎨=⎩,求0t dy =8、设()ln(2)111x x f x x x -≤⎧=⎨->⎩,求()2f '-,()f x '9、设函数()22111x f x x ax b x ⎧≤⎪=+⎨⎪+>⎩在点1x =处可导,求,a b10、设()2135f x x x -=++,求()f x '11、设()3sin 2sin 3cos24f x x x =+-,求()f x '12、设()2cos 2z x x y =-,求22z x∂∂;22z y ∂∂;2zx y ∂∂∂13、设(),,sin u v z e u xy v x y +===+,求zx ∂∂;z y∂∂ 14、设()223x z x y =-,求zx ∂∂;z y∂∂ 15、设()2,cos 2,ln 32x y z e x t y t -===+,求dz dt16、函数()y y x =由方程:()1cos x y e e xy -+=所确定的隐函数,求0x dy dx=17、设方程22220x z y z y ++=确定函数(),z z x y =,求zx ∂∂;z y∂∂ 18、设函数(),z z x y =由方程22xy z e z e -+-=所确定,求212x y dz==-19、设()22,y z xf xy g x y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,求z x ∂∂;z y ∂∂三、证明题1、设()2arcsin 3y z xy x =+,证明:220z zx xy y x y ∂∂-+=∂∂ 2、设()2sin 2323x y z x y z +-=+-,证明:1z zx y∂∂+=∂∂导数与微分答案二、基本题1、设()23f '=,则()()232limh f h f h h →--+=()4212f '-=-2、设()12f '=-,则()()11limh f f h h→-+=()12f '-=3、()cos x y e -=,则()0y '=sin14、3sin y x =,则233cos dy x x dx =5、()3ln f x x x =,则()15f ''=6、设()62ln 3x y e =+,则()824x y e =7、设()2sin 7n y x -=,则()49sin 7ny x =-8、设210cos 2x y e x x =++,则()10102101021022cos 21010!22cos 210!2x x y e x e x π⎛⎫=++⋅+=-+ ⎪⎝⎭ ;()12122121221222cos 21222cos 22x x y e x e x π⎛⎫=++⋅=+ ⎪⎝⎭9、设()()22f x x y e f e =+,则()()()222222f x x x dy xe f x xf e e dx''=⋅+⋅10、曲线2x y e -=+在点0x =处的切线方程为3y x =- 法线方程为3y x =+11、()()()()()123......10f x x x x x x =----,则()19!f '=-()()()()()123......10f x x x x x x =----⇒⎡⎤⎣⎦()()()()()()()()()123......10123......10f x x x x x x x x x x x '''=----+----⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ ()()()()()()()23......10123......10x x x x x x x x x '=---+----⇒⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()()11121311009!f '=⋅-⋅-⋅⋅⋅-+=-12、一元函数可微、可导、连续、极限之间关系:可微可导是连续的 充分 条件; 连续是极限存在的 充分 条件 极限存在是连续的 必要 条件; 连续是可微可导的必要 条件 13、()212y x x x x =-+-不可导点2x =-14、ln 2y z x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则()1,01z x ∂=∂ ;()11,02y f '=15、()22,43f x y x xy y =-+,则()()()01,1,lim1,46y h f y h f y f y y h→+-'==-+16、2lnxz y=,则1212x y dz dx dy ===-17、设233z x xy y =-+,则222z x∂=∂ ;226z y y ∂=∂ ;23zy x ∂=-∂∂ 18、()z u xy =,则()()()()11ln z z zdu yz xy dx xz xy dy xy xy dz --=++19、yz x =在点()2,1处当0.1x ∆=,0.2y ∆=时的()()2.1,1.22,10.0714z f f ∆=-= 21110.10.20.07542y dz dx dy dz x x =-+⇒=-⋅+⋅=20、22,x z f x y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则1212x f f xf y '''=+ ;1222y xf f yf y '''=--21、(1)(),f x y 在点(),x y 处可微分是在该点连续的 充分 条件; (),f x y 在点(),x y 处连续是在该点可微分的 必要 条件(2)(),f x y 在点(),x y 处两偏导数存在是在该点处可微分的 必要 条件; (),f x y 在点(),x y 处可微分是在该点处两偏导数存在的 充分 条件 (3)(),f x y 在点(),x y 处两偏导数存在且连续是在该点处可微分的 充分条件(4)(),f x y 在点(),x y 处两二阶混合偏导22,z zx y y x∂∂∂∂∂∂连续是该两混合偏导相等的 充分 条件22、曲线2cos 2sin 3x t y t z t=⎧⎪=⎨⎪=⎩上对应于6t π=处的切线方程213z x π-==- , 法平面方程:()1302x y z π⎛⎫--+-+-= ⎪⎝⎭23、曲面27z e z xy -+=在点()2,3,0处的切平面方程()()()322310032120x y z x y z -+---=⇒+--= , 法线方程 :230231x y z ---==-二、计算题1、x a aa x e y e e x =++ ()0,1a a >≠,求y '【解】:()()111ln x a a x a a a x x a a e a x x a a e y e a e x e x e a a e ax e x ---'''=⋅+⋅+=⋅+⋅+2、()3ln 32cos 2sin 332xx y e x x +=+-+,求y ' 【解】:()()()33213323ln 32323cos 22sin 2032x xx x x y e x e x x ⋅⋅+-++'=-+-+ ()()33233ln 323cos 22sin 232x x x e x e x x -+=-++3、sin x y x =y ' 【解】:()1sin sin ln 223xx xy xex x ==++⇒()()1s i n l n22s i n 1c o s l n 3232x x x y e x x x x x x -⎛⎫'=⋅+++⋅+ ⎪⎝⎭4、()2sin 2x y x =,求y ' 【解】:()222lnsin 2lnsin 22cos 2sin 22ln sin 22sin 2x x xxxx y x e y e x x x x ⎛⎫'==⇒=+⋅⋅⎪⎝⎭ ()2l n s i n 222l n s i n 22c ot 2xx e x xx x =+⋅5、y =y ' 【解】:1)()()()()()21ln ln 1ln 13ln 5ln 1ln 212y x x x x x =+--++--+ 2)等式两边同时对x 求导()()212135211221221x y y x x xx x --'=-++-⇒+--+ ()()2213511122121x y y x xx x x ⎡⎤'=++--⎢⎥+--+⎣⎦()()2213511122121x x xx x x ⎡⎤=++--⎢⎥+--+⎣⎦6、函数()y y x =由方程:()1cos x y e e xy -+=所确定的隐函数,求0x dydx =【解】:1)0x =时0y =2)()()()1cos sin x y x y e e xy e e y xy y xy ''''-+=⇒-⋅=-⋅+⎡⎤⎣⎦ ()0,0sin sin 01sin sin x x x y yy e y xy e y xyy y e x xy e x xy==++''=⇒==--7、求由方程:()()cos sin xyy x =所确定的函数()y y x =的导数dydx【解】:1)等式两边同时取对数()()ln cos ln sin x y y x = 2)等式两边同时对x 求导数:()()sin cos ln cos ln sin cos sin y xy x y y x y y x-''+⋅⋅=+⋅⇒ ()()ln cos cot ln sin tan y y xdy dx x x y -=+8、设ln tan x y arc t⎧⎪=⎨=⎪⎩,求dy dx【解】:1)()()2222121ln 12tan 1tan 1t t t x t x t x y arc t y arc t y t ⎧'=⎧⎪⎧+=+⎪⎪⎪=⇒⎨⎨⎨=⎪⎪⎪⎩=⎩'=⎪+⎩2)1t t y dy dx x t'==' 9、设2323sin 10y x t t e t y ⎧=++⎨-+=⎩,求t dy dx =【解】:1)0t =时,1y =2) 6262cos sin cos 01sin t t y y yt t t y x t x t e t e y t e t y y e t '=+⎧'=+⎧⎪⇒⇒⎨⎨⋅''⋅+⋅-='=⎩⎪-⎩3)0,1cos cos 1sin 1sin 62622y y y yt t t y t e te ty dy dy e e t e t dx x t dxt ===⋅⋅'--==⇒=='++ 10、设()ln 111x x f x x x ≥⎧=⎨-<⎩,求()2f ',()f x '【解】:1)()()()2212ln 2x x f f x x =='''===2)()()11ln x f x x f x x'>⇒=⇒=, ()()111x f x x f x '<⇒=-⇒= 1x =为分段点,且()1=ln1=0f ()()()111101lim lim 111x x f x f x f x x ---→→---'===--, ()()()()()()11111ln 01lim lim lim 11111111x x x f x f x x f f f f x x ++++-+→→→--''''====⇒=⇒=-- ()1111x f x xx ⎧>⎪'=⎨⎪≤⎩11、设函数()22111x f x x ax b x ⎧≤⎪=+⎨⎪+>⎩在点1x =处可导,求,a b【解】:1)可导必连续,故()()()()211112lim lim 1lim lim 11x x x x f x f x f ax b x -+-+→→→→==⇒=+=+ 即11a b b a +=⇒-=-2)因为可导,故()()()()()()111111lim lim 11x x f x f f x f f f x x -+-+→→--''=⇒=-- ()()()()221111211111lim lim lim lim 11111x x x x x x ax b ax a x a x x x x x -+-+→→→→--++--+=⇒==----+ 1,2a b =-=12、设()2135f x x x -=++,求()f x '【解】:1)()()()()()()22135131521325f x x x f x x x f x x x '-=++⇒=++++⇒=++=+ 13、设()3sin 2sin 3cos24f x x x =+-,求()f x '【解】:()()()3232sin 2sin 312sin 4261f x x x f x x x =+--⇒=-- ()2612f x x x '⇒=-14、设()2cos 2z x x y =-,求22z x∂∂;22z y ∂∂;2zx y ∂∂∂【解】:1)()()()()22222322cos 22sin 26sin 24cos 2z z x y x x y x x y x x y x x∂∂=---⇒=----∂∂2)()()22222sin 24cos 2z z x x y x x y y y ∂∂=-⇒=--∂∂3)()()22222sin 24cos 2zx y x x y x y∂=-+-∂∂15、设(),,sin u v z e u xy v x y +===+,求zx ∂∂;z y∂∂ 【解】:()()()()()sin u v u v x x u v z z u z ve xy e x y x u x v x++∂∂∂∂∂''''=⋅+⋅=⋅+⋅+∂∂∂∂∂()()()sin cos cos xy x y u v u v ye e x y y x y e ++++=+⋅+=++⎡⎤⎣⎦()()()()()sin u v u v y y u v z z u z ve xy e x y y u y v y++∂∂∂∂∂''''=⋅+⋅=⋅+⋅+∂∂∂∂∂()()()sin cos cos xy x y u v u v xe e x y x x y e++++=+⋅+=++⎡⎤⎣⎦16、设()223x z x y =-,求zx ∂∂;z y∂∂ 【解】:()()22ln 2323x x x y z x y e-=-=()()22ln 2322ln 2323x x y z x e x x y x x y -⎛⎫∂=⋅-+ ⎪∂-⎝⎭()212323x z x x y y -∂=--∂ ,17、设()2,cos 2,ln 32x y z e x t y t -===+,求dzdt【解】:()()()22cos2ln 32cos2ln 326ln 322sin 232t t t t t dz z ee t dt t -+-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦+⎛⎫=⇒=⋅-- ⎪+⎝⎭ 18、设方程22220x z y z y ++=确定函数(),z z x y =,求zx ∂∂;z y∂∂ 【解】:1)()222,,2F x y z x z y z y =++2222,41,4x y z F xz F yz F x y z '''==+=+2)2224x z F z xz x F x y z '∂=-=-'∂+, 222414y z F z yz y F x y z '∂+=-=-'∂+19、设方程()222sin xy e y x y +=+确定函数()y y x =,求dy dx【解1】:()()()()()()22222s i n 2c o s 22x y x y e y x y e y x y y x y x y '''''+=+⇒⋅++=+⋅+()()22222cos 22cos xyxy x x y ye y xe y y x y +-'⇒=+-+ 【解2】:1)()()222,sin xy F x y e y x y =+-+ ()()22222cos ,22cos xy xy x y F ye x x y F xe y y x y ''=-+=+-+2)()()()()222222222cos 2cos 2cos 2cos xy xy x xy xy y ye x x y x x y ye F dy dx F xe y x y xe y x y -++-'=-=-='-+-+ 20、设函数(),z z x y =由方程22xy z e z e -+-=所确定,求212x y dz ==-【解】:1)(),,22xy z F x y z e z e -=+--, 12,12x y z ==-⇒= ,,2xy xy z x y z F ye F xe F e --'''=-=-=- 12,,12224xy x z x y z z F z ye z e x F e xe -==-='∂∂=-=⇒='∂-∂-, 12,,12222xy y z x y z z F z xe z e y F e y e -==-='∂∂=-=⇒='∂-∂- 2)2122242x y e e dzdx dy e e==-=+-- 21、设()22,y z xf xy g x y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,求z x ∂∂;z y ∂∂ 【解】:1)()()1222z y f xy xyf xy xg g x x ∂'''=++-∂2)()21212z x f xy yg g y x∂'''=++∂三、证明题1、设()2arcsin 3y z xy x =+,证明:220z z x xy y x y∂∂-+=∂∂ 2、设()2sin 2323x y z x y z +-=+-,证明:1z z x y ∂∂+=∂∂ 设()(),,2sin 2323F x y z x y z x y z =+---+。
高等数学导数与微分综合测试题(3)一、选择题1.设函数()n f x =()f x 在(),-∞+∞内________.A 处处可导B 恰有一个不可导点C 恰有两个不可导点D 至少有三个不可导点2.若()()f x f x =--,且在()0,+∞内()()0,0,f x f x '''>>则在(),0-∞内必有 A ()()0,0f x f x '''<< B ()()0,0f x f x '''<> C ()()0,0f x f x '''>< D ()()0,0f x f x '''>>3.设2,0,(),0,x f x x g x x >=≤⎩其中()g x 是有界函数,则()f x 在0x =处________. A 极限不存在 B 极限存在,但不连续 C 连续,但不可导 D 可导 4.设函数()f x 可导,()()()1F x f x sin x =+,则()0f 0=是()F x 在0x =处可导的________.A 充分必要条件B 充分条件,但非必要条件C 必要条件,但非充分条件D 既非充分条件,又非必要条件 5.()()000limx x f x f x x x →--存在的充要条件是( )A ()00f x =B ()f x 在0x 点连续C ()00f x '=D ()f x 在0x 处可导 6.设函数()f x 在点x a =处可导,则函数()f x 在点x a =处不可导的充分条件是______.A ()0f a =且()0f a '=B ()0f a =且()0f a '≠C ()>0f a 且()0f a '>D ()<0f a 且()0f a '< 7.设函数()f x 连续,且()00f '>,则存在0δ>,使得_______. A ()f x 在()0,δ内单调增加 B ()f x 在()0,δ-内单调减少C 对任意的x ∈()0,δ,有()f x ()0f >D 对任意的x ∈()0,δ-,有()f x ()0f > 8.设()f x '在[]a,b 上连续,且()>0f a ',()<0f b ',则下列结论错误的是_______.A 至少存在一点()0x a,b ∈,使得()()0f x f a >B 至少存在一点()0x a,b ∈,使得()()0f x f b >C 至少存在一点()0x a,b ∈,使得()0=0f x 'D 至少存在一点()0x a,b ∈,使得()0=0f x 二. 填空题1.设函数()=y f x 由方程2ln +4xy x =y 所确定,则曲线()=y f x 在点()1,1处的切线方程是_____________. 2.函数()1sin ,xy x =+则x dyπ==_____________.3.设3(),(1),tx f t y f e π=-⎧⎨=-⎩其中f 可导,且()00f '≠,则t 0dy dx ==______________.4.已知函数()y y x =由方程2610y e xy x ++=-确定,则()0y ''=______________. 5.设)(x f 为可导函数,且满足条件()()11lim12x f f x x→--=-,则曲线()y f x =在点()()11,f 处的切线斜率为_____________.6.设函数()f x 有任意阶导数,且()()2f x f x '=,则()()n f x =_____________. 7.设sin 2,x y =则dydx=_____________. 8.22,()d yy f f x dx=已知具有二阶导数,则=_____________.三、计算题与证明题1.求函数()()ln 1+2f x x x =在0x =处的n 阶导数()()(n)0n 3f ≥.2.设函数()f x 在0x =可导,且()()0000f f '≠≠,,若()()()20af h bf h f +-在0h →时是比h 高阶的无穷小,试确定,a b 的值.3.已知()f x 是周期为5的连续函数,它在0x =的某邻域内满足关系式()()()1sin 31-sin 8,f x f x x x α-=++其中()x α是0x →时是比x 高阶的无穷小,且()f x 在1x =处可导,求曲线()y f x =在点()()6,6f 处的切线方程. 4.设()()0101,f f '==-,求下列极限:(1)()222lim 21x x xf x →--- (2)()021lim x x f x x→-5.设函数()y y x =由方程()f y yxee =确定的,其中f 具有二阶导数且()1,f x '≠求22d y dx.6. 设函数()f x 在x a =可导,且()0f a ≠,求()1lim xx f a x f a →∞⎡⎤⎛⎫+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦. 7. 设()222x y f f ⎡⎤=⎣⎦求dydx.四.证明题1. 设()(),f x g x 的定义域为(),-∞+∞,且它们在点0x 可导,证明:()()()00,,,,f x x x h xg x x x ≤⎧⎪=⎨>⎪⎩在点0x 可导的充要条件是:()()()()0000,.f x g x f x g x ''==2. 设()[]f x C a,b ∈,()()f a f b 0,==且()()0,0.f a f b +-''<<证明:()f x 在(),a b 内必有一个零点.高等数学导数与微分综合测试题(3)答案一、选择题1.C 2.C 3.D 4.A 5. C 6.B 7.C 8.D 二、填空题1. -0x y = 2.dx π- 3.3 4.-2 5.-2 6. ()1!n n fx + 7.1ln 2sin 22sin x x⋅⋅ 8.321144f f x x -'''⋅-三、计算题与证明题1.解:由莱布尼兹公式及()()()()()111!ln 1+1k k kk x x ---=⎡⎤⎣⎦+(k 为正整数),得 ()()()()()()()()()()()n-13111!-12!-13!-1111n-2n-(n)2n n-n-2-n -n -n -fx x+2nx +n n +x +x +x =,所以()()()()()13()1!0113!2n n n n fn n n n ---=---=-.2.解:由于()()()0lim 200h af h bf h f →+-=,所以()()-=100a+b f ,由于()≠00f ,故-=10a+b .又因()()()()()()()001lim lim 0==h h af h +bf 2h -f 0af h +-a f 2h -f 0h h→→()()()()000lim lim ((+=0)+20)h h a f h -f 2h f 2h f =af f h h →→⎡⎤⎣⎦''--, 由此得2,1a b ==-.3.解:()()()0lim 1sin 31sin lim 8,x x f x f x x a x →→--=+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦+得()()131f f 0-=,故 ()10f =。
第二章 导数与微分练习题及习题详细解答练习题2.11.已知质点作直线运动的方程为23s t =+,求该质点在5t =时的瞬时速度.解 由引例2.1可知,质点在任意时刻的瞬时速度d 2d sv t t==.代入5t =,得10v =. 2.求曲线cos y x =在点π(6处的切线方程和法线方程. 解 由导数的几何意义知,曲线cos y x =在π(6点切线的斜率 ππ661(cos )(sin )2x x k x x =='==-=-,所以,切线方程为1π()226y x -=--,即612π=0x y +-.法线方程为π2()6y x =-,即1262π=0x y -+. 3.讨论函数32,0()31,013,1x f x x x x x ⎧≤⎪=+<≤⎨⎪+>⎩在0x =和1=x 处的连续性与可导性.解 在0x =处,0lim ()lim 22x x f x --→→==,0lim ()lim (31)1x x f x x ++→→=+=, 由于0lim ()lim ()x x f x f x -+→→≠,所以不连续,根据可导与连续的关系知,也不可导. 在1x =处,11lim ()lim(31)4x x f x x --→→=+=,311lim ()lim(3)4x x f x x ++→→=+=,(1)4f =, 所以连续.又00(1)(1)3(1)lim lim 3x x f x f xf x x---∆→∆→+∆-∆'===∆∆, 2300(1)(1)33()()(1)lim lim 3x x f x f x x x f x x+++∆→∆→+∆-∆+∆+∆'===∆∆,所以可导.4.已知函数()f x 在点0x 处可导,且0()f x A '=,求下列极限:000(5)()(1)limx f x x f x x ∆→-∆-∆; 000(2)()(2)lim h f x h f x h →+-解 (1)000000(5)()(5)()55()55limlim x x f x x f x f x x f x f x A x x ∆→∆→-∆--∆-'=-=-=-∆-∆;(2)000000(2)()(2)()22()22limlim h h f x h f x f x h f x f x A h h →→+-+-'===.5.求抛物线2y x =上平行于直线43y x =-+的切线方程.解 由于切线平行于43y x =-+,所以斜率为4k =-.又2k y x '==,所以2x =-.对应于抛物线上的点为(2,4)-,所以切线方程为44(2)y x -=-+,即440x y ++=.练习题2.21.求下列函数的导数:(1)100(21)y x =-; (2)22e xxy +=;(3)sin(3π)y x =+; (4)2cos y x =; (5)2e sin x y x =; (6)2ln(1)y x =+; (7)tan 2y x =; (8)cot 3y x =; (9)arctan(31)y x =+; (10)arcsin(41)y x =+. 解 (1)9999100(21)(21)200(21)y x x x ''=--=-; (2)22222e (2)e (41)xxxxy x x x ++''=+=+;(3)cos(3π)(3π)3cos(3π)y x x x ''=+⋅+=+; (4)2cos (cos )2sin cos sin 2y x x x x x ''=⋅=-=-;(5)22222(e )sin e (sin )2e sin e cos e (2sin cos )xxxxxy x x x x x x '''=+=+=+; (6)22212(1)11x y x x x''=⋅+=++; (7)22sec 2(2)2sec 2y x x x ''=⋅=; (8)22csc 3(3)3csc 3y x x x ''=-⋅=-;(9)2213(31)1(31)1(31)y x x x ''=⋅+=++++;(10)(41)y x ''=+=2.设y =d d y x .解对于y =[]1ln ln(1)ln(2)ln(3)ln(4)3y x x x x =+++-+-+ 两边对x 求导,得111111()31234y y x x x x '=+--++++ 所以1111()1234y x x x x '=+--++++ 3.求曲线31x ty t =+⎧⎨=⎩上,点(1,0)处的切线方程. 解 点(1,0)对应参数t 的值为0. 设k 为曲线上对应(1,0)点的切线斜率,则32000d ()30d (1)1t t t y t t k x t ==='===='+,于是,所求切线方程为0y =,即x 轴.4.求由方程3330y x xy --=所确定的隐函数的导数d d y x. 解 方程两边对x 求导,可得22333()0y y x y xy ''--+=由上式解出y ',便得隐函数的导数为22x yy y x+'=-(20y x -≠). 练习题2.31.求下列函数的微分:(1)22sin 34y x x x =+-+; (2)2ln y x x x =-; (3)2(arccos )1y x =-; (4)arctan y x x =; (5)ln tan 2x y =; (6)sin ln 57xy x x x x=++-; (7)1cos 2xy -=; (8)3(e e )x x y -=+.解 (1)22d (sin 34)d (2sin 23)d y x x x x x x x '=+-+=+-; (2)2d (ln )d (ln 12)d y x x x x x x x '=-=+-; (3)2d ((arccos )1)d y x x x '=-=;(4)2d (arctan )d (arctan )d 1xy x x x x x x '==++; (5)2111d (ln tan )d sec d d csc d 222sin tan 2x x y x x x x x x x '==⋅⋅==;(6)2sin cos sin d (ln 57)d (ln 6)d x x x xy x x x x x x x x-'=++-=++; (7)11cos cos d (2)d 2ln 2sec tan d xxy x x x x --'==-⋅;(8)32d (e e )d 3(e e )(e e )d x x x x x xy x x ---'⎡⎤=+=+-⎣⎦. 2.填空. (1)23d d()x x =(2)21d d()1x x =+ (3)2cos2d d()x x = (4)21d d()x x= 解 (1)3x C +; (2)arctan x C +; (3)sin 2x C +; (4)1C x-+. 3解=()f x =064x =,1x ∆=.因为000()()()f x x f x f x x '+∆≈+∆,()f x ''==所以1188.062516=≈=+=.4.半径为10m 的圆盘,当半径改变1cm 时,其面积大约改变多少?解 圆盘面积函数为2S πR =,并取0R 10m =,R 1cm 0.01m ∆==.因为 S 2πR '= 所以面积改变量2S dS 2πR R 2π100.010.2π0.628m ∆≈=⋅∆=⨯⨯=≈.习题二1.如果函数()f x 在点0x 可导,求:(1)000()()limh f x h f x h →--; (2)000()()lim h f x h f x h hαβ→+--.解 (1)0000000()()()()limlim ()h h f x h f x f x h f x f x h h →-→----'=-=--; (2)00000000()()()()()()lim lim h h f x h f x h f x h f x f x f x h h hαβαβ→→+--+-+--=0000000()()()()limlim ()()h h f x h f x f x h f x f x h hαβαβαβαβ→→+---'=+=+-2.求函数3y x =在点(2,8)处的切线方程和法线方程. 解 由导数的几何意义,得3222()312x x k x x =='===切,112k =-法. 所以,切线方程为812(2)y x -=-即12160x y --=.法线方程为18(2)12y x -=--即12980x y +-=.3.设2, 1(), 1x x f x ax b x ⎧≤=⎨+>⎩,试确定,a b 的值,使()f x 在1x =处可导.解 若()f x 在1x =处可导,则必在1x =处连续.1lim ()1x f x -→=,1lim ()x f x a b +→=+, 11lim ()lim ()x x f x f x -+→→=,即1a b +=. 又2111()(1)1(1)limlim lim(1)211x x x f x f x f x x x ----→→→--'===+=--, 111()(1)1(1)(1)lim lim lim 111x x x f x f ax b a x f a x x x ++-+→→→-+--'====--- 所以 2a =,1b =-. 4.求下列各函数的导数:(1)231251y x x x =-++; (2)2sin y x x =; (3)1cos y x x =+; (4)1ln 1ln xy x-=+.解 (1)23413(251)45y x x x x x''=-++=++;(2)22(sin )2sin cos y x x x x x x ''==+; (3)221(cos )sin 1()cos (cos )(cos )x x x y x x x x x x '+-''==-=+++;(4)21ln (1ln )(1ln )(1ln )(1ln )()1ln (1ln )x x x x x y x x ''--+--+''==++ 2211(1ln )(1ln )2(1ln )(1ln )x x x x x x x -+--==-++ . 5.求下列函数的导数:(1)36()y x x =-; (2)y =;(3)2sin (21)y x =-; (4)21sin y x x=; (5)ln1xy x=-; (6)[]ln ln(ln )y x =; (7)ln(y x =; (8)arcsin 2x y x =+解 (1)3533526()()6()(31)y x x x x x x x ''=--=--;(2)322(1)y x -'==-; (3)2sin(21)cos(21)(21)2sin(42)y x x x x ''=-⋅-⋅-=-; (4)22221111111()sin(sin )2sin cos ()2sin cos y x x x x x x x x x x x x'''=+=+⋅-=-; (5)lnln ln(1)1x y x x x ==---,∴1111(1)y x x x x -'=-=--; (6)[]{}[]1ln ln(ln )ln(ln )(ln )ln ln(ln )y x x x x x x ''''=⋅⋅=;(7)((1y x ''==+=;(8)1arcsin22x y '=++arcsin arcsin 22x x=+=.6.若以310cm /s 的速率给一个球形气球充气,那么当气球半径为2cm 时,它的表面积增加的有多快?解 设气球的体积为V ,半径为R ,表面积为S ,则34π3V R =,24πS R =. d d d d d d V V R t R t =⋅,d d d d d d S S Rt R t =⋅, 2d d d d dV 12d 8πd d d d dt 4πd S S V R V R t R t V R R t ∴=⋅⋅=⋅⋅=, 将3d 10cm /s d V t =,2cm R =代入得,2d 10cm /s d St=.7.求下列函数的高阶导数:(1)2sin 2y x x =,求y '''; (2)y =5x y =''. 解 (1)Q 22sin 22cos2y x x x x '=+,22sin 24cos24cos24sin 2y x x x x x x x ''=++-22sin 28cos 24sin 2x x x x x =+-,∴24cos28cos216sin 28sin 28cos2y x x x x x x x x '''=+---212cos 224sin 28cos 2x x x x x =--.(2)Q 2y '==y ''==23222(24)(16)x x x -=-,∴5x y =''1027=. 8.求由下列方程所确定的隐函数的导数: (1)3330y x xy +-=; (2)arctan ln yx=. 解 (1)方程两边对x 求导,得22333()0y y x y xy ''+-+=,从中解出y ',得22y x y y x-'=-. (2)方程两边对x 求导,得2222112221()xy y x yy y x x y x''-+⋅=⋅++, 从中解出y ',得x yy x y+'=-. 9.用对数求导法求下列各函数的导数:(1)y =; (2)cos (sin )x y x = (s i n 0)x >.解 (1)方程两边取对数,得11ln ln(23)ln(6)ln(1)43y x x x =++--+,两边对x 求导,得1211234(6)3(1)y y x x x '=+-+-+, 即211[234(6)3(1)y x x x '=+-+-+ (2)方程两边取对数,得cos ln ln(sin )cos lnsin x y x x x ==⋅两边对x 求导,得11sin ln sin cos cos sin y x x x x y x'=-⋅+⋅⋅ sin lnsin cos cot x x x x =-⋅+⋅,即cos (sin )(sin lnsin cos cot )x y x x x x x '=-⋅+⋅.10.求由下列各参数方程所确定的函数()y y x =的导数:(1)33cos sin x a t y b t ⎧=⎪⎨=⎪⎩; (2)e cos e sin tt x t y t ⎧=⎪⎨=⎪⎩,求π2d d t y x =. 解 (1)22d d 3sin cos d tan d d 3cos sin d yy b t t bt t x x a t t a t===--;(2)Q d d e (sin cos )sin cos d d d e (cos sin )cos sin d t t yy t t t tt x x t t t t t++===--, ∴π2d d t y x =π2sin cos 101cos sin 01t t tt t=++===---. 11.求下列函数的微分: (1)ln sin2x y =; (2)1arctan 1x y x+=-; (3)e 0x yxy -=; (4)24ln y y x +=.解 (1)111d (lnsin )d (cos )d cot d 22222sin 2x x xy x x x x '==⋅⋅=; (2)2221(1)(1)1d d d 1(1)11()1x x y x x x x x x-++=⋅=+-++- (3)方程两边同时取微分,得d(e )d()0x yxy -=,2d de (d d )0x yy x x yy x x y y-⋅-+=, 整理得22d d xy y y x x xy-=+.(4)方程两边同时取微分,得312d d 4d y y y x x y+=, 整理得324d d 21x yy x y =+.12.利用微分求近似值:(1)sin3030︒'; (2解 (1)设()sin f x x =,则0π306x ︒==,π30360x '∆==,()cos f x x '=.11 / 11 000sin3030()()()f x x f x f x x ︒''=+∆≈+∆πππsincos 0.507666360=+⋅≈ (2)设()f x =064x =,1x ∆=,561()6f x x -'=.000()()()f x x f x f x x '=+∆≈+∆5611(64)12 2.00526192-⋅=+≈ 13.已知单摆的振动周期2T =2980cm/s g =,l 为摆长(单位为cm ),设原摆长为20cm ,为使周期T 增大0.05s ,摆长约需加长多少?解由2T =224πgT l =,02T =0.05s T ∆=,22πgT l '=. 所以027d 0.050.050.05 2.23cm 2ππgT l l l T '∆≈=⋅∆=⋅===≈, 即摆长约需加长2.23cm .。
导数与微分真题答案及解析一、基础概念在微积分中,导数与微分是非常重要的概念。
导数描述了函数在某一点的变化率,而微分则描述了函数在某一点附近的局部变化情况。
了解导数与微分的概念对于解决数学问题至关重要,下面就是一些导数与微分的真题及其答案解析。
二、导数计算真题1. 求函数f(x) = 3x^2 - 2x + 1的导数。
解析:根据导数的定义,可以使用求导法则来计算导数。
对于多项式函数f(x) = ax^n + bx^m + cx^l + ...,其导数可以通过对每一项求导后再相加的方式得到。
根据此法则,对于f(x) = 3x^2 - 2x + 1,求导后得到f'(x) = 6x - 2。
2. 求函数f(x) = sin(2x)的导数。
解析:根据导数的链式法则,对于复合函数f(g(x)),其导数可以通过对外层函数求导后再乘以内层函数的导数得到。
对于f(x) = sin(2x),将外层函数设为f(u) = sin(u),内层函数设为g(x) = 2x,则f'(x) = f'(g(x)) * g'(x) = cos(2x) * 2 = 2cos(2x)。
三、微分计算真题1. 求函数f(x) = e^x的微分。
解析:对于指数函数f(x) = e^x,其微分可以通过导数乘以微小变化量dx的方式得到。
由于f'(x) = e^x,所以微分df = f'(x) * dx = e^x * dx。
2. 求函数f(x) = ln(x)的微分。
解析:对于对数函数f(x) = ln(x),其微分可以通过导数除以x的方式得到。
由于f'(x) = 1/x,所以微分df = f'(x) / x = 1 / (x * dx)。
四、综合计算真题1. 求函数f(x) = (x^2 + 1) / (x - 1)在点x = 2处的导数和微分。
解析:首先,求导数。
利用求导法则,对于f(x) = (x^2 + 1) / (x - 1),可以通过分子分母求导再计算商的导数的方式来求得导数。
第二章导数与微分(A)1 .设函数y 二f x ,当自变量x 由x 0改变到x 0 * e x 时,相应函数的改变量 y =()A. f x 0 : =x B . fx^_x C . f x 0 : =x f x 0D . f x 0 x2. 设f(x )在 x 处可,则曲区弋ix °)= () A. - f x oB . f -X 。
C . f x oD . 2f x o3 .函数f x 在点x 0连续,是f x 在点x 0可导的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.设函数y = f u 是可导的,且u =x 2,则dy=()dxA. f x 2B . xf x 2C . 2xf x 2D . x 2f x 25. 若函数f x 在点a 连续,则f x 在点a () A .左导数存在;B .右导数存在;C .左右导数都存在D .有定义6 . f(x)=x-2在点x=2处的导数是() A . 1 B . 0 C . -1 D .不存在 7.曲线y =2x 3 -5x 2 • 4x -5在点2,-1处切线斜率等于()A . 8B . 12C . -6D . 68. 设y=e f 卜且f(x 二阶可导,则y"=() A . e f (x ) B . e f *)f "(x ) C . e f (x )〔f "(x f "(x jD . e f (x X 【f *(x 9 + f*(x 》e axx < 09. 若f"〔b+sin2x, x,0在x=°处可导'则a,b的值应为()717118.210. 若函数f x 在点X o 处有导数,而函数 g x 在点X o 处没有导数,则 F X 二 f X g X , G X A f X — g X 在 x ° 处()A .一定都没有导数B . 一定都有导数C .恰有一个有导数D .至少一个有导数11. 函数fx 与g X 在X o 处都没有导数,则Fx 二fx^gx , G x i= f x -g x 在 X o 处()A .一定都没有导数B . 一定都有导数C .至少一个有导数D .至多一个有导数12. 已知F x 二f !g x 1,在x 二X 。
高等数学练习题 第二章 导数与微分第一节 导数概念一.填空题 1.若)(0x f '存在,则xx f x x f x ∆-∆-→∆)()(lim000= )(0x f '-2. 若)(0x f '存在,hh x f h x f h )()(lim000--+→= )(20x f ' .000(3)()limx f x x f x x∆→+∆-∆=03()f x '.3.设20-=')(x f , 则=--→)()2(lim)000x f x x f xx 414.已知物体的运动规律为2t t s +=(米),则物体在2=t 秒时的瞬时速度为5(米/秒) 5.曲线x y cos =上点(3π,21)处的切线方程为03123=--+πy x ,法线方程为0322332=-+-πy x 6.用箭头⇒或⇏表示在一点处函数极限存在、连续、可导、可微之间的关系, 可微 ⇔可导<≠⇒| 连续 <≠⇒ 极限存在。
二、选择题1.设0)0(=f ,且)0(f '存在,则xx f x )(lim 0→= [ B ](A ))(x f ' ( B) )0(f ' (C) )0(f (D) 21)0(f 2. 设)(x f 在x 处可导,a ,b 为常数,则xx b x f x a x f x ∆∆--∆+→∆)()(lim0 = [ B ](A ))(x f ' ( B) )()(x f b a '+ (C) )()(x f b a '- (D) 2ba +)(x f ' 3. 函数在点x 处连续是在该点x 处可导的条件[ B ](A )充分但不是必要 (B )必要但不是充分 (C )充分必要 (D )即非充分也非必要 4.设曲线22-+=x x y 在点M 处的切线斜率为3,则点M 的坐标为 [ B ](A )(0,1) ( B) (1, 0) (C) ( 0,0) (D) (1,1) 5.设函数|sin |)(x x f =,则 )(x f 在0=x 处 [ B ] (A )不连续。
(B )连续,但不可导。
(C)可导,但不连续。
(D )可导,且导数也连续。
三、设函数⎩⎨⎧>+≤=11)(2x b ax x x x f 为了使函数)(x f 在1=x 处连续且可导,a ,b 应取什么值。
解:由于)(x f 在1=x 处连续, 所以 )1()1(1)1(f b a f f =+===+-即 1=+b a又)(x f 在1=x 处可导,所以2'11(1)lim 21x x f x --→-==-'1()(1)lim 1x ax b a b f ax ++→+-+==-有 2=a , 1-=b 故 求得 2=a , 1-=b 四、如果)(x f 为偶函数,且)0(f '存在,证明)0(f '=0。
解:由于)(x f 是偶函数, 所以有 )()(x f x f -=0()(0)(0)lim 0x f x f f x →-'=-0()(0)lim 0x f x f x →--=-()(0)lim (0)x tt f t f f t=→-'==--令 即 0)0(2='f , 故 0)0(='f五、 证明:双曲线2a xy =上任一点处的切线与两坐标轴构成三角形的面积为定值。
解:222,xa y x a y -='=在任意),(00y x 处的切线方程为 )(02020x x x a y y --=-则该切线与两坐标轴的交点为:)2,0(02x a 和)0,2(0x所以切线与两坐标轴构成的三角形的面积为20222221a x x a A =⋅⋅=,(a 是已知常数) 故其值为定值.第二节 求导法则一、填空题1.x x y sin )sec 2(+=, y '=1cos 2tan2++x x ; x e y sin -=, y '=x xe sin cos --.2.)2cos(xe y =,y '= 2sin(2)xxe e -; y =x x2sin ,y '=22sin 2cos 2xx x x - 3.2tanln θρ=,ρ'=θcsc ; =r 2ln log 2+x x , r '=e x 22log log +4. )tan ln(sec t t w +=, w '=t sec . 2arccos()y x x =+,y '=5. ='+)1(2x 21xx +; (c x ++21 )'=21xx + .6. ]2tan [ln 'x= ; ( c x x+++)1ln(2)'=211x+ .二、选择题1.已知y=xxsin ,则 y '= [ B ] (A )2cos sin x x x x - (B) 2sin cos x x x x - (C) 2sin sin x xx x -(D)x x x x sin cos 23- 2.已知y=xxcos 1sin + ,则y '=[ C ] (A )1cos 21cos +-x x (B) 1cos 2cos 1-+x x (C) x cos 11+ (D) xx cos 11cos 2+-3.已知xe y sec =,则y '=[ A ](A )x x x e e e tan sec (B) x x e e tan sec(C) x e tan (D)xx e e cot4.已知)1ln(2x x y ++=,则y '=[ A ] (A )211x + (B) 21x + (C)21x x+ (D) 12-x 5.已知xy cot ln ==,则4|π='x y =[ D ](A )1 (B )2 (C )2/1- (D) 2- 6.已知xx y +-=11,则y '=[ B ] (A ) 2)1(2+x (B) 2)1(2+-x (C) 2)1(2+x x (D) 2)1(2+-x x三、计算下列函数的导数:(1) y =+ (2) )tan(ln x y =解:2311(ln )3y x x -''=+ 解:xx y 1)(ln sec '2= 23111(ln )33y x x x -'=+ )(ln sec 12x x= (3) ve u 1sin 2-= (4 ) )(ln sec 3x y =解:⋅-⋅=-v eu v1sin 2('1sin 2))1(1cos 2v v -⋅ 解:⋅=)sec(ln )(ln sec 3'2x x y xx 1)tan(ln ⋅v e v v 1sin 222sin 1-= )tan(ln )(ln sec 33x x x=(5) ln(y x =+ (6) 1arctan1xy x-=+解:''y x =+ 解:211()111()1xy x xx-''=-+++=211x-=+=四、设)(x f 可导,求下列函数y 的导数dxdy (1))()(x f xe ef y =(2))(cos )(sin 22x f x f y +=解:)()(''x f x x e e e f y ⋅⋅= 解:x x x f y cos sin 2)(sin ''2= )(')()(x f e e f x f x ⋅⋅+ 2'(cos )(2cos (sin ))f x x x +⋅-=)()(')('[)(x x x x f e f x f e f e e+ =22sin 2('(sin )'(cos ))x f x f x -(3) )](arctan[x f y = (4))](sin[)(sin x f x f y +=解:)(')(11'2x f x f y ⋅+=解:+=x x f y cos )(sin '')('))(cos(x f x f ⋅ =)(1)('2x f x f + +=)(sin 'cos x x ))(cos()('x f x f第三节 隐函数及由参数方程所确定的函数的导数一、填空题1.设yxe y +=1,则y '=ye y-2 .2. 设)tan(r r +=θ,则r '=)(csc 2r +-θ .3. 设x yy x arctan ln22=+,则y '=yx y x -+ 。
4.设⎩⎨⎧==te y t e x t t cos sin ,则dx dy =t t tt cos sin sin cos +- ,3|π=t dx dy =23- 。
二、选择题1. 由方程0sin =+yxe y 所确定的曲线)(x y y =在(0,0)点处的切线斜率为 [ A ](A )1- (B )1 (C )21 (D )21- 2. 设由方程22=xy 所确定的隐函数为)(x y y =,则dy =[ A ](A )dx x y 2- (B )dx x y 2 (C )dx x y - (D )dx xy3. 设由方程0sin 21=+-y y x 所确定的隐函数为)(x y y =,则dxdy=[ A ] (A )y cos 22- (B )y sin 22+ (C )y cos 22+ (D )xcos 22-4. 设由方程⎩⎨⎧-=-=)cos 1()sin (t a y t t a x 所确定的函数为)(x y y =,则在2π=t 处的导数为[ B ](A )1- (B )1 (C )0 (D )21-5.设由方程arctan x y t ⎧⎪=⎨=⎪⎩)(x y y =,则=dx dy [ B ](A)2t (B )1t(C )12t ; (D )t .三、求下列函数的导数dy dx1.222333x y a += , 2. 33cos sin x a ty a t⎧=⎨=⎩ 解:方程两边同时对x 求导,得 解: 223sin cos tan 3cos sin a t ty t a t t'==-- 113322'033x y y --+=y '= 3.2310xy x y ye +++= 4. x e x x y -=1sin解:方程两边同时对x 求导,得 解:)1ln(41sin ln 21ln 21ln x e x x y -++=322230x xy xy x y y ye y e '''++++= )1(4sin 2cos 21'1x xe e x x x y y --++=322213xxxy ye y x y e +'=-++))1(4cot 221(1sin 'x xxe e x x e x x y --+-=四、求曲线⎩⎨⎧=--=+-0201sin 3θθθy e x x 在0=θ处的切线方程,法线方程 解: θθd dy)23(2+=0cos sin =+⋅-θθθd e dx e dx x xθθθsin 1cos x x e d e dx -=∴, 从而 θθθcos )sin 1)(23(2x x e e dx dy -+=当 0,1,0=-==y x θ,e dxdy20==θ故 切线方程为)1(2+=x e y 法线方程为)1(21+-=x ey第四节 高阶导数一、填空题1.设φφcos =r ,则r 'r ''2.设)1ln(2x x y ++=,则y 'y ''3若)(2t f y =, 且)(t f '' 存在,则dt dy22dty d 4.设yxe y +=1,则y '=y e y-2 , y ''=32)2()3(y y e y --5.设⎩⎨⎧-==arctgtt y t f x )(,且2t dx dy =,则22dx y d =t t 412+。