基本初等函数的导数公式及导数运算法则综合测试题(附答案)
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基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)1. 求下列函数的导数:(1)y =sin π3;(2)y =5x ;(3)y =1x 3;(4)y =4x 3; (5)y =log 3x .2. 求下列函数的导数:(1)y =x 8;(2)y =(21)x ;(3)y =x ;(4)y =log x .3. 判断下列计算是否正确. 求y =cos x 在x =π3处的导数,过程如下: y ′|3π=x =⎝⎛⎭⎫cos π3′=-sin π3=-32. 解 (1)y ′=0;(2)y ′=(5x )′=5x ln 5;(3)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 3′=(x -3)′=-3x -4; 解 (1)y ′=8x 7;(2)y ′=(12)x ln 12=-(12)x ln 2;(3)∵y =x x =23x ,∴y ′=3221x ;(4)y ′=1x ln 13=-1x ln 3.4. 求函数f (x )=13x 在x =1处的导数.5. 已知直线x -2y -4=0与抛物线y 2=x 相交于A 、B 两点,O 是坐标原点,试在抛物线的弧AOB 上求一点P ,使△ABP 的面积最大.解 设P (x 0,y 0),过点P 与AB 平行的直线为l ,如图.由于直线x -2y -4=0与抛物线y 2=x 相交于A 、B 两点,所以|AB |为定值,要使△ABP 的面积最大,只要P 到AB 的距离最大,而P 点是抛物线的弧AOB 上的一点,因此点P 是抛物线上平行于直线AB 的切线的切点,由图知点P 在x 轴上方,y =x ,y ′=12x ,由题意知k AB =12.∴k l =12x 0=12,即x 0=1,∴y 0=1.∴P (1,1).6.点P 是曲线y =e x 上任意一点,求点P 到直线y =x 的最小距离.解 根据题意设平行于直线y =x 的直线与曲线y =e x 相切于点(x 0,y 0),该切点即为与y =x 距离最近的点,如图.则在点(x 0,y 0)处的切线斜率为1,即0x x y ='=1.∵y ′=(e x )′=e x ,∴e x 0=1,得x 0=0,代入y =e x ,得y 0=1,即P (0,1).利用点到直线的距离公式得距离为22. 7.给出下列结论:①若y =1x 3,则y ′=-3x 4; ②若y =3x ,则y ′=133x ; ③若y =1x2,则y ′=-2x -3;④若f (x )=3x ,则f ′(1)=3. 其中正确的个数是 ( )A.1B.2C.3D.4∴①③④正确.解 f ′(x )=(13x )′=(x 31-)′=-13x 131--, =-13x 34-=-133x 4, ∴f ′(1)=-1331=-13,。
一.解答题(共15小题)1.请默写基础初等函数的导数公式:(1)(C)′=,C为常数;(2)(xα)′=,α为常数;(3)(a x)′=,a为常数,a>0且a≠1;(4)(log a x)′=,a为常数,a>0且a≠1;(5)(sin x)′=;(6)(cos x)′=.2.求下列函数的导数(1)y=x2﹣7x+6;(2)y=x+2sin x,x∈(0,2π).3.求下列函数的导数:(1)f(x)=3x4+sin x;(2).4.求下列函数的导数:(1)y=ln(2x+1);(2).5.求下列函数的导数:(1);(2)g(x)=(8﹣3x)7;(3)p(x)=5cos(2x﹣3);(4)w(x)=ln(5x+6)2.6.求下列函数的导数.(Ⅰ);(Ⅱ).7.求下列函数的导数.(1)f(x)=sin x cos x;(2)y=.8.求下列函数的导数.(1)y=;(2)y=(2x2+3)(3x﹣2).9.求下列函数的导数:(1);(2).10.求下列函数的导数:(1)S(t)=;(2)h(x)=(2x2+3)(3x﹣2).11.求下列函数的导数.(1);(2).12.求下列函数的导数:(1)y=;(2)y=.13.求下列函数的导数:(1)y=sin x+lnx;(2)y=cos x+x;(3)y=x sin x;(4);(5)y=3x2+x cos x;(6).14.求下列函数的导数.(1)y=x3﹣2x+3;(2)y=x sin(2x+5).15.求下列函数的导数:(1)y=(x2+3x+3)e x+1;(2)解析一.解答题(共15小题)1.请默写基础初等函数的导数公式:(1)(C)′=0,C为常数;(2)(xα)′=αxα﹣1,α为常数;(3)(a x)′=a x lna,a为常数,a>0且a≠1;(4)(log a x)′=,a为常数,a>0且a≠1;(5)(sin x)′=cos x;(6)(cos x)′=﹣sin x.分析:根据初等函数的导数公式,直接求解即可.解答:解:(1)(C)′=0,(2)(xα)′=αxα﹣1,(3)(a x)′=a x lna,(4)(log a x)′=,(5)(sin x)′=cos x,(6)(cos x)′=﹣sin x.故答案为:(1)0;(2)αxα﹣1;(3)a x lna;(4);(5)cos x;(6)﹣sin x.点评:本题主要考查初等函数的导数公式,比较基础.2.求下列函数的导数(1)y=x2﹣7x+6;(2)y=x+2sin x,x∈(0,2π).分析:利用导数的运算性质逐个化简即可求解.解答:解:(1)由已知可得y′=2x﹣7;(2)由已知可得y′=1+2cos x.点评:本题考查了导数的运算性质,属于基础题.3.求下列函数的导数:(1)f(x)=3x4+sin x;(2).分析:(1)(2)由基本初等函数的导数公式及导数加减、乘法法则求导函数即可.解答:解:(1)f(x)=3x4+sin x则f′(x)=12x3+cos x;(2),则f′(x)=+﹣2e2x﹣1.点评:本题主要考查导数的基本运算,比较基础.4.求下列函数的导数:(1)y=ln(2x+1);(2).分析:根据导数的公式即可得到结论.解答:解:(1)∵y=ln(2x+1),∴y′=×2=,(2)∵,∴y′=﹣sin(﹣2x)×(﹣2)=2sin(﹣2x)=﹣2sin(2x﹣).点评:本题主要考查导数的基本运算,比较基础.5.求下列函数的导数:(1);(2)g(x)=(8﹣3x)7;(3)p(x)=5cos(2x﹣3);(4)w(x)=ln(5x+6)2.分析:根据复合函数的求导法则、基本初等函数的求导公式求导计算即可.解答:解:(1)∵,∴.(2)∵g(x)=(8﹣3x)7,∴g'(x)=7(8﹣3x)6⋅(8﹣3x)'=﹣21(8﹣3x)6.(3)∵p(x)=5cos(2x﹣3),∴p'(x)=﹣5sin(2x﹣3)⋅(2x﹣3)'=﹣10sin(2x﹣3).(4)∵w(x)=ln(5x+6)2,∴点评:本题考查导数的计算,注意复合函数的导数计算,属于基础题.(Ⅰ);(Ⅱ).分析:根据导数的公式即可得到结论.解答:解:(Ⅰ)=.(Ⅱ).点评:本题主要考查导数的基本运算,比较基础.7.求下列函数的导数.(1)f(x)=sin x cos x;(2)y=.分析:利用导数的运算性质化简即可求解.解答:解:(1)因为f(x)=sin x cos x=sin2x,所以f′(x)=cos2x×=cos2x,(2)∵y=,∴y′==.点评:本题考查了导数的运算性质,考查了学生的运算求解能力,属于基础题.8.求下列函数的导数.(1)y=;(2)y=(2x2+3)(3x﹣2).分析:根据导数的公式,即可依次求解.解答:解:(1)y'==.(2)因为y=(2x2+3)(3x﹣2)=6x3﹣4x2+9x﹣6,所以y′=18x2﹣8x+9.点评:本题主要考查导数的运算,属于基础题.(1);(2).分析:(1)先展开f(x),然后求导即可;(2)根据基本初等函数和商的导数的求导公式求导即可.解答:解:(1),;(2).点评:本题考查了基本初等函数和商的导数的求导公式,考查了计算能力,属于基础题.10.求下列函数的导数:(1)S(t)=;(2)h(x)=(2x2+3)(3x﹣2).分析:结合基本初等函数的求导公式及求导法则求解即可.解答:解:(1)S(t)==t+,所以S′(t)=1﹣;(2)h(x)=(2x2+3)(3x﹣2),所以h′(x)=4x(3x﹣2)+3(2x2+3)=18x2﹣8x+9.点评:本题主要考查了基本初等函数的求导公式及求导法则,属于基础题.11.求下列函数的导数.(1);(2).分析:利用复合函数的导函数的求法,结合导数的运算求解即可.解答:解:(1),所以;(2)所以.点评:本题考查了导函数的求法,重点考查了导数的运算,属基础题.12.求下列函数的导数:(1)y=;(2)y=.分析:直接利用基本初等函数的导数公式,复合函数的导数公式以及导数的四则运算求解即可.解答:解:(1)令t=1﹣2x2,则,所以;(2).点评:本题考查了导数的运算,解题的关键是掌握基本初等函数的导数公式,复合函数的导数公式以及导数的四则运算,考查了运算能力,属于基础题.13.求下列函数的导数:(1)y=sin x+lnx;(2)y=cos x+x;(3)y=x sin x;(4);(5)y=3x2+x cos x;(6).分析:由已知结合函数的求导公式即可求解.解答:解:(1)y′=cos x+;(2)y′=﹣sin x+1;(3)y′=sin x+x cos x;(4)y′==;(5)y′=6x+cos x﹣x sin x;(6)y′==﹣.点评:本题主要考查了函数的求导公式的应用,属于基础题.14.求下列函数的导数.(1)y=x3﹣2x+3;(2)y=x sin(2x+5).分析:根据基本初等函数和复合函数的求导公式求导即可.解答:解:(1)y′=3x2﹣2;(2)y′=sin(2x+5)+2x cos(2x+5).点评:本题考查了基本初等函数和复合函数的求导公式,考查了计算能力,属于基础题.15.求下列函数的导数:(1)y=(x2+3x+3)e x+1;(2).分析:利用导数的运算法则以及常见函数的导数进行求解即可.解答:解:(1)因为y=(x2+3x+3)e x+1,所以y'=[(x2+3x+3)e x+1]'=(x2+3x+3+2x+3)e x+1=(x2+5x+6)e x+1=(x+2)(x+3)e x+1;(2)因为,所以.点评:本题考查了导数的运算,主要考查了导数的运算法则以及常见函数的导数公式,考查了化简运算能力,属于基础题.。
word 格式-可编辑-感谢下载支持基本初等函数的导数公式及导数运算法则练习姓名 班级 1.曲线y =13x 3-2在点⎝⎛⎭⎪⎫-1,-73处切线的倾斜角为( ) A .30° B .45° C .135° D .60° 2.设f (x )=13x 2-1x x,则f ′(1)等于( )A .-16B.56 C .-76 D.763.若曲线y =x 4的一条切线l 与直线x +4y -8=0垂直,则l 的方程为( )A .4x -y -3=0B .x +4y -5=0C .4x -y +3=0D .x +4y +3=04.已知f (x )=ax 3+9x 2+6x -7,若f ′(-1)=4,则a 的值等于( )A.193B.163C.103D.1335.已知物体的运动方程是s =14t 4-4t 3+16t 2(t 表示时间,s 表示位移),则瞬时速度为0的时刻是( )A .0秒、2秒或4秒B .0秒、2秒或16秒C .2秒、8秒或16秒D .0秒、4秒或8秒6.(2010·新课标全国卷文,4)曲线y =x 3-2x +1在点(1,0)处的切线方程为( )A .y =x -1B .y =-x -1C .y =2x -2D .y =-2x -27.若函数f (x )=e xsin x ,则此函数图象在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为( )A.π2B .0C .钝角D .锐角8.曲线y =x sin x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2处的切线与x 轴、直线x =π所围成的三角形的面积为 ( )A.π22B .π2C .2π2 D.12(2+π)29.设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ),n ∈N ,则f 2011(x )等于( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x10.f (x )与g (x )是定义在R 上的两个可导函数,若f (x )、g (x )满足f ′(x )=g ′(x ),则f (x )与g (x )满足( )A .f (x )=g (x )B .f (x )-g (x )为常数C .f (x )=g (x )=0D .f (x )+g (x )为常数11.函数y =(x +1)2(x -1)在x =1处的导数等于( )A .1B .2C .3D .412.若对任意x ∈R ,f ′(x )=4x 3,f (1)=-1,则f (x )=( )word 格式-可编辑-感谢下载支持A .x 4B .x 4-2 C .4x 3-5D .x 4+213.设函数f (x )=x m+ax 的导数为f ′(x )=2x +1,则数列{1f (n )}(n ∈N *)的前n 项和是( ) A.nn +1 B.n +2n +1 C.n n -1 D.n +1n14.二次函数y =f (x )的图象过原点,且它的导函数y =f ′(x )的图象是过第一、二、三象限的一条直线,则函数y =f (x )的图象的顶点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限15.函数y =(2+x 3)2的导数为( )A .6x 5+12x 2B .4+2x 3C .2(2+x 3)2D .2(2+x 3)·3x16.(2010·江西文,4)若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)=( )A .-1B .-2C .2D .017.设函数f (x )=(1-2x 3)10,则f ′(1)=( )A .0B .-1C .-60D .6018.函数y =sin2x -cos2x 的导数是( )A .22cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4B .cos2x -sin2xC .sin2x +cos2xD .22cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π419.(2010·高二潍坊)已知曲线y =x 24-3ln x 的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .3B .2C .1D.1220.设函数f (x )是R 上以5为周期的可导偶函数,则曲线y =f (x )在x =5处的切线的斜率为( )A .-15B .0 C.15D .521.设f (x )=ax 2-b sin x ,且f ′(0)=1,f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=12,则a =________,b =________.22.设f (x )=x 3-3x 2-9x +1,则不等式f ′(x )<0的解集为________. 23.曲线y =cos x 在点P ⎝⎛⎭⎪⎫π3,12处的切线的斜率为______.24.已知函数f (x )=ax +b e x图象上在点P (-1,2)处的切线与直线y =-3x 平行,则函数f (x )的解析式是____________.25.若f (x )=x ,φ(x )=1+sin2x ,则f [φ(x )]=_______,φ[f (x )]=________. 26.设函数f (x )=cos(3x +φ)(0<φ<π),若f (x )+f ′(x )是奇函数,则φ=________. 27.函数y =(1+2x 2)8的导数为________. 28.函数y =x 1+x 2的导数为________. 三、解答题29.求下列函数的导数:(1)y =x (x 2+1x +1x 3);(2)y =(x +1)(1x -1);(3)y =sin 4x 4+cos 4x 4;(4)y =1+x 1-x +1-x 1+x .30.求下列函数的导数:(1)y =x sin 2x ; (2)y =ln(x +1+x 2); (3)y =e x+1e x -1; (4)y =x +cos xx +sin x..31.求下列函数的导数:(1)y =cos 2(x 2-x ); (2)y =cos x ·sin3x ; (3)y =x log a (x 2+x -1); (4)y =log 2x -1x +1.32.设f (x )=2sin x 1+x 2,如果f ′(x )=2(1+x 2)2·g (x ),求g (x ).33.求下列函数的导数:(其中f (x )是可导函数)(1)y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x;(2)y =f (x 2+1).34.已知两条曲线y=sin x、y=cos x,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.17.已知曲线C1:y=x2与C2:y=-(x-2)2.直线l与C1、C2都相切,求直线l的方程.18.求满足下列条件的函数f(x):(1)f(x)是三次函数,且f(0)=3,f′(0)=0,f′(1)=-3,f′(2)=0;(2)f′(x)是一次函数,x2f′(x)-(2x-1)f(x)=1.基本初等函数的导数公式及导数运算法则答案一、选择题1.曲线y =13x 3-2在点⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-73处切线的倾斜角为( ) A .30° B .45° C .135°D .60°[答案] B[解析] y ′|x =-1=1,∴倾斜角为45°. 2.设f (x )=13x 2-1x x,则f ′(1)等于( )A .-16B.56 C .-76D.76[答案] B3.若曲线y =x 4的一条切线l 与直线x +4y -8=0垂直,则l 的方程为( ) A .4x -y -3=0 B .x +4y -5=0 C .4x -y +3=0D .x +4y +3=0[答案] A[解析] ∵直线l 的斜率为4,而y ′=4x 3,由y ′=4得x =1而x =1时,y =x 4=1,故直线l 的方程为:y -1=4(x -1)即4x -y -3=0.4.已知f (x )=ax 3+9x 2+6x -7,若f ′(-1)=4,则a 的值等于( ) A.193 B.163 C.103D.133[答案] B[解析] ∵f ′(x )=3ax 2+18x +6,∴由f ′(-1)=4得,3a -18+6=4,即a =163.∴选B.5.已知物体的运动方程是s =14t 4-4t 3+16t 2(t 表示时间,s 表示位移),则瞬时速度为0的时刻是( )A .0秒、2秒或4秒B .0秒、2秒或16秒C .2秒、8秒或16秒D .0秒、4秒或8秒[答案] D[解析] 显然瞬时速度v =s ′=t 3-12t 2+32t =t (t 2-12t +32),令v =0可得t =0,4,8.故选D. 6.(2010·新课标全国卷文,4)曲线y =x 3-2x +1在点(1,0)处的切线方程为( ) A .y =x -1B .y =-x -1C .y =2x -2D .y =-2x -2[答案] A[解析] 本题考查了导数的几何意义,切线方程的求法,在解题时应首先验证点是否在曲线上,然后通过求导得出切线的斜率,题目定位于简单题.由题可知,点(1,0)在曲线y =x 3-2x +1上,求导可得y ′=3x 2-2,所以在点(1,0)处的切线的斜率k =1,切线过点(1,0),根据直线的点斜式可得过点(1,0)的曲线y =x 3-2x +1的切线方程为y =x -1,故选A.7.若函数f (x )=e xsin x ,则此函数图象在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为( ) A.π2 B .0C .钝角D .锐角[答案] C[解析] y ′|x =4=(e xsin x +e xcos x )|x =4=e 4(sin4+cos4)=2e 4sin(4+π4)<0,故倾斜角为钝角,选C.8.曲线y =x sin x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2处的切线与x 轴、直线x =π所围成的三角形的面积为 ( )A.π22 B .π2C .2π2D.12(2+π)2[答案] A[解析] 曲线y =x sin x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2处的切线方程为y =-x ,所围成的三角形的面积为π22. 9.设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ),n ∈N ,则f 2011(x )等于( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x[答案] D[解析] f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x )=(sin x )′=cos x ,f2(x)=f1′(x)=(cos x)′=-sin x,f3(x)=f2′(x)=(-sin x)′=-cos x,f4(x)=f3′(x)=(-cos x)′=sin x,∴4为最小正周期,∴f2011(x)=f3(x)=-cos x.故选D.10.f(x)与g(x)是定义在R上的两个可导函数,若f(x)、g(x)满足f′(x)=g′(x),则f(x)与g(x)满足( )A.f(x)=g(x) B.f(x)-g(x)为常数C.f(x)=g(x)=0 D.f(x)+g(x)为常数[答案] B[解析] 令F(x)=f(x)-g(x),则F′(x)=f′(x)-g′(x)=0,∴F(x)为常数.11.函数y=(x+1)2(x-1)在x=1处的导数等于( )A.1 B.2C.3 D.4[答案] D[解析] y′=[(x+1)2]′(x-1)+(x+1)2(x-1)′=2(x+1)·(x-1)+(x+1)2=3x2+2x-1,∴y′|x=1=4.12.若对任意x∈R,f′(x)=4x3,f(1)=-1,则f(x)=( )A.x4B.x4-2C.4x3-5 D.x4+2[答案] B[解析] ∵f′(x)=4x3.∴f(x)=x4+c,又f(1)=-1∴1+c=-1,∴c=-2,∴f(x)=x4-2.13.设函数f(x)=x m+ax的导数为f′(x)=2x+1,则数列{1f(n)}(n∈N*)的前n项和是( )A.nn+1B.n+2n+1C.nn-1D.n+1n[答案] A[解析] ∵f(x)=x m+ax的导数为f′(x)=2x+1,∴m=2,a=1,∴f(x)=x2+x,即f(n)=n2+n=n(n+1),∴数列{1f(n)}(n∈N*)的前n项和为:S n =11×2+12×3+13×4+…+1n (n +1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1 =1-1n +1=nn +1, 故选A.14.二次函数y =f (x )的图象过原点,且它的导函数y =f ′(x )的图象是过第一、二、三象限的一条直线,则函数y =f (x )的图象的顶点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[答案] C[解析] 由题意可设f (x )=ax 2+bx ,f ′(x )=2ax +b ,由于f ′(x )的图象是过第一、二、三象限的一条直线,故2a >0,b >0,则f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +b 2a 2-b 24a, 顶点⎝ ⎛⎭⎪⎫-b2a,-b 24a 在第三象限,故选C.15.函数y =(2+x 3)2的导数为( ) A .6x 5+12x 2B .4+2x 3C .2(2+x 3)2D .2(2+x 3)·3x[答案] A[解析] ∵y =(2+x 3)2=4+4x 3+x 6, ∴y ′=6x 5+12x 2.16.(2010·江西文,4)若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)=( ) A .-1 B .-2 C .2D .0[答案] B[解析] 本题考查函数知识,求导运算及整体代换的思想,f ′(x )=4ax 3+2bx ,f ′(-1)=-4a -2b =-(4a +2b ),f ′(1)=4a +2b ,∴f ′(-1)=-f ′(1)=-2要善于观察,故选B.17.设函数f (x )=(1-2x 3)10,则f ′(1)=( ) A .0B .-1C .-60D .60[答案] D[解析] ∵f ′(x )=10(1-2x 3)9(1-2x 3)′=10(1-2x 3)9·(-6x 2)=-60x 2(1-2x 3)9,∴f ′(1)=60.18.函数y =sin2x -cos2x 的导数是( )A .22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4B .cos2x -sin2xC .sin2x +cos2xD .22cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4[答案] A[解析] y ′=(sin2x -cos2x )′=(sin2x )′-(cos2x )′ =2cos2x +2sin2x =22cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4.19.(2010·高二潍坊检测)已知曲线y =x 24-3ln x 的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .3B .2C .1D.12[答案] A[解析] 由f ′(x )=x 2-3x =12得x =3.20.设函数f (x )是R 上以5为周期的可导偶函数,则曲线y =f (x )在x =5处的切线的斜率为( ) A .-15B .0 C.15D .5[答案] B[解析] 由题设可知f (x +5)=f (x ) ∴f ′(x +5)=f ′(x ),∴f ′(5)=f ′(0) 又f (-x )=f (x ),∴f ′(-x )(-1)=f ′(x ) 即f ′(-x )=-f ′(x ),∴f ′(0)=0 故f ′(5)=f ′(0)=0.故应选B. 二、填空题21.设f (x )=ax 2-b sin x ,且f ′(0)=1,f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=12,则a =________,b =________.[答案] 0 -1[解析] f ′(x )=2ax -b cos x ,由条件知 ⎩⎪⎨⎪⎧-b cos0=12π3a -b cos π3=12,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =-1a =0.22.设f (x )=x 3-3x 2-9x +1,则不等式f ′(x )<0的解集为________. [答案] (-1,3)[解析] f ′(x )=3x 2-6x -9,由f ′(x )<0得3x 2-6x -9<0,∴x 2-2x -3<0,∴-1<x <3.23.曲线y =cos x 在点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,12处的切线的斜率为______.[答案] -32[解析] ∵y ′=(cos x )′=-sin x , ∴切线斜率k =y ′|x =π3=-sin π3=-32.24.已知函数f (x )=ax +b e x图象上在点P (-1,2)处的切线与直线y =-3x 平行,则函数f (x )的解析式是____________.[答案] f (x )=-52x -12e x +1[解析] 由题意可知,f ′(x )|x =-1=-3, ∴a +b e -1=-3,又f (-1)=2,∴-a +b e -1=2,解之得a =-52,b =-12e ,故f (x )=-52x -12e x +1.25.若f (x )=x ,φ(x )=1+sin2x ,则f [φ(x )]=_______,φ[f (x )]=________. [答案]2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,1+sin2x[解析] f [φ(x )]=1+sin2x =(sin x +cos x )2=|sin x +cos x |=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4.φ[f (x )]=1+sin2x .26.设函数f (x )=cos(3x +φ)(0<φ<π),若f (x )+f ′(x )是奇函数,则φ=________. [答案]π6[解析] f ′(x )=-3sin(3x +φ),f (x )+f ′(x )=cos(3x +φ)-3sin(3x +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3x +φ+5π6. 若f (x )+f ′(x )为奇函数,则f (0)+f ′(0)=0, 即0=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ+5π6,∴φ+5π6=k π(k ∈Z ). 又∵φ∈(0,π),∴φ=π6.27.函数y =(1+2x 2)8的导数为________.word 格式-可编辑-感谢下载支持 [答案] 32x (1+2x 2)7[解析] 令u =1+2x 2,则y =u 8,∴y ′x =y ′u ·u ′x =8u 7·4x =8(1+2x 2)7·4x=32x (1+2x 2)7.28.函数y =x 1+x 2的导数为________. [答案] (1+2x 2)1+x 21+x 2 [解析] y ′=(x 1+x 2)′=x ′1+x 2+x (1+x 2)′=1+x 2+x 21+x 2=(1+2x 2)1+x 21+x2.三、解答题29.求下列函数的导数:(1)y =x (x 2+1x +1x 3);(2)y =(x +1)(1x -1);(3)y =sin 4x4+cos 4x4;(4)y =1+x 1-x +1-x1+x .[解析] (1)∵y =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x +1x 3=x 3+1+1x 2,∴y ′=3x 2-2x 3;(3)∵y =sin 4x 4+cos 4x4=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2x 4+cos 2x 42-2sin 2x 4cos 2x4=1-12sin 2x2=1-12·1-cos x2=34+14cos x ,∴y ′=-14sin x ;(4)∵y =1+x 1-x +1-x 1+x =(1+x )21-x +(1-x )21-x=2+2x1-x =41-x -2,∴y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫41-x -2′=-4(1-x )′(1-x )2=4(1-x )2.word 格式-可编辑-感谢下载支持30.求下列函数的导数:(1)y =x sin 2x ; (2)y =ln(x +1+x 2);(3)y =e x +1e x -1; (4)y =x +cos x x +sin x. [解析] (1)y ′=(x )′sin 2x +x (sin 2x )′=sin 2x +x ·2sin x ·(sin x )′=sin 2x +x sin2x .(2)y ′=1x +1+x 2·(x +1+x 2)′ =1x +1+x 2(1+x 1+x 2)=11+x 2 . (3)y ′=(e x +1)′(e x -1)-(e x +1)(e x -1)′(e x -1)2=-2e x (e x -1)2 . (4)y ′=(x +cos x )′(x +sin x )-(x +cos x )(x +sin x )′(x +sin x )2 =(1-sin x )(x +sin x )-(x +cos x )(1+cos x )(x +sin x )2 =-x cos x -x sin x +sin x -cos x -1(x +sin x )2. 31.求下列函数的导数:(1)y =cos 2(x 2-x ); (2)y =cos x ·sin3x ;(3)y =x log a (x 2+x -1); (4)y =log 2x -1x +1. [解析] (1)y ′=[cos 2(x 2-x )]′=2cos(x 2-x )[cos(x 2-x )]′=2cos(x 2-x )[-sin(x 2-x )](x 2-x )′=2cos(x 2-x )[-sin(x 2-x )](2x -1)=(1-2x )sin2(x 2-x ).(2)y ′=(cos x ·sin3x )′=(cos x )′sin3x +cos x (sin3x )′=-sin x sin3x +3cos x cos3x =3cos x cos3x -sin x sin3x .(3)y ′=log a (x 2+x -1)+x ·1x 2+x -1log a e(x 2+x -1)′=log a (x 2+x -1)+2x 2+x x 2+x -1log a e. (4)y ′=x +1x -1⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x +1′log 2e =x +1x -1log 2e x +1-x +1(x +1)2 =2log 2e x 2-1. 32.设f (x )=2sin x 1+x 2,如果f ′(x )=2(1+x 2)2·g (x ),求g (x ).word 格式-可编辑-感谢下载支持[解析] ∵f ′(x )=2cos x (1+x 2)-2sin x ·2x (1+x 2)2 =2(1+x 2)2[(1+x 2)cos x -2x ·sin x ], 又f ′(x )=2(1+x 2)2·g (x ). ∴g (x )=(1+x 2)cos x -2x sin x .33.求下列函数的导数:(其中f (x )是可导函数) (1)y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ;(2)y =f (x 2+1). [解析] (1)解法1:设y =f (u ),u =1x ,则y ′x =y ′u ·u ′x =f ′(u )·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 2=-1x 2f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1x . 解法2:y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ′=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ′=-1x 2f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1x . (2)解法1:设y =f (u ),u =v ,v =x 2+1,34.已知两条曲线y =sin x 、y =cos x ,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.[解析] 由于y =sin x 、y =cos x ,设两条曲线的一个公共点为P (x 0,y 0),∴两条曲线在P (x 0,y 0)处的斜率分别为若使两条切线互相垂直,必须cos x 0·(-sin x 0)=-1,即sin x 0·cos x 0=1,也就是sin2x 0=2,这是不可能的,∴两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直.17.已知曲线C 1:y =x 2与C 2:y =-(x -2)2.直线l 与C 1、C 2都相切,求直线l 的方程.[解析] 设l 与C 1相切于点P (x 1,x 21),与C 2相切于点Q (x 2,-(x 2-2)2). 对于C 1:y ′=2x ,则与C 1相切于点P 的切线方程为y -x 21=2x 1(x -x 1),即y =2x 1x -x 21.① 对于C 2:y ′=-2(x -2),与C 2相切于点Q 的切线方程为y +(x 2-2)2=-2(x 2-2)(x -x 2), 即y =-2(x 2-2)x +x 22-4.② ∵两切线重合,∴2x 1=-2(x 2-2)且-x 21=x 22-4,解得x 1=0,x 2=2或x 1=2,x 2=0.∴直线l 的方程为y =0或y =4x -4.18.求满足下列条件的函数f (x ):(1)f (x )是三次函数,且f (0)=3,f ′(0)=0,f ′(1)=-3,f ′(2)=0;(2)f ′(x )是一次函数,x 2f ′(x )-(2x -1)f (x )=1.[解析] (1)设f (x )=ax 3+bx 2+cx +d (a ≠0)则f ′(x )=3ax 2+2bx +c由f (0)=3,可知d =3,由f ′(0)=0可知c =0,由f ′(1)=-3,f ′(2)=0可建立方程组⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(1)=3a +2b =-3f ′(2)=12a +4b =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =-3, 所以f (x )=x 3-3x 2+3.(2)由f ′(x )是一次函数可知f (x )是二次函数,则可设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0) f ′(x )=2ax +b ,把f (x )和f ′(x )代入方程,得x 2(2ax +b )-(2x -1)(ax 2+bx +c )=1整理得(a -b )x 2+(b -2c )x +c =1若想对任意x 方程都成立,则需 ⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =0b -2c =0c =1解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2b =2c =1, 所以f (x )=2x 2+2x +1.。
高中数学导数的计算精选题目(附答案)(1)基本初等函数的导数公式(2)导数运算法则①[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x );②[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ); 当g (x )=c 时,[cf (x )]′=cf ′(x ).③⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0).(3)复合导数复合函数y =f (g (x ))的导数和函数y =f (u ),u =g (x )的导数间的关系为y x ′=y u ′·u x ′,即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积.1.求下列函数的导数: (1)y =10x ; (2)y =lg x ; (3)y =log 12x ;(4)y =4x 3;(5)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x2+cos x 22-1.2.求下列函数的导数: (1)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ;(2)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫110x ;(3)y =lg 5; (4)y =3lg 3x ; (5)y =2co S 2x2-1. 3.(1)y =x 3·e x ; (2)y =x -S i n x 2co S x2; (3)y =x 2+log 3x; (4)y =e x +1e x -1.4.求下列函数的导数: (1)y =cos x x ; (2)y =xS i n x +x ; (3)y =1+x 1-x +1-x1+x; (4)y =lg x -1x 2.5.点P 是曲线y =e x 上任意一点,求点P 到直线y =x 的最小距离. 6.求过曲线y =co S x 上点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,12且与曲线在这点处的切线垂直的直线方程.7.求下列函数的导数. (1)y =1-2x 2; (2)y =e S i n x ;(3)y =S i n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3;(4)y =5log 2(2x +1) 8.求下列函数的导数. (1)f (x )=(-2x +1)2; (2)f (x )=l n (4x -1); (3)f (x )=23x +2; (4)f (x )=5x +4; (5)f (x )=S i n ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6;(6)f (x )=co S 2x .9.求下列函数的导数. (1)y =x 1+x 2;(2)y =x co S ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2S i n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2.10.求下列函数的导数. (1)y =S i n 2x3; (2)y =S i n 3x +S i n x 3; (3)y =11-x 2; (4)y =x l n (1+x ).11. 设f (x )=l n (x +1)+x +1+ax +b (a ,b ∈R ,a ,b 为常数),曲线y =f (x )与直线y =32x 在(0,0)点相切.求a ,b 的值.12.曲线y =e -2x +1在点(0,2)处的切线与直线y =0和y =x 围成的三角形的面积为( )A.13B.12C.23 D .1参考答案:1.解: (1)y ′=(10x )′=10x l n 10. (2)y ′=(lg x )′=1x ln 10.(3)y ′=(log 12x )′=1x ln 12=-1x ln 2.(4)y ′=(4x 3)′=(x 34)′=34x -14=344x.(5)∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x2+cos x 22-1=S i n 2x2+2S i n x 2co S x 2+co S 2x 2-1 =S i n x ,∴y ′=(S i n x )′=co S x .2.解:(1)y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x l n 1e =-1e x =-e -x .(2)y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫110x ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫110x l n 110=-ln 1010x=-10-x l n 10.(3)∵y =lg 5是常数函数,∴y ′=(lg 5)′=0. (4)∵y =3 lg 3x =lg x ,∴y ′=(lg x )′=1x ln 10.(5)∵y =2co S 2x2-1=co S x ,∴y ′=(co S x )′=-S i n x . 3.解: (1)y ′=(x 3)′e x +x 3(e x )′=3x 2e x +x 3e x =x 2(3+x )e x . (2)∵y =x -12S i n x ,∴y ′=x ′-12(S i n x )′=1-12co S x . (3)y ′=(x 2+log 3x )′=(x 2)′+(log 3x )′=2x +1x ln 3. (4)y ′=(e x +1)′(e x -1)-(e x +1)(e x -1)′(e x -1)2=e x (e x -1)-(e x +1)e x (e x -1)2=-2e x (e x -1)2.4.解:(1)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x x ′=(cos x )′·x -cos x ·(x )′x 2=-x ·sin x -cos x x 2=-x sin x +cos xx 2.(2)y ′=(xS i n x )′+(x )′=S i n x +x co S x +12x.(3)∵y =(1+x )21-x +(1-x )21-x =2+2x 1-x =41-x -2,∴y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫41-x -2′=-4(1-x )′(1-x )2=4(1-x )2.(4)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg x -1x 2′=(lg x )′-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2′=1x ln 10+2x 3. 5.解:如图,当曲线y =e x 在点P (x 0,y 0)处的切线与直线y =x 平行时,点P 到直线y =x 的距离最近.则曲线y =e x 在点P (x 0,y 0)处的切线斜率为1,又y ′=(e x )′=e x ,∴e x 0=1,得x 0=0,代入y =e x ,得y 0=1,即P (0,1).利用点到直线的距离公式得最小距离为22.6.解:∵y =co S x ,∴y ′=(co S x )′=-S i n x ,∴曲线在点P π3,12处的切线的斜率为k =y ′|x =π3=-S i n π3=-32,∴过点P 且与切线垂直的直线的斜率为233,∴满足题意的直线方程为y -12=233⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,即233x -y +12-239π=0. 7.解: (1)设y =u 12,u =1-2x 2, 则y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫u 12′(1-2x 2)′=⎝ ⎛⎭⎪⎫12u -12·(-4x ) =12(1-2x 2)-12(-4x )=-2x 1-2x 2 .(2)设y =e u ,u =S i n x ,则y x ′=y u ′·u x ′=e u ·co S x =e S i n x co S x . (3)设y =S i n u ,u =2x +π3,则y x ′=y u ′·u x ′=co S u ·2=2co S ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.(4)设y =5log 2u ,u =2x +1, 则y ′=5(log 2u )′(2x +1)′=10u ln 2=10(2x +1)ln 2.8.解:(1)设y =u 2,u =-2x +1,则y ′=y u ′·u x ′=2u ·(-2)=-4(-2x +1)=8x -4. (2)设y =l n u ,u =4x -1, 则y ′=y u ′·u x ′=1u ·4=44x -1.(3)设y =2u ,u =3x +2,则y ′=y u ′·u x ′=2u l n 2·3=3l n 2·23x +2. (4)设y =u ,u =5x +4, 则y ′=y u ′·u x ′=12u·5=525x +4.(5)设y =S i n u ,u =3x +π6,则y ′=y u ′·u x ′=co S u ·3=3co S ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6.(6)法一:设y =u 2,u =co S x , 则y ′=y u ′·u x ′=2u ·(-S i n x ) =-2co S x ·S i n x =-S i n 2x ; 法二:∵f (x )=co S 2x =1+cos 2x 2=12+12co S 2x , 所以f ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12cos 2x ′=0+12·(-S i n 2x )·2=-S i n 2x . 9.解: (1)y ′=(x 1+x 2)′ =x ′1+x 2+x (1+x 2)′ =1+x 2+x 21+x 2=(1+2x 2)1+x 21+x 2.(2)∵y =x co S ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2S i n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=x (-S i n 2x )co S 2x =-12xS i n 4x ,∴y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x sin 4x ′=-12S i n 4x -x2co S 4x ·4 =-12S i n 4x -2x co S 4x .10.解:(1)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2x 3′=2S i n x 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x 3′ =2S i n x 3·co S x 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3′=13S i n 2x3.(2)y ′=(S i n 3x +S i n x 3)′=(S i n 3x )′+(S i n x 3)′ =3S i n 2x co Sx +co S x 3·3x 2=3S i n 2x co S x +3x 2co S x 3. (3)y ′=0-(1-x 2)′1-x 2=-12(1-x 2)-12(1-x 2)′1-x 2=x (1-x 2)-121-x 2=x(1-x 2) 1-x 2.(4)y ′=x ′l n (1+x )+x []ln (1+x )′ =l n (1+x )+x 1+x. 11.解: 由曲线y =f (x )过(0,0)点,可得l n 1+1+b =0,故b =-1.由f (x )=l n (x +1)+x +1+ax +b ,得f ′(x )=1x +1+12x +1+a ,则f ′(0)=1+12+a =32+a ,此即为曲线y =f (x )在点(0,0)处的切线的斜率.由题意,得32+a =32,故a =0.12.解析:选A 依题意得y ′=e -2x ·(-2)=-2e -2x ,y ′|x =0=-2e-2×0=-2.曲线y =e-2x+1在点(0,2)处的切线方程是y -2=-2x ,即y =-2x +2.在坐标系中作出直线y =-2x +2、y =0与y =x 的图象,因为直线y =-2x +2与y =x的交点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫23,23,直线y =-2x +2与x 轴的交点坐标是(1,0),结合图象可得,这三条直线所围成的三角形的面积等于12×1×23=13.。
同步练习】基本初等函数的导数公式及运算法则基础练习题及答案1.函数$y=x^2$在点$x=1$处的导数是2.2.函数$f(x)=(2x+1)^2(4x-2x+1)$的导数是$24x^2-1$。
3.函数$f(x)=(x+2a)(x-a)^2$的导数为$f'(x)=2(x^2-a^2)+2(x-a)\cdot 2x=2(3x^2-2ax-a^2)$。
4.函数$f(x)=1+\sin x$,其导函数为$f'(x)=\cos x$,则$f'(\pi/3)=1/2$。
5.已知函数$f(x)=3x^2$,则$f'(3)=18$。
6.函数$f(x)=(2e^x)+\sin x$的导数是$f'(x)=2e^x+\cos x$。
7.已知$f(x)=\sin x+\cos x+\pi/2$,则$f'(\pi/2)=-1$。
8.已知函数$f(x)=2\sin x+\cos x$,则$f'(\pi)=-2$。
9.已知函数$f(x)=\frac{1}{2}x^2$,则$f(x)=\frac{1}{2}x^2+C$,其中$C$为常数。
10.某物体的瞬时速度为0时,$t=2$。
11.已知函数$f(x)=ax^2+b$的图像开口向下,$\lim\limits_{\Delta x\rightarrow 0}\frac{f(a+\Delta x)-f(a)}{\Delta x}=4$,则$a=-2$。
12.已知函数$f(x)=x^4+ax^2-bx$,且$f'(-1)=-13$,$f'(-1)=-27$,则$a+b=-18$。
13.已知函数$f(x)=x\sin x+\cos x$,则$f'(\frac{\pi}{2})=-1$。
14.函数$f(x)=x\mathrm{e}^x$的导函数为$f'(x)=(x+1)\mathrm{e}^x$,所以$f'(x)>0$的解集为$(0,+\infty)$。
导数公式的练习题及答案1. 导数的物理意义:瞬时速率。
一般的,函数y?f在x?x0处的瞬时变化率是?x?0limf?f,?x我们称它为函数y?f在x?x0处的导数,记作f?或y?|x?x0,即f?=lim?x?0f?f?x2. 导数的几何意义: 当点Pn趋近于P时,函数y?f 在x?x0处的导数就是切线PT的斜率k,即k?lim3. 导函数二.导数的计算1. 基本初等函数的导数公式. 导数的运算法则. 复合函数求导?x?0f?f?f?xn?x0y?f和u?g,称则y可以表示成为x的函数,即y?f)为一个复合函数 y??f?)?g?三.导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性与导数:.函数的极值与导数极值反映的是函数在某一点附近的大小情况. 求函数y?f的极值的方法是:如果在x0附近的左侧f??0,右侧f??0,那么f是极大值; 如果在x0附近的左侧f??0,右侧f??0,那么f是极小值;.函数的最大值与导数函数极大值与最大值之间的关系.求函数y?f在[a,b]上的最大值与最小值的步骤求函数y?f在内的极值;将函数y?f的各极值与端点处的函数值f,f比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.四.生活中的优化问题1、已知函数f?2x?1的图象上一点及邻近一点,则2?y等于?xA.4B.4?xC.4?2?xD.4?2?x2、如果质点M按规律S?3?t2运动,则在一小段时间[2,2.1]中相应的平均速度为A.4B.4.1C.0.41D.33、如果质点A按规律S?2t3运动,则在t?3秒的瞬时速度为A.B.18C.54D.8111在点处的切线斜率为_________,切线方程为__________________. x225、已知函数f?ax?2,若f??1,则a?__________.4、曲线y??6、计算:f?5x?7,求f?;f?y?221x?2,求f?;21,求y?|x?0 x?17、在自行车比赛中,运动员的位移与比赛时间t存在函数关系S?10t?5t2,t?20,?t?0.1时的求t?20的速度. 1、函数y??S; ?t的导数是1?4?141323A.xB.xC.x5D.?x55555112、曲线y?x2在点处切线的倾斜角为225???A.1B.?C.D.4443、已知曲线y?x?2x?2在点M处的切线与x轴平行,则点M的坐标是A.B. C.D.2x在点处的切线方程为____________________.x?135、曲线y?x在点处的切线与x轴、直线x?2所围成的三角形面积为__________.4、曲线y?6、求下列函数的导数:y?x?log3x;y??2x?1.13?;y?cos2x.sinx?cosx求f在点处的切线方程;求过点的切线方程.、函数y?的导数是A.6x5?12x B.4?2x C.2 D.2?3x、已知y?333321sin2x?sinx,那么y?是A.仅有最小值的奇函数B.既有最大值又有最小值的偶函数 C.仅有最大值的偶函数D.非奇非偶函数 10、曲线y?e1x2在点处的切线与坐标轴所围三角形的面积为2C.2e D.e22211、已知f?ln,若f??1,则实数a的值为__________. A.e2B.4e12、y?sin3x在处的切线斜率为__________________.1?x,?1?x?1. 1?x13、求下列函数的导数:f?f?e?x2?2x?3;y?lncos2x??14、已知f? ,求f.1?sin2x41、函数f?e的单调递增区间是A. B.C. D.2、设函数y?f在定义域内可导,y?f的图象如图1所示,则导函数y?f?可能为A2xB C D3、若函数f?x?ax?x?6在内单调递减,则实数a的取值范围是A.a?1B.a?13C.a?1D.0?a?14、函数f?ax?x在R上为减函数,则实数a的取值范围是______________.、求函数f?2x?lnx的单调区间.、设函数f?xe.kx2求曲线y?f在点)处的切线方程;求函数f的单调区间;若函数f在区间内单调递增,求k的取值范围.、函数y?4x2?1的单调递增区间是 x11A. B. C.D.8、若函数y?x3?x2?mx?1是R上的单调函数,则实数m 的取值范围是A. B.D..函数f?lnx?1313131312x的图象大致是10、如果函数y?f的导函数的图象如下图所示,给出下列判断:①函数y?f在区间内单调递增;②函数y?f在区间内单调递减;③函数y?f在区间内单调递增;④当x?2时,函数y?f有极小值;⑤当x??12121时,函数y?f有极大值.32则上述判断中正确的是____________.11、已知函数f?x?ax?bx?c,g?12x?4,若f?0,且f 的图象在点)处的切线方程为y?g.求实数a,b,c的值;求函数h?f?g的单调区间 12、已知函数f?13、已知函数f?12x?lnx?x在上是增函数,求实数a的取值范围.x?1?alnx,f的单调区间.1.C .B3.C4.4;y?4x?4.?7.210.5;2101?1?381x111.C.C .B4.y??x?2.6.;?;ln?233xln3?sinx?cosx7.y?4x?3;y?e;1?x814.?9111.D.D .A4.a?0.增区间,减区间22116.y?x;k?0时,增区间,减区间kk11k?0时,增区间,减区间;[?1,0)?和,减区间12.a?213.a?0时,增区间为a?0时,在基本初等函数的导数公式及导数运算法则练习姓名班级713?1.曲线y=x-2在点?-1,-处切线的倾斜角为?3?A.30°B.45° C.135°D.60°.设f=31A641-1x2xf′等于57B.C.-667D.63.若曲线y=x的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为A.4x-y-3=032B.x+4y-5=0C.4x-y+3=0 D.x+4y+3=04.已知f=ax+9x+6x-7,若f′=4,则a的值等于A.193B.16101 D.3314325.已知物体的运动方程是st-4t+16t,则瞬时速度为0的时刻是A.0秒、2秒或4秒B.0秒、2秒或16秒C.2秒、8秒或16秒 D.0秒、4秒或8秒6.曲线y=x-2x+1在点处的切线方程为A.y=x-1B.y=-x-1 D.y=-2x-23C.y=2x-2x7.若函数f=esinx,则此函数图象在点)处的切线的倾斜角为A.π2B.0C.钝角D.锐角?ππ8.曲线y=xsinx在点?-,处的切线与x轴、直线x=π所围成的三角形的面积为 ?22?πA.21222B.π C.2πD.+π)29.设f0=sinx,f1=f0′,f2=f1′,…,fn+1=fn′,n∈N,则f2011等于A.sinxB.-sinx C.cosxD.-cosx10.f与g是定义在R上的两个可导函数,若f、g满足f′=g′,则f与g满足A.f=g B.f-g为常数C.f=g=0 11.函数y=在x=1处的导数等于A.1 B.2C.D.412.若对任意x∈R,f′=4x,f=-1,则f=第 - 1 - 页共 1页32D.f+g为常数A.x34mB.x-D.x+21*}的前n项和是 f44C.4x-513.设函数f=x+ax的导数为f′=2x+1,则数列{ A.n+2nn+1B. C.D.n+1n+1n-1nn14.二次函数y=f的图象过原点,且它的导函数y=f′的图象是过第一、二、三象限的一条直线,则函数y=f的图象的顶点在A.第一象限32B.第二象限C.第三象限D.第四象限15.函数y=的导数为A.6x+12xB.4+2xC.24252332D.2·3x316.若函数f=ax+bx+c满足f′=2,则f′=A.-1B.- C.2D.031017.设函数f=,则f′=A.0B.-1 C.-60D.6018.函数y=sin2x-cos2x的导数是π??A.2cos?2x-?4??π??B.cos2x-sin2xC.sin2x+cos2x D.22cos?2x +?4??119.已知曲线y=-3lnx的一条切线的斜率为,则切点的横坐标为42A.3B. C.11D.x220.设函数f是R上以5为周期的可导偶函数,则曲线y=f在x=5处的切线的斜率为1A51B.5D.5?π1221.设f=ax-bsinx,且f′=1,f′?=a=________,b=________.?3?222.设f=x-3x-9x+1,则不等式f′<0的解集为________.3.曲线y=cosx在点P?32?π,1处的切线的斜率为______.?32?x24.已知函数f=ax+be图象上在点P处的切线与直线y=-3x平行,则函数f的解析式是____________.25.若f=x,φ=1+sin2x,则f[φ]=_______,φ[f]=________.6.设函数f=cos,若f+f′是奇函数,则φ=________.7.函数y=的导数为________.8.函数y=x1+x的导数为________.三、解答题第 - - 页共 1页22829.求下列函数的导数:1111+x1x24x4xy=x;y=;y=sin+cosy=xx44x1-x1x30.求下列函数的导数:e+1x+cosxy=xsinx; y=ln;yx y=.e-1x+sinx22x.31.求下列函数的导数:y=cos;y=cosx·sin3x; y=xloga; y=log2 2sinx232.设f=f′=·g,求g.1+x33.求下列函数的导数:是可导函数)第 - - 页共 1页222x-1. x+1?1?2y=f??;y=fx+1).?x?34.已知两条曲线y=sinx、y=cosx,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.17.已知曲线C1:y=x与C2:y=-.直线l与C1、C2都相切,求直线l的方程.18.求满足下列条件的函数f:f是三次函数,且f=3,f′=0,f′=-3,f′=0;f′是一次函数,xf′-f=1.222第 - - 页共 1页基本初等函数的导数公式及导数运算法则答案一、选择题7?13?1.曲线yx-2在点?-1,-?处切线的倾斜角为?3?A.30° C.135° [答案] B[解析] y′|x=-1=1,∴倾斜角为45°..设f31A67C6[答案] B1-1B.45° D.60°x2xx,则f′等于5B.67D.63.若曲线y=x的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为 A.4x-y-3=0C.4x-y+3=0[答案] A [解析] ∵直线l的斜率为4,而y′=4x,由y′=4得x=1而x=1时,y=x=1,故直线l的方程为:y-1=4即4x-y-3=0.4.已知f=ax+9x+6x-7,若f′=4,则a的值等于 A.C.193103B.D.16313332344B.x+4y-5=0 D.x+4y+3=0[答案] B[解析] ∵f′=3ax+18x+6,16∴由f′=4得,3a-18+6=4,即a=.3∴选B.第 - - 页共 1页2基本初等函数的导数公式及导数运算法则1.y?x31导数为 x22.y=xsin2x导数为3.y?x2lnx导数为ex4.y?导数为 x5.函数y=2在x=1处的导数等于6.函数y=2的导数为7.设函数f=10,则f′=8.函数y=sin2x-cos2x的导数是9.函数y=1+x的导数为________.10.若对任意x∈R,f′=4x3,f=-1,则f=11.江西)若函数f=ax4+bx2+c满足f′=2,则f′=基本初等函数的导数公式及导数运算法则1.y?x31导数为 x22.y=xsin2x导数为3.y?xlnx导数为ex4.y?导数为 x5.函数y=2在x=1处的导数等于6.函数y=2的导数为7.设函数f=10,则f′=8.函数y=sin2x-cos2x的导数是9.函数y=1+x的导数为________.10.若对任意x∈R,f′=4x3,f=-1,则f=11.江西)若函数f=ax4+bx2+c满足f′=2,则f′=。
高中数学专题1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(2)测试(含解析)新人教A版选修2-2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学专题1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(2)测试(含解析)新人教A版选修2-2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(2)(时间:25分,满分50分)班级姓名得分1.(5分)设y=-2e x sin x,则y′等于( )A.-2e x cos x B.-2e x sin xC.2e x sin x D.-2e x(sin x+cos x)【答案】D【解析】y′=-2(e x sin x+e x cos x)=-2e x(sin x+cos x).2.(5分)已知f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,则a的值是( )A.错误!B.错误!C.错误! D。
错误!【答案】D【解析】∵f′(x)=3ax2+6x,∴f′(-1)=3a-6=4,∴a=错误!.3.(5分)设曲线y=错误!在点(3,2)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a等于( )A.2 B.错误! C.-错误! D.-2【答案】D4.(5分)设函数f(x)=g(x)+x2,曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y =2x+1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处切线的斜率为( )A.4 B.-错误! C.2 D.-错误!【答案】A【解析】依题意得f′(x)=g′(x)+2x,f′(1)=g′(1)+2=4.5。
[A 组 学业达标]1.函数y =cos x1-x的导数是( ) A.-sin x +x sin x (1-x )2B.x sin x -sin x -cos x(1-x )2C.cos x -sin x +x sin x (1-x )2D.cos x -sin x +x sin x 1-x解析:y ′=⎝⎛⎭⎪⎫cos x 1-x ′ =(-sin x )(1-x )-cos x ·(-1)(1-x )2=cos x -sin x +x sin x (1-x )2. 答案:C2.曲线y =xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为( )A .y =2x +1B .y =2x -1C .y =-2x -3D .y =-2x +2解析:∵y ′=x ′(x +2)-x (x +2)′(x +2)2=2(x +2)2, ∴k =y ′|x =-1=2(-1+2)2=2,∴切线方程为y+1=2(x+1),即y=2x+1.答案:A3.已知函数f(x)=ax4+bx2+c,若f′(1)=2,则f′(-1)=() A.-1 B.-2C.2 D.0解析:法一:由f(x)=ax4+bx2+c,得f′(x)=4ax3+2bx.因为f′(1)=2,所以4a+2b=2,即2a+b=1.则f′(-1)=-4a-2b=-2(2a+b)=-2.法二:因为f(x)是偶函数,所以f′(x)是奇函数.所以f′(-1)=-f′(1)=-2.答案:B4.函数f(x)=x(x-1)(x-2)(x-3)在x=0处的导数值为() A.-6 B.0C.6 D.1解析:∵f′(x)=(x-1)(x-2)(x-3)+x[(x-1)(x-2)(x-3)]′,∴f′(0)=(-1)×(-2)×(-3)=-6.答案:A5.若函数f(x)=12f′(-1)x2-2x+3,则f′(-1)的值为()A.0 B.-1 C.1 D.2解析:∵f(x)=12f′(-1)x2-2x+3,∴f′(x)=f′(-1)x-2,∴f′(-1)=f′(-1)×(-1)-2,∴f′(-1)=-1.答案:B6.若函数f (x )=e xx 在x =c 处的导数值与函数值互为相反数,则c =________. 解析:∵f (x )=e xx , ∴f (c )=e cc .又f ′(x )=e x ·x -e x x 2=e x (x -1)x 2, ∴f ′(c )=e c (c -1)c 2.由题意,知f (c )+f ′(c )=0, ∴e c c +e c(c -1)c 2=0, ∴2c -1=0,解得c =12. 答案:127.若曲线y =x ln x 上点P 处的切线平行于直线2x -y +1=0,则点P 的坐标为________.解析:设P (x 0,y 0), 则y ′|x =x 0=ln x 0+1=2, ∴x 0=e ,则y 0=e , 则P 点坐标为(e ,e). 答案:(e ,e)8.已知a ∈R ,设函数f (x )=ax -ln x 的图象在点(1,f (1))处的切线为l ,则l 在y 轴上的截距为________. 解析:∵f (x )=ax -ln x , ∴f (1)=a ,即切点是(1,a ). ∵f ′(x )=a -1x ,∴f ′(1)=a -1,∴切线l 的方程为y -a =(a -1)(x -1), 令x =0,得y =1,即l 在y 轴上的截距为1. 答案:19.求下列函数的导数. (1)f (x )=e -x (sin x +cos x ); (2)y =e x +1e x -1;(3)f (x )=x (x +1)(x +2)(x >0). 解析:(1)f ′(x )=⎝⎛⎭⎪⎫cos x +sin x e x ′ =(cos x -sin x )e x -e x (cos x +sin x )e 2x=-2sin xe x =-2e -x sin x . (2)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫e x +1e x -1′ =e x (e x -1)-(e x +1)e x(e x -1)2=-2e x(e x -1)2. (3)法一:y ′=[x (x +1)(x +2)]′=x ′(x +1)(x +2)+x (x +1)′(x +2)+x (x +1)(x +2)′ =(x +1)(x +2)+x (x +2)+x (x +1) =3x 2+6x +2.法二:因为y =x (x +1)(x +2)=(x 2+x )(x +2)=x 3+3x 2+2x ,所以y ′=(x 3+3x 2+2x )′=3x 2+6x +2.10.求过曲线y =sin x 在x =π4处的点且与此处切线垂直的直线方程. 解析:由于y ′=(sin x )′=cos x ,则y ′|x =π4=cos π4=22,从而与切线垂直的直线的斜率为-2,依点斜式得符合题意的直线方程为y -22=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4,即2x +y -22-24π=0.[B 组 能力提升]11.曲线y =x e x 在点(1,e)处的切线与直线ax +by +c =0垂直,则ab 的值为( )A .-12eB .-2e C.2eD.12e解析:y ′=e x +x e x ,则y ′|x =1=2e.∵曲线在点(1,e)处的切线与直线ax +by +c =0垂直,∴-a b =-12e , ∴a b =12e . 答案:D12.若直线y =12x +b 与曲线y =-12x +ln x 相切,则实数b 的值为( ) A .-2 B .-1 C .-12D .1 解析:设切点为(x 0,y 0).由y =-12x +ln x ,得y ′=-12+1x ,所以-12+1x 0=12,所以x 0=1,y 0=-12,代入直线y =12x +b ,得-12=12+b ,解得b =-1,故选B. 答案:B13.曲线y =sin x sin x +cos x -12在点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0处的切线的斜率为________.解析:y ′=cos x (sin x +cos x )-sin x (cos x -sin x )(sin x +cos x )2=11+sin 2x ,把x =π4代入得导数值为12,即为所求切线的斜率. 答案:1214.已知曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,则a =________.解析:法一:∵y =x +ln x , ∴y ′=1+1x ,y ′|x =1=2.∴曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线方程为y -1=2(x -1), 即y =2x -1.∵y =2x -1与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,∴a ≠0(当a =0时曲线变为y =2x +1与已知直线平行). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,y =ax 2+(a +2)x +1,消去y ,得ax 2+ax +2=0.由Δ=a 2-8a =0,解得a =8. 法二:同法一得切线方程为y =2x -1.设y =2x -1与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切于点(x 0,ax 20+(a +2)x 0+1).∵y ′=2ax +(a +2), ∴y ′|x =x 0=2ax 0+(a +2). 由⎩⎪⎨⎪⎧2ax 0+(a +2)=2,ax 20+(a +2)x 0+1=2x 0-1,解得⎩⎨⎧x 0=-12,a =8.答案:815.设f (x )=x 3+ax 2+bx +1的导数f ′(x )满足f ′(1)=2a ,f ′(2)=-b ,其中常数a ,b ∈R.求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程. 解析:因为f (x )=x 3+ax 2+bx +1,所以f ′(x )=3x 2+2ax +b .令x =1,得f ′(1)=3+2a +b ,又f ′(1)=2a,3+2a +b =2a ,解得b =-3,令x =2得f ′(2)=12+4a +b ,又f ′(2)=-b ,所以12+4a +b =-b ,解得a =-32.则f (x )=x 3-32x 2-3x +1,从而f (1)=-52.又f ′(1)=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-3,所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=-3(x -1),即6x +2y -1=0.16.已知曲线y =f (x )=x 2a -1(a >0)在x =1处的切线为l ,求l 与两坐标轴所围成的三角形的面积的最小值.解析:由已知,得f ′(x )=2x a ,切线斜率k =f ′(1)=2a ,所以切线l 的方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1=2a (x -1),即2x -ay -a -1=0.令y =0,得x =a +12;令x =0,得y =-a +1a . 所以l 与两坐标轴所围成的三角形的面积S =12×a +12×a +1a =14⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a +12≥14×2a ×1a +12=1,当且仅当a =1a ,即a =1时取等号,所以S min =1.故l 与两坐标轴所围成的三角形的面积的最小值为1.。
《基本初等函数的导数公式及导数的运算法则》金牌训练题一、选择题1.函数y =x -(2x -1)2的导数是( )A .3-4xB .3+4xC .5+8xD .5-8x 解析:∵y =x -(2x -1)2=-4x 2+5x -1,∴y ′=-8x +5.答案:D2.函数y =cos(1+x 2)的导数是( )A .2x sin(1+x 2)B .-sin(1+x 2)C .-2x sin(1+x 2)D .2cos(1+x 2)解析:∵y ′=[cos(1+x 2)]′=-sin(1+x 2)·(1+x 2)′=-2x sin(1+x 2).答案:C3.已知函数f (x )=ax 2-1且f ′(1)=2,则实数a 的值为( )A .1B .2 C. 2 D .a >0解析:∵f ′(x )=12(ax 2-1)-12·2ax =ax ax 2-1, ∴f ′(1)=a a -1=2.∴a =2,故选B. 答案:B 4.函数y =x 2+12x -1的导数是( ) A.2+x x 2+1·(2x -1)2B .-2+x1+x 2·(2x -1)2 C.4x 2-x +2(2x -1)2D.4x 2-x +2(2x -1)2x 2+1=2cos(2x +3).(2)解法一:y ′=2(x +1x )(x +1x)′ =2(x +1x )(1-1x 2)=2x -2x3. 解法二:∵y =x 2+2+1x2, ∴y ′=(x 2+2+1x 2)′=2x -2x3. (3)y ′=1(x 2+2x +3)ln2·(x 2+2x +3)′ =2x +2(x 2+2x +3)ln2.11.已知函数f (x )=e -x (cos x +sin x ),将满足f ′(x )=0的所有正数x 从小到大排成数列{x n }.求证:数列{f (x n )}为等比数列.证明:f ′(x )=-e -x (cos x +sin x )+e -x (-sin x +cos x )=-2e -x sin x ,由f ′(x )=0,得-2e -x sin x =0,解得x =n π,n ∈Z .从而x n =n π(n =1,2,3……),f (x n )=(-1)n e -n π,所以f (x n +1)f (x n )=-e -π.所以数列{f (x n )}是公比为q =-e -π的等比数列.12.曲线y =e 2x cos3x 在(0,1)处的切线与直线C 的距离为5,求直线C 的方程. 解:由曲线y =e 2x cos3x ,得y ′=(e 2x )′cos3x +e 2x (cos3x )′=2e 2x cos3x -3e 2x sin3x ,∴y ′|x =0=2.∴经过点(0,1)的切线方程为y -1=2x ,即y =2x +1.设直线C 的方程为y =2x +b ,由题意得。
3 x 2x= - ,则 t = 3-1,- 3 B.选修 1-2 基本初等函数的导数公式及导数运算法则一、选择题1.曲线 y1x 3-2 在点(7)处切线的倾斜角为( )A .30°B .45°C .135°D .60°2.设 f (x ) 1 1f ′(1)等于()x A .-1 5 6 6 7 7 C .-D. 663.若曲线 y =x 4 的一条切线 l 与直线 x +4y -8=0 垂直,则 l 的方程为()A .4x -y -3=0B .x +4y -5=0C .4x -y +3=0D .x +4y +3=04.已知 f (x )=ax 3+9x 2+6x -7,若 f ′(-1)=4,则 a 的值等于()A.193 10 B.163 13 C. D. 33 5.已知物体的运动方程是 s =1 4-4t 3+16t 2(t 表示时间,s 表示位移),4则瞬时速度为 0 的时刻是()A .0 秒、2 秒或 4 秒B .0 秒、2 秒或 16 秒C .2 秒、8 秒或 16 秒D .0 秒、4 秒或 8 秒6.曲线 y =x 3-2x +1 在点(1,0)处的切线方程为()= , 则 - 2 , 2A .y =x -1B .y =-x -1C .y =2x -2D .y =-2x -27. 若函数 f (x )=e x sin x ,则此函数图象在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为()A. π2 B .0 C .钝角D .锐角8. 曲线 y =x sin x 在点( π π)处的切线与 x 轴、直线 x =π 所围成的三角形的面积为()A. π22B. π2C. 2π21+π)2D. (2 29.设 f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ), n ∈N ,则 f 2011(x )等于( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x10.f (x )与g (x )是定义在R 上的两个可导函数,若f (x )、g (x )满足f ′(x )= g ′(x ),则 f (x )与 g (x )满足( )A .f (x )=g (x )B .f (x )-g (x )为常数C .f (x )=g (x )=0D .f (x )+g (x )为常数二、填空题11.设 f (x )=ax 2-b sin x ,且 f ′(0)=1,f ′(π)1a = ,b =3 2.12.设f (x )=x 3-3x 2-9x +1,则不等式f ′(x )<0 的解集为.x ), π 1处的切线的斜率为.3 214. 已知函数 f (x )=ax +b e x 图象上在点 P (-1,2)处的切线与直线 y =-3x 平行,则函数 f (x )的解析式是 .三、解答题15. 求下列函数的导数. (1)y =x 4-3x 2-5x +6(2)y =x 2+cos x(3) y = 1x2(5) y = x + 1x(4)y =x e x(6)y =x sin x(7)y =(2x 2+3)(3x -1)(8) y = ( - 2)2(9) y = x -sinxcos x2 2(10) y =x -1x + 113.曲线 y =cos x 在点 P (x(11) y =sin xx(12) y = ( + 1)( 1-1)16.已知两条曲线 y =sin x 、y =cos x ,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.17. 已知曲线 C 1:y =x 2 与 C 2:y =-(x -2)2.直线 l 与 C 1、C 2 都相切,求直线 l 的方程.x。
第一章 1.2 1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)课后强化演练一、选择题1.函数y =1(2x -1)2的导数为( )A .4(2x -1)2B .-4(2x -1)2C .4(2x -1)3D .-4(2x -1)3解析:y ′=-4(2x -1)(2x -1)4=-4(2x -1)3.答案:D2.曲线y =xx -2在(1,-1)处的切线方程为( )A .y =x -2B .y =-3x +2C .y =2x -3D .y =-2x +1解析:y ′=x -2-x (x -2)2=-2(x -2)2.∴y ′| x =1=-2,∴切线方程为y +1=-2(x -1), 即y =-2x +1. 答案:D3.已知f (x )=x ln x ,若f ′(x 0)=2,则x 0等于( ) A .e 2 B .e C .ln 22D .ln 2 解析:∵f ′(x )=x ′ln x +x (ln x )′ =ln x +x ·1x=1+ln x .∴f ′(x 0)=1+ln x 0=2,ln x 0=1,x 0=e. 答案:B4.若函数f (x )=x e x 在x =c 处的导数值比函数值大1,则c 的值为( ) A .1 B .0 C .0或1D .e 解析:∵f ′(x )=e x +x e x ,由题意得:f ′(c )-f (c )=e c =1,∴c =0.5.已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(x -c ),且f ′(a )=f ′(b )=1,则f ′(c )等于( ) A .-12B .12C .-1D .1解析:由f ′(x )=(x -a )′(x -b )(x -c )+ (x -a )[(x -b )(x -c )]′=(x -b )(x -c )+(x -a )[(x -b )(x -c )]′得f ′(a )=(a -b )(a -c )+0=(a -b )(a -c )=1,同理,f ′(b )=(b -a )(b -c )=1,由⎩⎪⎨⎪⎧(a -b )(a -c )=1,(b -a )(b -c )=1,得(a -b )(a -c -b +c )=2,即(a -b )2=2.∴f ′(c )=(c -a )(c -b )=-1a -b ·-1b -a =-1(a -b )2=-12. 答案:A6.若存在过(1,0)的直线与曲线y =x 3和y =ax 2+154x -9都相切,则a 等于( )A .-1或-2564B .-1或214C .-74或-2564D .-74或7解析:设y =x 3上的切点为(x 0,x 30),∵y ′| x =x 0=3x 20, ∴切线方程为y -x 30=3x 20(x -x 0),又(1,0)在切线上,∴2x 30-3x 20=0,得x 0=0或x 0=32. ∴公切线的斜率为k =0或k =274.当k =0时,切线方程为y =0. 又y =0与y =ax 2+154x -9相切,∴Δ=⎝⎛⎭⎫1542+36a =0,得a =-2564. 当k =274时,切线方程为y =274(x -1).由⎩⎨⎧y =274(x -1),y =ax 2+154x -9,得:ax 2-3x -94=0.由Δ=9+9a =0,得a =-1. 答案:A7.函数y =sin(2x 2+x )的导数是________. 解析:y ′=cos(2x 2+x )·(2x 2+x )′ =(4x +1)·cos(2x 2+x ). 答案:(4x +1)cos(2x 2+x )8.曲线y =ln(2x )上任意一点P 到直线y =2x 的距离的最小值是________.解析:y ′=1x .由1x =2得x =12,y =ln ⎝⎛⎭⎫2×12=0,即与直线y =2x 平行的曲线y =ln(2x )的切线的切点坐标为⎝⎛⎭⎫12,0.则P 到y =2x 的距离的最小值为点⎝⎛⎭⎫12,0到直线y =2x 的距离. ∴d =15=55. 答案:559.若曲线f (x )=ax 2+ln x 存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是________.解析:∵f ′(x )=2ax +1x ,又f (x )存在垂直于y 轴的切线,∴f ′(x )=0有解,即:2ax +1x =0在(0,+∞)上有解,∴a =-12x2,∴a ∈(-∞ ,0).答案:(-∞ ,0) 三、解答题10.求下列函数的导数. (1)y =3x 2+x cos x ; (2)y =sin xsin x +cos x ;(3)y =sin3x +cos2x .解:(1)y ′=6x +cos x -x sin x .(2)y ′=cos x (sin x +cos x )-(cos x -sin x )sin x(sin x +cos x )2=1(sin x +cos x )2.(3)y ′=3cos3x -2sin2x .11.已知曲线f (x )=ax 3+b 的图象经过点(0,1),且在x =1处的切线方程是y =3x -1,(1)求y =f (x )的解析式;(2)求曲线在点(-1,0)处的切线的方程.解:(1)f ′(x )=3ax 2,∵f (x )在x =1处的切线方程是y =3x -1.∴f ′(1)=3a =3,a =1. ∴f (x )=x 3+b ,又∵f (x )的图象经过点(0,1). ∴b =1, ∴f (x )=x 3+1.(2)由(1)知,f ′(x )=3x 2,k =f ′(-1)=3×(-1)2=3.∴曲线在点(-1,0)处的切线方程是y =3(x +1),即3x -y +3=0.12.已知f (x )=x 2-ax +2e x在其图象上任意一点(x 0,f (x 0))处的切线的斜率都小于零,求实数a 的取值范围.解:∵f (x )=x 2-ax +2e x,∴f ′(x )=(2x -a )e x -e x (x 2-ax +2)(e x )2=-[x 2-(a +2)x +2+a ]e x.由题意知:x 2-(a +2)x +2+a >0恒成立. ∴Δ=(a +2)2-4(a +2)<0, 得-2<a <2.∴实数a 的取值范围是(-2,2).选做13.给出定义:若函数f (x )在D 上可导,即f ′(x )存在,且导函数f ′(x )在D 上也可导,则称f (x )在D 上存在二阶导函数,记f ″(x )=(f ′(x ))′,若f ″(x )<0在D 上恒成立,则称f (x )在D 上为凸函数.以下四个函数在⎝⎛⎭⎫0,π2上不是凸函数的是( ) A .f (x )=sin x +cos x B .f (x )=ln x -2x C .f (x )=-x 3+2x -1D .f (x )=-x e -x解析:若f (x )=sin x +cos x ,则f ″(x )=-sin x -cos x ,在x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2上,恒有f ″(x )<0;若f (x )=ln x -2x ,则f ″(x )=-1x 2,在x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2上,恒有f ″(x )<0;若f (x )=-x 3+2x -1,则f ″(x )=-6x ,在x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2上,恒有f ″(x )<0;若f (x )=-x e -x ,则f ″(x )=2e -x -x e -x =(2-x )e -x ,在x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2上,恒有f ″(x )>0,故选D.答案:D。
高中数学导数的计算精选题目(附答案)(1)基本初等函数的导数公式(2)导数运算法则①[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);②[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);#当g(x)=c时,[cf(x)]′=cf′(x).③⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0).(3)复合导数复合函数y =f (g (x ))的导数和函数y =f (u ),u =g (x )的导数间的关系为y x ′=y u ′·u x ′,即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积.1.求下列函数的导数: (1)y =10x ; (2)y =lg x ; (3)y =log 12x ;!(4)y =4x 3;(5)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x2+cos x 22-1.2.求下列函数的导数: (1)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ;(2)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫110x;(3)y =lg 5; (4)y =3lg 3x ; (5)y =2co S 2x2-1./3.(1)y =x 3·e x ;(2)y =x -S i n x 2co S x2; (3)y =x 2+log 3x; (4)y =e x +1e x -1.4.求下列函数的导数: (1)y =cos x x ; (2)y =xS i n x +x ;(3)y =1+x 1-x +1-x1+x; …(4)y =lg x -1x 2.5.点P 是曲线y =e x 上任意一点,求点P 到直线y =x 的最小距离. 6.求过曲线y =co S x 上点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,12且与曲线在这点处的切线垂直的直线方程.7.求下列函数的导数. (1)y =1-2x 2; (2)y =e S i n x ; (3)y =S i n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3;(4)y =5log 2(2x +1);8.求下列函数的导数.(1)f (x )=(-2x +1)2; (2)f (x )=l n (4x -1); (3)f (x )=23x +2; (4)f (x )=5x +4; (5)f (x )=S i n ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6; (6)f (x )=co S 2x .9.求下列函数的导数.&(1)y =x 1+x 2;(2)y =x co S ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2S i n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2.10.求下列函数的导数. (1)y =S i n 2x3; (2)y =S i n 3x +S i n x 3; (3)y =11-x 2;(4)y =x l n (1+x ).11. 设f (x )=l n (x +1)+x +1+ax +b (a ,b ∈R ,a ,b 为常数),曲线y =f (x )与直线y =32x 在(0,0)点相切.求a ,b 的值.[12.曲线y =e -2x +1在点(0,2)处的切线与直线y =0和y =x 围成的三角形的面积为( )A.13B.12C.23 D .1参考答案:1.解: (1)y ′=(10x )′=10x l n 10. (2)y ′=(lg x )′=1x ln 10.(3)y ′=(log 12x )′=1x ln 12=-1x ln 2.(4)y ′=(4x 3)′=(x 34)′=34x -14=344x .(5)∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x2+cos x 22-1?=S i n 2x 2+2S i n x 2co S x 2+co S 2x2-1 =S i n x ,∴y ′=(S i n x )′=co S x .2.解:(1)y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x l n 1e =-1e x =-e -x .(2)y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫110x ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫110x l n 110=-ln 1010x=-10-x l n 10.(3)∵y =lg 5是常数函数,∴y ′=(lg 5)′=0. (4)∵y =3 lg 3x =lg x ,∴y ′=(lg x )′=1x ln 10.·(5)∵y =2co S 2x2-1=co S x ,∴y ′=(co S x )′=-S i n x .3.解: (1)y ′=(x 3)′e x +x 3(e x )′=3x 2e x +x 3e x =x 2(3+x )e x . (2)∵y =x -12S i n x ,∴y ′=x ′-12(S i n x )′=1-12co S x . (3)y ′=(x 2+log 3x )′=(x 2)′+(log 3x )′=2x +1x ln 3. (4)y ′=(e x +1)′(e x -1)-(e x +1)(e x -1)′(e x -1)2=e x (e x -1)-(e x +1)e x (e x -1)2=-2e x (e x -1)2.4.解:(1)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x x ′=(cos x )′·x -cos x ·(x )′x 2=-x ·sin x -cos x x 2=-x sin x +cos xx 2.:(2)y ′=(xS i n x )′+(x )′=S i n x +x co S x +12x.(3)∵y =(1+x )21-x +(1-x )21-x =2+2x 1-x =41-x -2,∴y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫41-x -2′=-4(1-x )′(1-x )2=4(1-x )2.(4)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg x -1x 2′=(lg x )′-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2′=1x ln 10+2x 3. 5.解:如图,当曲线y =e x 在点P (x 0,y 0)处的切线与直线y =x 平行时,点P 到直线y =x 的距离最近.则曲线y =e x 在点P (x 0,y 0)处的切线斜率为1,又y ′=(e x )′=e x ,∴e x 0=1,得x 0=0,代入y =e x ,得y 0=1,即P (0,1).利用点到直线的距离公式得最小距离为22.—6.解:∵y =co S x ,∴y ′=(co S x )′=-S i n x ,∴曲线在点P π3,12处的切线的斜率为k =y ′|x =π3=-S i n π3=-32,∴过点P 且与切线垂直的直线的斜率为233,∴满足题意的直线方程为y -12=233⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,即233x -y +12-239π=0. 7.解: (1)设y =u 12,u =1-2x 2, 则y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫u 12′(1-2x 2)′=⎝ ⎛⎭⎪⎫12u -12·(-4x )=12(1-2x 2)-12(-4x )=-2x 1-2x 2 .(2)设y =e u ,u =S i n x ,则y x ′=y u ′·u x ′=e u ·co S x =e S i n x co S x . (3)设y =S i n u ,u =2x +π3,则y x ′=y u ′·u x ′=co S u ·2=2co S ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.!(4)设y =5log 2u ,u =2x +1,则y ′=5(log 2u )′(2x +1)′=10u ln 2=10(2x +1)ln 2.8.解:(1)设y =u 2,u =-2x +1,则y ′=y u ′·u x ′=2u ·(-2)=-4(-2x +1)=8x -4. (2)设y =l n u ,u =4x -1, 则y ′=y u ′·u x ′=1u ·4=44x -1.(3)设y =2u ,u =3x +2,则y ′=y u ′·u x ′=2u l n 2·3=3l n 2·23x +2.…(4)设y =u ,u =5x +4, 则y ′=y u ′·u x ′=12u·5=525x +4.(5)设y =S i n u ,u =3x +π6,则y ′=y u ′·u x ′=co S u ·3=3co S ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6.(6)法一:设y =u 2,u =co S x , 则y ′=y u ′·u x ′=2u ·(-S i n x ) =-2co S x ·S i n x =-S i n 2x ; 法二:∵f (x )=co S 2x =1+cos 2x 2=12+12co S 2x , 【所以f ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12cos 2x ′=0+12·(-S i n 2x )·2=-S i n 2x . 9.解: (1)y ′=(x 1+x 2)′ =x ′1+x 2+x (1+x 2)′=1+x 2+x 21+x 2=(1+2x 2)1+x 21+x 2.(2)∵y =x co S ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2S i n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=x (-S i n 2x )co S 2x =-12xS i n 4x , ∴y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x sin 4x ′=-12S i n 4x -x2co S 4x ·4 =-12S i n 4x -2x co S 4x .10.解:(1)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2x 3′=2S i n x 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x 3′ =2S i n x 3·co S x 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3′=13S i n 2x3.(2)y ′=(S i n 3x +S i n x 3)′=(S i n 3x )′+(S i n x 3)′ =3S i n 2x co Sx +co S x 3·3x 2=3S i n 2x co S x +3x 2co S x 3.(3)y ′=0-(1-x 2)′1-x 2=-12(1-x 2)-12(1-x 2)′1-x 2=x (1-x 2)-121-x 2=x(1-x 2) 1-x 2.(4)y ′=x ′l n (1+x )+x []ln (1+x )′ =l n (1+x )+x 1+x.11.解: 由曲线y =f (x )过(0,0)点,可得l n 1+1+b =0,故b =-1.由f (x )=l n (x +1)+x +1+ax +b ,得f ′(x )=1x +1+12x +1+a ,则f ′(0)=1+12+a =32+a ,此即为曲线y =f (x )在点(0,0)处的切线的斜率.由题意,得32+a =32,故a =0.12.解析:选A 依题意得y ′=e -2x ·(-2)=-2e -2x ,y ′|x =0=-2e-2×0=-2.曲线y =e -2x +1在点(0,2)处的切线方程是y -2=-2x ,即y =-2x +2.在坐标系中作出直线y =-2x +2、y =0与y =x 的图象,因为直线y =-2x +2与y =x的交点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫23,23,直线y =-2x +2与x 轴的交点坐标是(1,0),结合图象可得,这三条直线所围成的三角形的面积等于12×1×23=13.。
[A 组 学业达标]1.下列结论: ①(sin x )′=cos x ;③(log 3x )′=13ln x ; ④(ln x )′=1x . 其中正确的有( ) A .0个 B .1个 C .2个D .3个解析:由基本初等函数的导数公式知.①正确;②错误,③错误,(log 3x )′=1x ln 3; ④正确. 故选C. 答案:C2.已知f (x )=x 2,则f ′(3)等于( ) A .0 B .2x C .6D .9解析:∵f (x )=x 2,∴f ′(x )=2x ,∴f ′(3)=6. 答案:C3.函数f (x )=x ,则f ′(3)等于( ) A.36B .0C.12xD.32解析:∵f ′(x )=(x )′=12x,∴f ′(3)=123=36. 答案:A4.设正弦曲线y =sin x 上一点P ,以点P 为切点的切线为直线l ,则直线l 的倾斜角α的范围是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π B .[0,π) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,3π4 解析:∵(sin x )′=cos x , ∴k l =cos x ,∴-1≤tan α≤1, 又∵α∈[0,π), ∴α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.答案:A5.曲线y =cos x 在点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,12处的切线与y 轴交点的纵坐标是( )A.12-3π9 B.12+3π9 C.12+3π6D.12-3π6 解析:因为y ′=-sin x ,切点为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,12,所以切线的斜率k =y ′|x =π3=-sinπ3=-32,所以切线方程为y -12=-32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,令x =0,得y =12+3π6,故选C. 答案:C6.曲线y =e x 在点(0,1)处的切线方程为________. 解析:y ′=e x ,∴k =e 0=1, ∴切线方程为y -1=x ,即y =x +1. 答案:y =x +17.已知f (x )=x 2,g (x )=x ,且满足f ′(x )+g ′(x )=3,则x 的值为________. 解析:f ′(x )=2x ,g ′(x )=1, 由f ′(x )+g ′(x )=3, 得2x +1=3, ∴x =1. 答案:18.已知f (x )=2x ,则f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1ln 2=________.解析:∵f (x )=2x ,∴f ′(x )=2x ln 2, ∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1ln 2=f ′(log 2e)=2log 2eln 2=eln 2.答案:eln 29.求下列函数的导数.(1)y =1x 4;(2)y =2x ;(3)y =5x 3;(4)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x .解析:(1)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 4′=(x -4)′=-4x -5=-4x 5.(2)y ′=(2x )′=2x ln 2.(3)y ′=(5x 3)′=(x 35)′=35x -25=355x 2.(4)y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x ′=(cos x )′=-sin x .10.当常数k 为何值时,直线y =kx 与曲线y =x 2相切?请求出切点.解析:设切点为A (x 0,x 20),因为y ′=2x ,所以⎩⎪⎨⎪⎧2x 0=k ,x 20=kx 0,所以k =0,故当k =0时,直线y =kx 与曲线y =x 2相切,且切点坐标为(0,0).[B 组 能力提升]11.f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f ′0(x ),f 2(x )=f ′1(x ),…,f n +1(x )=f ′n (x ),n ∈N ,则f 2017(x )=()A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x解析:因为f 1(x )=(sin x )′=cos x ,f 2(x )=(cos x )′=-sin x ,f 3(x )=(-sin x )′=-cos x ,f 4(x )=(-cos x )′=sin x ,f 5(x )=(sin x )′=cos x ,所以循环周期为4,因此f 2 017(x )=f 1(x )=cos x . 答案:C12.设曲线y =x n +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则x 1·x 2·…·x n 的值为( ) A.1n B.1n +1C.n n +1D .1解析:对y =x n +1(n ∈N *)求导得y ′=(n +1)x n .令x =1,得曲线在点(1,1)处的切线的斜率k =n +1,所以曲线在点(1,1)处的切线方程为y -1=(n +1)(x -1). 因为切线与x 轴的交点的横坐标为x n , 令y =0,得x n =n n +1,则x 1·x 2·…·x n =12×23×34×…·n -1n ·n n +1=1n +1,故选B.答案:B13.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 3,x ≤0,ln x ,0<x <1,f ′(a )=12,则实数a 的值为________.解析:由题意得f ′(x )=⎩⎨⎧3x 2,x ≤0,1x ,0<x <1,若f ′(a )=12,则⎩⎨⎧0<a <1,1a =12或⎩⎪⎨⎪⎧a ≤0,3a 2=12,解得a =112或a =-2. 答案:112或-214.曲线y =e x 在点(2,e 2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为________. 解析:∵y ′=(e x )′=e x ,∴k =e 2,∴曲线在点(2,e 2)处的切线方程为y -e 2=e 2(x -2), 即y =e 2x -e 2.当x =0时,y =-e 2,当y =0时,x =1. ∴S =12×1×|-e 2|=12e 2. 答案:12e 215.已知点P (-1,1),点Q (2,4)是曲线y =x 2上两点,是否存在与直线PQ 垂直的切线?若有,求出切线方程;若没有,请说明理由. 解析:因为y ′=(x 2)′=2x ,假设存在与直线PQ 垂直的切线. 设切点为(x 0,y 0),由PQ 的斜率为k =4-12+1=1,而切线与PQ 垂直,所以2x 0=-1, 即x 0=-12.所以切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,14.所以所求切线方程为y -14=(-1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, 即4x +4y +1=0.16.已知抛物线y =x 2,直线x -y -2=0,求抛物线上的点到直线的最短距离. 解析:根据题意可知与直线x -y -2=0平行的抛物线y =x 2的切线,对应的切点到直线x -y -2=0的距离最短,设切点坐标为(x 0,x 20),则y ′|x =x 0=2x 0=1,所以x 0=12,所以切点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14,切点到直线x -y -2=0的距离 d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪12-14-22=728,所以抛物线上的点到直线x -y -2=0的最短距离为728.。
3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)一、选择题1.曲线f (x )=13x 3-x 2+5在x =1处的切线的倾斜角为( ) A.π6B.3π4C.π4D.π3 答案 B解析 因为f ′(x )=x 2-2x ,k =f ′(1)=-1,所以在x =1处的切线的倾斜角为3π4. 2.函数y =x 2x +3的导数是( ) A.x 2+6x (x +3)2B.x 2+6x x +3C.-2x (x +3)2D.3x 2+6x (x +3)2答案 A解析 y ′=⎝⎛⎭⎫x 2x +3′=(x 2)′(x +3)-x 2(x +3)′(x +3)2 =2x (x +3)-x 2(x +3)2=x 2+6x (x +3)2. 3.已知函数f (x )=ax 4+bx 2+c ,且f ′(1)=2,则f ′(-1)等于( )A.-1B.-2C.2D.0答案 B解析 f ′(x )=4ax 3+2bx ,因为f ′(1)=2,所以4a +2b =2,所以f ′(-1)=-4a -2b =-2.4.当函数y =x 2+a 2x(a >0)在x =x 0处的导数为0时,那么x 0等于( ) A.aB.±aC.-aD.a 2 答案 B解析 y ′=(x 2+a 2x )′=2x ·x -(x 2+a 2)x 2=x 2-a 2x 2,由x 20-a 2=0得x 0=±a . 5.已知曲线y =x 4+ax 2+1在点(-1,a +2)处切线的斜率为8,则a 等于( )A.9B.6C.-9D.-6答案 D解析 y ′=4x 3+2ax ,由导数的几何意义知在点(-1,a +2)处的切线斜率k =y ′|x =-1=-4-2a =8,解得a =-6.6.已知曲线y =x 3在点P 处的切线斜率为k ,则当k =3时的P 点坐标为( )A.(-2,-8)B.(-1,-1)或(1,1)C.(2,8)D.⎝⎛⎭⎫-12,-18 答案 B解析 y ′=3x 2,∵k =3,∴3x 2=3,∴x =±1,则P 点坐标为(-1,-1)或(1,1).7.曲线y =sin x sin x +cos x -12在点M ⎝⎛⎭⎫π4,0处的切线的斜率为( ) A.-12 B.12 C.-22 D.22答案 B解析 y ′=cos x (sin x +cos x )-sin x (cos x -sin x )(sin x +cos x )2=1(sin x +cos x )2, 故y ′|x =π4=12, ∴曲线在点M ⎝⎛⎭⎫π4,0处的切线的斜率为12. 二、填空题8.已知f (x )=x 2+2f ′⎝⎛⎭⎫-13x ,则f ′⎝⎛⎭⎫-13=________. 答案 23解析 因为f ′(x )=2x +2f ′⎝⎛⎭⎫-13, 所以f ′⎝⎛⎭⎫-13=2×⎝⎛⎭⎫-13+2f ′⎝⎛⎭⎫-13, 解得f ′⎝⎛⎭⎫-13=23. 9.若曲线y =x 3在点(a ,a 3)(a ≠0)处的切线与x 轴、直线x =a 所围成的三角形的面积为16,则a =________.答案 ±1解析 由y =x 3,得y ′=3x 2,所以在点(a ,a 3)处的切线的斜率为k =3a 2,切线方程为y -a 3=3a 2(x -a ),所以切线与x 轴的交点为⎝⎛⎭⎫23a ,0. 所以三角形的面积为12|a -23a |·|a 3|=16, 解得a =±1.10.已知点P 在曲线y =4e x +1上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是________.答案 [3π4,π) 解析 y ′=-4e x (e x +1)2=-4e xe 2x +2e x +1, 设t =e x ∈(0,+∞),则y ′=-4t t 2+2t +1=-4t +1t+2, ∵t +1t ≥2,∴y ′∈[-1,0),α∈[3π4,π). 11.已知函数f (x )=(2x +1)e x ,f ′(x )为f (x )的导函数,则f ′(0)的值为________.答案 3解析 先求出导函数f ′(x ),再计算f ′(0)的值.因为f (x )=(2x +1)e x ,所以f ′(x )=2e x +(2x +1)e x =(2x +3)e x ,所以f ′(0)=3e 0=3.三、解答题12.已知抛物线f (x )=ax 2+bx -7经过点(1,1),且在点(1,1)处切线方程为4x -y -3=0,求a ,b 的值.解 由抛物线f (x )=ax 2+bx -7经过点(1,1),得1=a +b -7,即a +b -8=0.因为f ′(x )=2ax +b ,且抛物线在点(1,1)处的切线方程为4x -y -3=0,所以f ′(1)=4,即2a +b -4=0.由⎩⎪⎨⎪⎧ a +b -8=0,2a +b -4=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =12. 13.设函数f (x )=ax -b x,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为7x -4y -12=0. (1)求f (x )的解析式;(2)证明:曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形的面积为定值,并求此定值.解 (1)由7x -4y -12=0得y =74x -3.当x =2时,y =12,∴f (2)=12,① 又f ′(x )=a +b x 2,∴f ′(2)=74,② 由①②得⎩⎨⎧ 2a -b 2=12,a +b 4=74.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3, 故f (x )=x -3x . (2)设P (x 0,y 0)为曲线上任一点,由y ′=1+3x 2知,曲线在点P (x 0,y 0)处的切线方程为 y -y 0=(1+3x 20)(x -x 0), 即y -(x 0-3x 0)=(1+3x 20)(x -x 0). 令x =0得y =-6x 0, 从而得切线与直线x =0的交点坐标为(0,-6x 0). 令y =x 得y =x =2x 0,从而得切线与直线y =x 的交点坐标为(2x 0,2x 0).所以点P (x 0,y 0)处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形面积为12|-6x 0||2x 0|=6. 故曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形的面积为定值,此定值为6.。
5.2.1基本初等函数的导数要点一 几个常用函数的导数要点二【重点小结】(1)几个基本初等函数导数公式的特点①正、余弦函数的导数可以记忆为“正余互换,(符号)正同余反”. ②指数函数的导数等于指数函数本身乘以底数的自然对数. ③对数函数的导数等于x 与底数的自然对数乘积的倒数. (2)函数与其导函数奇偶性的关系 ①常数的导数是0.②奇函数的导函数为偶函数. ③偶函数的导函数为奇函数.【基础自测】1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)⎝⎛⎭⎫1x ′=1x 2.( ) (2)(log 3x )′=13ln x.( )(3)⎣⎡⎦⎤sin ⎝⎛⎭⎫π2-x ′=cos ⎝⎛⎭⎫π2-x .( ) (4)若y =e 3,则y ′=e 3.( ) 【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×2.(多选题)下列导数运算正确的是( )A .(ln x )′=xB .(a x )′=xa x -1C .(sin x )′=cos xD .(x -5)′=-5x -6 【答案】CD【解析】由导数公式得C 、D 正确.3.曲线y =e x 在点A (0,1)处的切线方程是( ) A .x +y +1=0 B .x -y -2=0 C .x -y +1=0 D .x +y -2=0 【答案】C【解析】y ′|x =0=e x |x =0=1,即切线斜率为1,又切点为A (0,1),故切线方程为y =x +1,即x -y +1=0. 4.函数f (x )=sin x ,则f ′(6π)=________. 【答案】1【解析】f ′(x )=cos x ,所以f ′(6π)=1.题型一 利用导数公式求函数的导数 【例1】求下列函数的导数:(1)y =x -3; (2)y =3x ;(3)y = x x x ; (4)y =log 5x ;(5)y =cos ⎝⎛⎭⎫π2-x ;(6)y =sin π6;(7)y =ln x ; (8)y =e x .【解析】(1)y ′=-3x -4;(2)y ′=3x ln 3;(3)y =x ·x ·x 12=xx 32=x ·x 34=x 78,∴y ′=78x1-8;(4)y ′=1x ln 5;(5)y =sin x ,y ′=cos x ;(6)y ′=0;(7)y ′=1x;(8)y ′=e x .不能用基本初等函数公式直接求导的,应先化为基本初等函数再求导. 【方法归纳】求简单函数的导数有两种基本方法(1)用导数的定义求导,但运算比较繁杂;(2)用导数公式求导,可以简化运算过程、降低运算难度.解题时根据所给问题的特征,将题中函数的结构进行调整,再选择合适的求导公式. 【跟踪训练1】求下列函数的导数:(1)y =lg x ; (2)y =⎝⎛⎭⎫12x; (3)y =x x ;(4)y =⎝⎛⎭⎫sin x 2+cos x22-1. 【解析】(1)y ′=(lg x )′=1x ln 10. (2)y ′=⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫12x ′=⎝⎛⎭⎫12x ln 12=-⎝⎛⎭⎫12x ln 2. (3)y ′=(x x )′=(x32)′=32x12=32x ; (4)∵y =⎝⎛⎭⎫sin x 2+cos x22-1 =sin 2x 2+2sin x 2cos x 2+cos 2x 2-1=sin x ,∴y ′=(sin x )′=cos x .题型二 利用导数公式求曲线的切线方程【例2】已知曲线y =ln x ,点P (e,1)是曲线上一点,求曲线在点P 处的切线方程. 【解析】∵y =ln x ,∴y ′=1x ,∴y ′|x =e =1e ,即切线斜率为1e .∴切线方程为y -1=1e(x -e),即x -e y =0.【变式探究】本例中的曲线不变,求过点(0,0)的切线方程. 【解析】因为点(0,0)不在曲线上,所以设切点Q (a ,b ).则切线斜率k =y ′|x =a =1a,又k =b -0a -0=b a,且b =ln a∴a =e ,b =1,∴切线方程为x -e y =0. 【方法归纳】(1)求过点P 的切线方程时应注意,P 点在曲线上还是在曲线外,两种情况的解法是不同的;(2)解决此类问题应充分利用切点满足的三个关系:一是切点坐标满足曲线方程;二是切点坐标满足对应切线的方程;三是切线的斜率是曲线在此切点处的导数值.【跟踪训练2】已知点P (-1,1),点Q (2,4)是曲线y =x 2上的两点,求与直线PQ 垂直的曲线y =x 2的切线方程.【解析】∵y ′=(x 2)′=2x ,设切点为M (x 0,y 0), 则y ′|0x x ==2x 0,又∵直线PQ 的斜率为k =4-12+1=1,而切线垂直于直线PQ ,∴2x 0=-1,即x 0=-12,所以切点为M ⎝⎛⎭⎫-12,14.∴所求的切线方程为y -14=-⎝⎛⎭⎫x +12, 即4x +4y +1=0.易错辨析 混淆幂函数与指数函数求导公式致错【例3】曲线f (x )=2x 在点(0,1)处的切线方程为________. 【答案】y =x ln 2+1【解析】∵f (x )=2x ,∴f ′(x )=2x ln 2,∴f ′(0)=ln 2 故所求切线方程为y -1=(x -0)ln 2 即y =x ln 2+1. 【易错警示】 1.出错原因记错导数公式(a x )′=a x ln a ,与幂函数y =x α的求导公式混淆. 2.纠错心得利用导数公式求导时,应先弄清是指数函数,还是幂函数.一、单选题1.若函数5()(2cos )sin 2f x a x x x =-+(其中a 为参数)在R 上单调递增,则a 的取值范围是( )A .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .11,,22⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】B 【分析】先求解函数的导数,再根据函数的单调性建立不等式,将问题转化为不等式恒成立问题,进而求解参数的值. 【解析】根据题意,()22259cos 2sin 2cos cos 4cos 22f x a x x x a x x '=+-+=-+()f x 在R 上单调递增 ()0f x ∴'≥ 在R 上恒成立令cos x t =,[]1,1t ∈-,则 ()f x '可写为 ()[]294,1,12g t at t t =-+∈-根据题意()g t 在[]1,1-上的最小值非负()()1010g g ⎧-≥⎪∴⎨≥⎪⎩解得 1122a -≤≤,所以选项B 正确故选:B.2.已知函数()tan f x x =,则4f π⎛⎫' ⎪⎝⎭等于( )A .12 BC .1D .2【答案】D 【分析】先对函数求导,然后求出4f π⎛⎫' ⎪⎝⎭即可【解析】由()sin tan cos x f x x x ==,得2222cos sin 1()cos cos x x f x x x+==',所以2124cos4f ππ⎛⎫=='= ⎪⎝⎭, 故选:D3.已知函数()()2e e ln ex f x f x '=⋅⋅-(e是自然对数的底数),则()e f 等于( ) A .e 1- B .21e-C .1D .11e-【答案】C 【分析】利用导数的运算可得出关于()e f '的方程,求出()e f '的值,可得出函数()f x 的解析式,进而可求得()e f 的值. 【解析】因为()()2e e ln e xf x f x '=⋅⋅-,则()()2e e 1e f f x x ''=-, 所以,()()1e 2e e f f ''=-,所以,()1e e f '=,故()2ln exf x x =-,因此,()e 2lne 11f =-=. 故选:C.4.函数()ln 25y x x =+的导数为( )A .()2ln 25y x x '=+B .25xy x '=+ C .()ln 2525xy x x '=+++ D .()2ln 2525xy x x '=+++ 【答案】D 【分析】利用复合函数的求导法则,乘法公式的求导法则及基本初等函数的导数公式对函数()ln 25y x x =+求导即可. 【解析】因为()ln 25y x x =+,所以()()()ln 25ln 25ln 25y x x x x x x ''⎡''=+=⎤⎡+++⎤⎣⎦⎣⎦()()()12ln 2525ln 252525xx x x x x x =++⋅⋅+=++++'. 故选:D.5.若()e ln2xf x x =,则()f x '等于( )A .e e ln 22xx x x+B .e ln 2xx x -C .e e ln 2xxx x+D .12e x x⋅【答案】C 【分析】直接根据基本初等函数的导数公式及导数的运算法则计算可得; 【解析】解:()()()ee ln 2e ln 2e ln 2xxx x f x x x x x'''=⋅+⋅=+.故选:C. 6.函数()1f x x=在2x =和3x =处的导数的大小关系是( ) A .()()23f f ''< B .()()23f f ''> C .()()23f f ''= D .不能确定【答案】A 【分析】求出函数导数即可比较. 【解析】 ()1f x x =,()21f x x '∴=-,所以()()112,349f f ''=-=-,即()()23f f ''<.故选:A.7.给出下列命题:①ln 2y =,则12y ;②21y x=,则3227x y ==-';③2x y =,则2ln 2x y '=;④2log y x =,则1ln 2y x '=.其中正确命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】C 【分析】利用求导公式和法则逐个分析判断即可 【解析】①中ln 2y =为常数函数,故0y '=,故①错误; 对于②,∵32y x '=-,∵3227x y ==-',故②正确; 显然③④正确. 故选:C.8.下列导数运算正确的是( ) A .()121x x-'=B .11ln 222x x'⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦C .()cos sin x x '=D .()1ln 1x x x'+=+【答案】D 【分析】利用求导公式和法则逐个分析判断即可 【解析】因为()121x x -'=-,11ln 222x x'⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,()cos sin x x '=-,()1ln 1x x x '+=+,所以选项A ,B ,C 均不正确,选项D 正确, 故选:D.二、多选题9.(多选)以下运算正确的是( )A .211x x '⎛⎫= ⎪⎝⎭B .()sin cos x x '=C .()22ln 2x x '=D .()1lg ln10x x =-' 【答案】BC 【分析】利用基本初等函数的导数公式,依次计算判断即可 【解析】对于A ,因为1211()x x x -'⎛⎫'==- ⎪⎝⎭,所以A 不正确; 对于B ,因为()sin cos x x '=,所以B 正确; 对于C ,因为()22ln 2x x '=,所以C 正确; 对于D ,因为()1lg ln10x x '=,所以D 不正确. 故选:BC.10.下列求导运算不正确的是( ) A .2111x x x '⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭B .2sin cos sin x x x x x x '-⎛⎫=⎪⎝⎭C .()555log x x x '=D .()2cos 2sin x x x x '=-【答案】ACD 【分析】利用基本初等函数的导数公式和运算法则求解. 【解析】2111x x x '⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,故A 错误; 2sin cos sin x x x x x x '-⎛⎫= ⎪⎝⎭,故B 正确; ()55ln 5xx'=,故C 错误;()22cos 2cos sin xx x x x x '=-,故D 错误.故选:ACD11.下列各式正确的是( ) A .sin cos 33ππ'⎛⎫= ⎪⎝⎭B .()cos sin x x '=C .()sin cos x x '=D .'⎛ ⎝【答案】CD 【分析】直接根据导数的运算公式计算即可. 【解析】对于A ,sin 03π'⎛⎫= ⎪⎝⎭,故错误;对于B ,()cos sin x x '=-,故错误; 对于C ,()sin cos x x '=,故正确; 对于D ,'⎛=⎝ 故选:CD.第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明三、填空题12.对于三次函数()()320ax bx d a f x cx =+++≠给出定义:设()f x '是函数()y f x =的导数,()f x ''是函数()f x '的导数,若方程()0f x ''=有实数解0x ,则称点()()00,x f x 为函数()y f x =的“拐点”,某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心。
1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则课时作业5A 级 基础巩固一、单选题1.下列求导运算正确的是( )A .1ln x x '⎛⎫= ⎪⎝⎭B .()1x x x e e '⋅=+ C .2111x x x '⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭ D .()2cos 2sin x x x x '=- 2.若函数()f x 的导函数为()f x ',且满足()()21ln 2f x f x x ='+,则()1f '=( ) A .0 B .1- C .2- D .23.已知函数1()e ln x f x x x -=+,则()1f '=( )A .0B .1C .eD .24.函数3(20208)y x =-的导数y '=( )A .23(20208)x -B .24x -C .224(20208)x -- D .224(20208)x - 5.曲线421y x ax =++在点(1, 2)a -+处的切线斜率为8,则实数a 的值为( ) A .6- B .6 C .12 D .12- 6.函数2(ln 1)y x x =+在1x =处的切线方程为( )A .42y x =+B .24y x =-C .42y x =-D .24y x =+ 7.已知函数()()2ln 31f x x x f x '=-+,则()1f =( )A .2B .1C .0D .1- 8.设()ln(21)f x x =-,若()f x 在0x 处的导数0()1f x '=,则0x 的值为( ) A .12e + B .32 C .1 D .34B 级 综合提升9.一物体做直线运动,其位移s (单位: m )与时间t (单位: s )的关系是25s t t =-,则该物体在3t s =时的瞬时速度是A .1m /s -B .1m /sC .2m /sD .6m /s 10.函数()2()2f x x π=的导数是( )A .()4f x x π'=B .2()4f x x π'=C .2()8f x x π='D .()16f x x π'=二、填空题11.已知()22f x ax =+,若()14f '=,则a =__________. 12.已知()()32'0f x x xf =+,则()'1f =_______.13.若函数()f x =,则()f x '=_________.14.下列函数求导运算正确的序号为______ .①3(3)3log x x e '=; ②21(log )ln 2x x '=; ③()x x e e '=;④(e )e 1x x x '⋅=+C 级 拓展探究三、解答题15.求下列函数的导数. ①n 1l y x x=+; ②()()22131y x x =-+; ③sincos 22x y x x =-; ④cos xx y e =; 16.已知函数()2ln f x x x =-.(1)求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)求函数()0f x '>的解集.参考答案1.C【分析】根据导数的运算公式与运算法则计算,对每个选项逐一分析.【详解】 A. 22111ln ln ln x x xx x -'⎛⎫==- ⎪⎝⎭,故A 错;B. ()x x x x e e xe '⋅=+,故B 错;C. 2111x x x '⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,故C 正确;D. ()22cos 2cos sin x x x x x x '=-,故D 错. 故选:C.2.C【分析】求导得()f x ',再代入1x =即可计算出()1f '.【详解】由题意()()2'1'2f f x x =+,所以()()'12'12f f =+,得()12f '=-. 故选:C.3.D【分析】对1()eln x f x x x -=+求导后,将1x =代入即可求解. 【详解】因为1()e ln x f x x x -=+,所以111()e ln e 1ln x x f x x x x x--'=++⨯=++, 所以11(1)e 1ln12f -'=++=,故选:D4.C【分析】利用复合函数求导法则即可求解.【详解】2223(20208)(20208)3(20208)(8)24(20208)y x x x x =-⨯-=⨯-⨯-=--'', 故选:C5.A【分析】先求导函数,再利用导数的几何意义,建立方程,即可求得a 的值.【详解】由421y x ax =++,得342y x ax '=+,则曲线421y x ax =++在点(1, 2)a -+处的切线斜率为428a --=,得6a =-.故选:A.【点睛】本题考查导数的几何意义,函数导数的计算,考查学生的计算能力,属于基础题.6.C【分析】先求出导函数,代入1x =可得切线斜率,再求出切点,进而可得切线方程.【详解】 解:由已知12(ln 1)22ln 4y x x x x '=++⋅=+, 则1|4x y ='=,又1x =时,2y =,则切线方程为42y x =-.故选:C.【点睛】本题考查利用导数求切线方程,是基础题.7.D【分析】计算出()f x 的导数'()f x ,将1x =代入'()f x 即可求出()1f ',进而可计算出(1)f .【详解】因为()()2ln 31f x x x f x '=-+,则()()1321f x f x x''=-+, 所以()()'1132'1f f =-+,则()12f '=,所以()2ln 32f x x x x =-+,所以()1ln1321f =-+=-. 故选:D.【点睛】本题考查导数的相关计算,属于基础题.8.B【分析】直接求出原函数的导函数,由0()1f x '=列式求解0x 的值.【详解】由()ln(21)f x x =-,得(212)f x x =-'. 由002()121f x x '==-,解得:032x =. 故选:B .【点睛】本题考查了简单的复合函数求导,关键是不要忘记对内层函数求导,是基础题.9.A【分析】先对s 求导,然后将3t =代入导数式,可得出该物体在3t s =时的瞬时速度.【详解】对25s t t =-求导,得52s t '=-,35231/t s m s =∴=-⨯=-',因此,该物体在3t s =时的瞬时速度为1/m s -,故选A .【点睛】本题考查瞬时速度的概念,考查导数与瞬时变化率之间的关系,考查计算能力,属于基础题.10.C【详解】()()22228f x x x πππ=⋅='故选C11.2【分析】求得()f x ',由()14f '=可求得实数a 的值.【详解】()22f x ax =+,()2f x ax '∴=,则()124f a '==,解得2a =.故答案为:2.【点睛】本题考查利用导数值求参数值,考查计算能力,属于基础题.12.3【分析】先求出()3f x x =,再求导求解. 【详解】由题得()()2'32'0f x x f =+, 令0x =可得:()'00f =,则()3f x x =, ∴()2'3f x x =, 所以()'13f =.故答案为:3【点睛】本题主要考查导数的求法,意在考查学生对该知识的理解掌握水平.13.43x - 【分析】利用复合函数的求导法则以及基本初等函数的导数公式即可求解.【详解】 ∵12()(43)f x x ==-,∴121()(43)(43)2f x x x -=-⋅='-'故答案为:43x - 14.②③【分析】 依次求出每个函数的导数即可.【详解】因为(3)3ln 3x x '=,21(log )ln 2x x '=,()x x e e '=,(e )e e x x x x x '⋅=+⋅ 所以正确的序号为②③故答案为:②③【点睛】本题考查的是导数的计算,较简单.15.①211y x x '=-;②21843y x x '=+-③11cos 2y x '=-;④y '=-sin cos x x ex +. 【分析】对于①④,直接利用导数的加法和除法法则可求,②③需要先化简,再用求导公式和导数的运算法则可求.【详解】解:①()21111ln ln y x x x x x x''⎛⎫⎛⎫''=+=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. ②因为()()23221316231y x x x x x =-+=+--, 所以()326231y x x x ''=+-- ()()()()32262311843x x x x x ''''=+--=+-.③因为1sin cos sin 222y x x x x x =-=-, 所以111sin sin 1cos 222y x x x x x ''⎛⎫⎛⎫''=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.④()()()2cos cos cos sin cos x x x x x x e x e x x x y e e e '''-+⎛⎫'===- ⎪⎝⎭ =-sin cos x x ex+. 【点睛】函数求导常用类型:(1) 基本初等函数:利用求导公式和导数四则运算法则;(2)复合函数:利用复合函数求导法则(3)一些复杂函数需要先化简,再求导.16.(1)y x =;(2)⎫+∞⎪⎪⎝⎭.【分析】(1)求出()1f 、()1f '的值,利用点斜式可得出所求切线的方程;(2)求得函数()2ln f x x x =-的定义域为()0,∞+,然后在()0,x ∈+∞上解不等式()0f x '>即可得解集.【详解】(1)依题意,函数()2ln f x x x =-的定义域为()0,∞+,且()12f x x x '=-, ()211ln11f ∴=-=,()1211f '=-=,因此,曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程为11y x -=-,即y x =; (2)依题意,函数()2ln f x x x =-的定义域为()0,∞+,且()12f x x x'=-, 令()0f x '>且0x >,解得,2x >,故不等式()0f x '>的解集为⎫+∞⎪⎪⎝⎭.。
基本初等函数的导数公式及导数运算法则综合测试题(附答案)选修2-21.2.2第2课时基本初等函数的导数公式及导数运算法则一、选择题1 .函数y = (x+ 1)2(x—1)在x= 1处的导数等于()A.1B.2C. 3D. 4答案]D解析]y = (x+1)2]'—x1 )+(x+ 1)2(x—1)'=2(x + 1)?(x—1) + (x+ 1)2= 3x2 + 2x—1,y‘ =1= 4.2.若对任意x€ R, f‘ =)4x3, f(1) = —1,则f(x)=()A. x4B. x4— 2C. 4x3—5D. x4+ 2答案]B解析]丁f‘(=4x3.f(x) = x4+c,又f(1) = — 1• • • 1 + c= — 1 ,• • • c= —2,—f(x) = x4 — 2.3 .设函数f(x) = xm + ax 的导数为f‘ =)2x+1,则数列{1f(n)}(n € N*) 的前n 项和是()A.nn+1B.n+2n+1C.nn—1D.n+1n 答案]A解析]T f(x) = xm+ ax 的导数为f‘(x)2x + 1,/. m = 2, a= 1,二f(x) = x2+ x,即f(n) = n2+n=n(n+ 1),二数列{1f(n)}(n € N*)的前n项和为:Sn= 11 X2 12X3 13 x+…+ 1n(n+ 1)=1 —12+ 12—13+…+ 1n —1n + 1=1 —1n+ 1= nn+ 1,故选 A.4.二次函数y = f(x)的图象过原点,且它的导函数y= f‘的)图象是过第一、二、三象限的一条直线,贝卩函数y= f(x)的图象的顶点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案]C解析]由题意可设f(x)= ax2 + bx, f' (=2ax + b,由于f‘(的图象是过第一、二、三象限的一条直线,故2a>0, b>0,则f(x) = ax+ b2a2—b24a, 顶点—b2a,—b24a 在第三象限,故选 C.5 .函数y = (2 + x3)2的导数为()A. 6x5+ 12x2B. 4+ 2x3C. 2(2+ x3)2D. 2(2+ x3)?3x答案]A解析]t y= (2+ x3)2= 4+ 4x3+ x6,/. y = 6x5 + 12x2.6. (2010?江西文,4)若函数f(x) = ax4 + bx2 + c满足f‘ 侍)2,贝卩 f -(1)=()A.- 1B.- 2C. 2D. 0答案]B解析]本题考查函数知识,求导运算及整体代换的思想,f‘(x)4ax3+ 2bx,f,41)=-4a-2b=- (4a + 2b), f '件)4a + 2b, A「—()= — f‘(4— 2要善于观察,故选 B.7.设函数f(x)= (1 —2x3)10,贝S f ' 4X)A. 0B.- 1C.- 60D. 60答案]D解析]f ' (4)10(1 —2x3)9(1 —2x3) 4 10(1 —2x3)9?(—6x2)= —60x2(1 —2X3)9,A f ' (1)60.8.函数y = sin2x—cos2x的导数是()A. 22cos2x— n 4B cos2x— sin2xC. sin2x+ cos2xD. 22cos2x+ n4答案]A解析]y = (si n2x—cos2x) = (sin 2x) —(cos2x)=2cos2x+ 2sin2x= 22cos2x— n 4.9.(2010?高二潍坊检测)已知曲线y= x24—3lnx的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为()A. 3B. 2C. 1D.12答案]A解析]由「(対x2 —3x= 12得x= 3.10.设函数f(x)是R上以5为周期的可导偶函数,则曲线y= f(x)在x=5 处的切线的斜率为()A.—15B. 0C.15D. 5答案]B解析]由题设可知f(x + 5) = f(x)二f‘ (+5)= f‘ ,)二f‘(®f‘ (0)又f( —x)= f(x),「. fTx)(—1)= f‘ (x)即x)= —f‘ ,)••• f‘ (0)0故f '(另f ' (&)0.故应选B.二、填空题11.________________________________________ 若f(x) = x, © (x 弄 1 + sin2x,则 f © (x并______________________ , © f(x)扫 _______答案]2si nx+ n4 1 + sin2x解析]f © (x)f 1 + sin2x= (sinx+ cosx)2 =|sinx + cosx| = 2sinx+ n 4.© f(x)” 1 + sin2x.12.设函数f(x) = cos(3x+ © )(0C ©< n,若f(x)+ f '是)奇函数,贝S ©=答案]n6解析]f (x)- 3sin(3x+ ©)f(x) + f ' (x)cos(3x+ © ) 3sin(3x+ ©)=2sin3x + ©+ 5 n 6.若f(x) + f‘ 为奇函数,则f(0) + f‘ (=)0,即0= 2sin + 5 n 6 二©+ 5 n 6= k n (l€ Z).又T ©€ (0, n ,二©= n 6.13.函数y= (1+ 2x2)8的导数为_________ .答案]32x(1 + 2x2)7解析]令u= 1 + 2x2,则y= u8,••• y' = y' u?u= 8u7?4x= 8(1 + 2x2)7?4x= 32x(1 + 2x2)7.14.函数y= x1 + x2 的导数为_______ .答案](1 + 2x2)1 + x21 + x2解析]y = (x1 + x2) = x' + x2+ x(1 + x2) = 1 + x2 + x21 + x2= (1 + 2x2)1 + x21 + x2.三、解答题15.求下列函数的导数:(1)y= xsin2x; (2)y= In(x + 1+ x2);(3)y= ex+ lex—1; (4)y= x+ cosxx+ sinx.解析](1)y =(x) sir+xc(sin2x)'=sin2x+ x?2s in x?(s in x)= §in2x+ xsin 2x.(2)y = 1x+ 1 + x2?(x + 1 + x2)'=1x+ 1 + x2(1 + x1 + x2)= 11 + x2.(3)y = (ex +1) ' (—x1)—(ex + 1)(ex—1) ' (—1)2= —2ex(ex—1)2.(4)y = (x+ cosx) '+(sinx)—(x+ cosx)(x+ sinx)(x+ sinx)2= (1 —sinx)(x+ sinx)—(x+ cosx)(1+ cosx)(x+ sinx)2=—xcosx—xsinx+ sinx—cosx—1(x+ sinx)2.16.求下列函数的导数:(1)y= cos2(x2—x); (2)y= cosx?sin3x;(3)y= xIoga(x2+ x—1); (4)y= Iog2x—1x+ 1.解析](1)y = cos2(x2- x)]=2cos(x2— x)cos(x2— x)]=2cos(x2— x) —sin(x2—x)](x2 —x)'= 2cos(x2—x)—sin(x2—x)](2x—1)= (1 —2x)sin2(x2—x).(2)y = (cosx?sin3x)= (cosx) ' s+3x)sx(sin3x) '=—sinxsin3x+ 3cosxcos3x= 3cosxcos3x—sinxsin3x.(3)y = Ioga(x2+ x—1)+ x?1x2+ x—1Iogae(x2+ x—1) = Ioga(x2+ x—1)+2x2+xx2+x-1logae.(4)y 厶x+ 1x—1x—1x+ 1' Iog2ex + 1x—1log2ex + 1 —x+ 1(x + 1)2=2log2ex2— 1.17.设f(x) = 2sinx1 + x2,如果 f '閑2(1 + x2)2?g(x),求g(x).解析]•/ f'閑2cosx(1+ x2)—2sinx?2x(1 + x2)2=2(1 + x2)2(1 + x2)cosx— 2x?s inx],又f‘ 閑2(1 + x2)2?g(x).g(x)= (1 + x2)cosx- 2xs in x.18.求下列函数的导数:(其中f(x)是可导函数)(1)y= f1x;(2)y=f(x2 + 1).解析](1)解法1:设y= f(u), u= 1x,则y‘亲y‘ u?u=f' (u—1x2= —1x2f ' 1x.解法2:y = f1x = f‘ 1x?似-1x2f‘ 1x.(2)解法1:设y= f(u), u = v, v=x2+ 1,。