导数测试题(含答案)doc资料
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导数专题训练及答案专题一导数的几何意义及其应用导数的几何意义是高考重点考查的内容之一,常与解析几何知识交汇命题,主要题型是利用导数的几何意义求曲线上某点处切线的斜率或曲线上某点的坐标或过某点的切线方程,求解这类问题的关键就是抓住切点P(x0,f(x0)),P点的坐标适合曲线方程,P点的坐标也适合切线方程,P点处的切线斜率k=f′(x0).解题方法:(1) 解决此类问题一定要分清“在某点处的切线”,还是“过某点的切线”的问法.(2)解决“过某点的切线”问题,一般是设切点坐标为P(x0,y0),然后求其切线斜率k=f′(x0),写出其切线方程.而“在某点处的切线”就是指“某点”为切点.(3)曲线与直线相切并不一定只有一个公共点,当曲线是二次曲线时,我们知道直线与曲线相切,有且只有一个公共点,这种观点对一般曲线不一定正确.[例1]已知曲线y=13x3+43.(1)求曲线在点P(2,4)处的切线方程;(2)求曲线过点P(2,4)的切线方程;(3)求斜率为4的曲线的切线方程.[变式训练]已知函数f(x)=x3+x-16.(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的方程;(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标.专题二导数在研究函数单调性中的应用利用导数的符号判断函数的单调性,进而求出函数的单调区间,是导数几何意义在研究曲线变化规律时的一个重要应用,体现了数形结合思想.这类问题要注意的是f(x)为增函数⇔f′(x)≥0且f′(x)=0的根有有限个,f(x)为减函数⇔f′≤0且f′(x)=0的根有有限个.解题步骤:(1)确定函数的定义域;(2)求导数f′(x);(3)①若求单调区间(或证明单调性),只需在函数f(x)的定义域内解(或证明)不等式f′(x)>0或f′(x)<0.②若已知函数f(x)的单调性,则将原问题转化为不等式f′(x)≥0或f′(x)≤0在单调区间上恒成立问题,再进行求解.[例2]设函数f(x)=x e a-x+bx,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=(e-1)x+4.(1)求a,b的值;(2)求f(x)的单调区间.[变式训练]设函数f(x)=xekx(k≠0).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若函数f(x)在区间(-1,1)内单调递增,求k的取值范围.专题三 导数在求函数极值与最值中的应用利用导数可求出函数的极值或最值,反之,已知函数的极值或最值也能求出参数的值或取值范围.该部分内容也可能与恒成立问题、函数零点问题等结合在一起进行综合考查,是高考的重点内容.解题方法:(1)运用导数求可导函数y =f(x)的极值的步骤:①先求函数的定义域,再求函数y =f(x)的导数f ′(x);②求方程f ′(x)=0的根;③检查f ′(x)在方程根的左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值,如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值.(2)求闭区间上可导函数的最值时,对函数极值是极大值还是极小值,可不再作判断,只需要直接与端点的函数值比较即可获得.(3)当连续函数的极值点只有一个时,相应的极值点必为函数的最值.[例3] 已知函数f (x )=-x 3+ax 2+bx 在区间(-2,1)内,当x =-1时取极小值,当x =23时取极大值.(1)求函数y =f (x )在x =-2时的对应点的切线方程;(2)求函数y =f (x )在[-2,1]上的最大值与最小值.[变式训练] 设函数f (x )=[ax 2-(4a +1)x +4a +3]e x .(1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程与x 轴平行,求a ;(2)若f (x )在x =2处取得极小值,求a 的取值范围.专题四 导数在证明不等式中的应用在用导数方法证明不等式时,常构造函数,利用单调性和最值方法证明不等式.解题方法:一般地,如果证明f(x)>g(x),x ∈(a ,b),可转化为证明F(x)=f(x)-g(x)>0,若F ′(x)>0,则函数F(x)在(a ,b)上是增函数,若F(a)≥0,则由增函数的定义知,F(x)>F(a)≥0,从而f(x)>g(x)成立,同理可证f(x)<g(x),f(x)>g(x).[例4] 已知函数f (x )=ln x -(x -1)22. (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)证明:当x >1时,f (x )<x -1.[变式训练] 已知函数f (x )=a e x -ln x -1.(1)设x =2是f (x )的极值点,求a ,并求f (x )的单调区间;(2)证明:当a ≥1e 时,f (x )≥0.专题五 定积分及其应用定积分的基本应用主要有两个方面:一个是求坐标平面上曲边梯形的面积,另一个是求变速运动的路程(位移)或变力所做的功.高考中要求较低,一般只考一个小题.解题方法:(1)用微积分基本定理求定积分,关键是找出被积函数的原函数,这就需要利用求导运算与求原函数是互逆运算的关系来求原函数.(2) 利用定积分求平面图形的面积的步骤如下:①画出图形,确定图形范围;②解方程组求出图形交点坐标,确定积分上、下限;③确定被积函数,注意分清函数图形的上、下位置;④计算定积分,求出平面图形面积.(3)利用定积分求加速度或路程(位移),要先根据物理知识得出被积函数,再确定时间段,最后用求定积分方法求出结果.[例5] 已知抛物线y =x 2-2x 及直线x =0,x =a ,y =0围成的平面图形的面积为43,求a 的值.[变式训练] (1)若函数f (x )在R 上可导,f (x )=x 3+x 2f ′(1),则∫20f (x )d x = ____;(2)在平面直角坐标系xOy 中,直线y =a (a >0)与抛物线y =x 2所围成的封闭图形的面积为823,则a =____.专题六 化归与转化思想在导数中的应用化归与转化就是在处理问题时,把待解决的问题或难解决的问题,通过某种转化过程,归结为一类已解决或易解决的问题,最终求得问题的解答.解题方法:与函数相关的问题中,化归与转化思想随处可见,如,函数在某区间上单调可转化为函数的导数在该区间上符号不变,不等式的证明可转化为最值问题等.[例6] 设f (x )=e x1+ax 2,其中a 为正实数. (1)当a =43时,求f (x )的极值点;(2)若f (x )为R 上的单调函数,求a 的取值范围.[变式训练] 如果函数f(x)=2x2-ln x 在定义域内的一个子区间(k -1,k +1)上不是单调函数,则实数k 的取值范围是________.答案例1 解:(1)因为P (2,4)在曲线y =13x 3+43上,且y ′=x 2,所以在点P (2,4)处的切线的斜率k =y ′|x =2=4.所以曲线在点P (2,4)处的切线方程为y -4=4(x -2),即4x -y -4=0.(2)设曲线y -13x 3+43与过点P (2,4)的切线相切于点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,13x 30+43,则切线的斜率k =y ′|x =x 0=x 20,所以切线方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 30+43=x 20(x -x 0), 即y =x 20·x -23x 30+43.因为点P (2,4)在切线上,所以4=2x 20-23x 30+43,即x 30-3x 20+4=0,所以x 30+x 20-4x 20+4=0,所以(x 0+1)(x 0-2)2=0,解得x 0=-1或x 0=2,故所求的切线方程为4x -y -4=0或x -y +2=0.(3)设切点为(x 1,y 1),则切线的斜率k =x 21=4,得x 0=±2.所以切点为(2,4),⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-43, 所以切线方程为y -4=4(x -2)和y +43=4(x +2),即4x -y -4=0和12x -3y +20=0.变式训练 解:(1)因为f (2)=23+2-16=-6,所以点(2,-6)在曲线上.因为f ′(x )=(x 3+x -16)′=3x 2+1,所以在点(2,-6)处的切线的斜率为k =f ′(2)=3×22+1=13,所以切线的方程为y =13(x -2)+(-6),即y =13x -32.(2)设切点坐标为(x 0,y 0),则直线l 的斜率为f ′(x 0)=3x 20+1,所以直线l 的方程为y =(3x 20+1)(x -x 0)+x 30+x 0-16.又因为直线l 过点(0,0),所以0=(3x 20+1)(-x 0)+x 30+x 0-16,整理得x 30=-8,所以x 0=-2,y 0=(-2)3+(-2)-16=-26,所以k =3×(-2)2+1=13,所以直线l 的方程为y =13x ,切点坐标为(-2,-26).例2 解:(1)因为f (x )=x e a -x +bx ,所以f ′(x )=(1-x )e a -x +b .依题设,知⎩⎪⎨⎪⎧f (2)=2e +2,f ′(2)=e -1,即⎩⎪⎨⎪⎧2e a -2+2b =2e +2,-e a -2+b =e -1.解得a =2,b =e.(2)由(1)知f (x )=x e 2-x +e x .由f ′(x )=e 2-x (1-x +e x -1)及e 2-x >0知,f ′(x )与1-x +e x -1同号. 令g (x )=1-x +e x -1,则g ′(x )=-1+e x -1.所以,当x ∈(-∞,1)时,g ′(x )<0,g (x )在区间(-∞,1)上单调递减;当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0,g (x )在区间(1,+∞)上单调递增. 故g (1)=1是g (x )在区间(-∞,+∞)上的最小值,从而g (x )>0,x ∈(-∞,+∞).综上可知,f ′(x )>0,x ∈(-∞,+∞). 故f (x )的单调递增区间为(-∞,+∞).变式训练 解:(1)f ′(x )=(1+kx )e kx (k ≠0), 令f ′(x )=0得x =-1k (k ≠0).若k >0,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1k 时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-1k ,+∞时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增; 若k <0,则当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-1k 时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-1k ,+∞时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减. (2)由(1)知,若k >0时,则当且仅当-1k ≤-1,即k ≤1,函数f (x )在(-1,1)上单调递增.若k <0时,则当且仅当-1k ≥1,即k ≥-1时,函数f (x )在(-1,1)上单调递增.综上可知,函数f (x )在(-1,1)上单调递增时,k 的取值范围是[-1,0)∪(0,1].例3 解:(1)f ′(x )=-3x 2+2ax +b .又x =-1,x =23分别对应函数取得极小值、极大值的情况,所以-1,23为方程-3x 2+2ax +b =0的两个根.所以a =-12,b =2,则f (x )=-x 3-12x 2+2x . x =-2时,f (x )=2,即(-2,2)在曲线上. 又切线斜率为k =f ′(x )=-3x 2-x +2, f ′(-2)=-8,所求切线方程为y -2=-8(x +2), 即为8x +y +14=0.(2)x 在变化时,f ′(x )及f (x )的变化情况如下表: ↘↗↘则f (x )在[-2,1]上的最大值为2,最小值为-32.变式训练 解:(1)因为f (x )=[ax 2-(4a +1)x +4a +3]e x , 所以f ′(x )=[2ax -(4a +1)]e x +[ax 2-(4a +1)x +4a +3]e x =[ax 2-(2a +1)x +2]e x .所以f ′(1)=(1-a )e.由题设知f ′(1)=0,即(1-a )e =0,解得a =1. 此时f (1)=3e ≠0. 所以a 的值为1.(2)由(1)得f ′(x )=[ax 2-(2a +1)x +2]e x =(ax -1)(x -2)e x .若a >12,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,2时,f ′(x )<0;当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0. 所以f (x )在x =2处取得极小值.若a ≤12,则当x ∈(0,2)时,x -2<0,ax -1≤12x -1<0,所以f ′(x )>0.所以2不是f (x )的极小值点.综上可知,a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.例4 (1)解:f ′(x )=1x -x +1=-x 2+x +1x,x ∈(0,+∞). 由f ′(x )>0得⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-x 2+x +1>0,解得0<x <1+52. 故f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1+52. (2)证明:令F (x )=f (x )-(x -1),x ∈(0,+∞). 则有F ′(x )=1-x 2x .当x ∈(1,+∞)时,F ′(x )<0, 所以F (x )在[1,+∞)上单调递减,故当x >1时,F (x )<F (1)=0,即当x >1时,f (x )<x -1.变式训练 (1)解:f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=a e x -1x .由题设知,f ′(2)=0,所以a =12e 2. 从而f (x )=12e 2e x -ln x -1,f ′(x )=12e 2e x -1x . 当0<x <2时,f ′(x )<0;当x >2时,f ′(x )>0.所以f (x )在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增. (2)证明:当a ≥1e 时,f (x )≥e xe -ln x -1. 设g (x )=e x e -ln x -1,则g ′(x )=e x e -1x . 当0<x <1时,g ′(x )<0;当x >1时,g ′(x )>0. 所以x =1是g (x )的最小值点. 故当x >0时,g (x )≥g (1)=0. 因此,当a ≥1e 时,f (x )≥0.例5 解:作出y =x 2-2x 的图象如图所示.(1)当a <0时,S =∫0a (x 2-2x )d x =⎝⎛⎭⎪⎫13x 3-x 2|0a =-a 33+a 2=43,所以(a +1)(a -2)2=0, 因为a <0,所以a =-1. (2)当a >0时, ①若0<a ≤2,则S =-∫a 0(x 2-2x )d x = -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-x 2|a 0=a 2-a 33=43, 所以a 3-3a 2+4=0, 即(a +1)(a -2)2=0. 因为a >0,所以a =2. ②当a >2时,不合题意. 综上a =-1或a =2.变式训练 解析:(1)因为f (x )=x 3+x 2f ′ 所以f ′(x )=3x 2+2xf ′(x ), 所以f ′(1)=3+2f ′(1), 所以f ′(1)=-3,所以∫20f (x )d x =⎝⎛⎭⎪⎫14x 4+13x 3f ′(1)|20=-4.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =a 可得A (-a ,a ),B (a ,a ),S = (a -x 2)d x=⎝ ⎛⎭⎪⎫ax -13x 3|=2⎝ ⎛⎭⎪⎫a a -13a a =4a 323=823, 解得a =2. 答案:(1)-4 (2)2例6 解:(1)对f (x )求导得f ′(x )=e x·1+ax 2-2ax (1+ax 2)2.①当a =43时,若f ′(x )=0,则4x 2-8x +3=0, 解得x 1=32,x 2=12. 综合①,可知: ↗↘↗所以,x 1=32是极小值点,x 2=12是极大值点. (2)若f (x )为R 上的单调函数,则f ′(x )在R 上不变号,结合①与条件a >0, 知ax 2-2ax +1≥0在R 上恒成立, 因此Δ=4a 2-4a =4a (a -1)≤0, 由此并结合a >0,知0<a ≤1.变式训练 解析:显然函数f (x )的定义域为(0,+∞), y ′=4x -1x =4x 2-1x .由y ′>0,得函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞; 由y ′<0,得函数f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫0,12,由于函数在区间(k -1,k +1)上不是单调函数,所以⎩⎨⎧k -1<12<k +1,k -1≥0,解得1≤k <32. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32。
导数高考题1.已知函数f(x)=x3+ax+,g(x)=﹣lnx(i)当 a为何值时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)用min {m,n }表示m,n中的最小值,设函数h(x)=min { f(x),g(x)}(x>0),讨论h(x)零点的个数.解:(i)f′(x)=3x2+a,设曲线y=f(x)与x轴相切于点P(x0,0),则f(x0)=0,f′(x0)=0,∴,解得,a=.因此当a=﹣时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)当x∈(1,+∞)时,g(x)=﹣lnx<0,∴函数h(x)=min { f(x),g(x)}≤g(x)<0,故h(x)在x∈(1,+∞)时无零点.当x=1时,若a≥﹣,则f(1)=a+≥0,∴h(x)=min { f(1),g(1)}=g(1)=0,故x=1是函数h(x)的一个零点;若a<﹣,则f(1)=a+<0,∴h(x)=min { f(1),g(1)}=f(1)<0,故x=1不是函数h(x)的零点;当x∈(0,1)时,g(x)=﹣lnx>0,因此只考虑f(x)在(0,1)内的零点个数即可.①当a≤﹣3或a≥0时,f′(x)=3x2+a在(0,1)内无零点,因此f(x)在区间(0,1)内单调,而f(0)=,f(1)=a+,∴当a≤﹣3时,函数f(x)在区间(0,1)内有一个零点,当a≥0时,函数f(x)在区间(0,1)内没有零点.②当﹣3<a<0时,函数f(x)在内单调递减,在内单调递增,故当x=时,f (x)取得最小值=.若>0,即,则f(x)在(0,1)内无零点.若=0,即a=﹣,则f(x)在(0,1)内有唯一零点.若<0,即,由f(0)=,f(1)=a+,∴当时,f(x)在(0,1)内有两个零点.当﹣3<a时,f(x)在(0,1)内有一个零点.综上可得:当或a<时,h(x)有一个零点;当a=或时,h(x)有两个零点;当时,函数h(x)有三个零点.2.设函数f(x)=e mx+x2﹣mx.(1)证明:f(x)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(2)若对于任意x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1,求m的取值范围.解:(1)证明:f′(x)=m(e mx﹣1)+2x.若m≥0,则当x∈(﹣∞,0)时,e mx﹣1≤0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e mx﹣1≥0,f′(x)>0.若m<0,则当x∈(﹣∞,0)时,e mx﹣1>0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e mx﹣1<0,f′(x)>0.所以,f(x)在(﹣∞,0)时单调递减,在(0,+∞)单调递增.(2)由(1)知,对任意的m,f(x)在[﹣1,0]单调递减,在[0,1]单调递增,故f(x)在x=0处取得最小值.所以对于任意x1,x2∈[﹣1,1],|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1的充要条件是即设函数g(t)=e t﹣t﹣e+1,则g′(t)=e t﹣1.当t<0时,g′(t)<0;当t>0时,g′(t)>0.故g(t)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.又g(1)=0,g(﹣1)=e﹣1+2﹣e<0,故当t∈[﹣1,1]时,g(t)≤0.当m∈[﹣1,1]时,g(m)≤0,g(﹣m)≤0,即合式成立;当m>1时,由g(t)的单调性,g(m)>0,即e m﹣m>e﹣1.当m<﹣1时,g(﹣m)>0,即e﹣m+m>e﹣1.综上,m的取值范围是[﹣1,1]3.函数f(x)=ln(x+1)﹣(a>1).(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设a1=1,a n+1=ln(a n+1),证明:<a n≤.解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(﹣1,+∞),f′(x)=,①当1<a<2时,若x∈(﹣1,a2﹣2a),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(﹣1,a2﹣2a)上是增函数,若x∈(a2﹣2a,0),则f′(x)<0,此时函数f(x)在(a2﹣2a,0)上是减函数,若x∈(0,+∞),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(0,+∞)上是增函数.②当a=2时,f′(x)>0,此时函数f(x)在(﹣1,+∞)上是增函数,③当a>2时,若x∈(﹣1,0),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(﹣1,0)上是增函数,若x∈(0,a2﹣2a),则f′(x)<0,此时函数f(x)在(0,a2﹣2a)上是减函数,若x∈(a2﹣2a,+∞),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(a2﹣2a,+∞)上是增函数.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a=2时,此时函数f(x)在(﹣1,+∞)上是增函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)>f(0)=0,即ln(x+1)>,(x>0),又由(Ⅰ)知,当a=3时,f(x)在(0,3)上是减函数,当x∈(0,3)时,f(x)<f(0)=0,ln(x+1)<,下面用数学归纳法进行证明<a n≤成立,①当n=1时,由已知,故结论成立.②假设当n=k时结论成立,即,则当n=k+1时,a n+1=ln(a n+1)>ln(),a n+1=ln(a n+1)<ln(),即当n=k+1时,成立,综上由①②可知,对任何n∈N•结论都成立.4.已知函数f(x)=e x﹣e﹣x﹣2x.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).解:(Ⅰ)由f(x)得f′(x)=e x+e﹣x﹣2,即f′(x)≥0,当且仅当e x=e﹣x即x=0时,f′(x)=0,∴函数f(x)在R上为增函数.(Ⅱ)g(x)=f(2x)﹣4bf(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(e x﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,则g′(x)=2[e2x+e﹣2x﹣2b(e x+e﹣x)+(4b﹣2)]=2[(e x+e﹣x)2﹣2b(e x+e﹣x)+(4b﹣4)]=2(e x+e﹣x﹣2)(e x+e﹣x+2﹣2b).①∵e x+e﹣x>2,e x+e﹣x+2>4,∴当2b≤4,即b≤2时,g′(x)≥0,当且仅当x=0时取等号,从而g(x)在R上为增函数,而g(0)=0,∴x>0时,g(x)>0,符合题意.②当b>2时,若x满足2<e x+e﹣x<2b﹣2即,得,此时,g′(x)<0,又由g(0)=0知,当时,g(x)<0,不符合题意.综合①、②知,b≤2,得b的最大值为2.(Ⅲ)∵1.4142<<1.4143,根据(Ⅱ)中g(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(e x﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,为了凑配ln2,并利用的近似值,故将ln即代入g(x)的解析式中,得.当b=2时,由g(x)>0,得,从而;令,得>2,当时,由g(x)<0,得,得.所以ln2的近似值为0.693.5.设函数f(x)=ae x lnx+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处得切线方程为y=e(x﹣1)+2.(Ⅰ)求a、b;(Ⅱ)证明:f(x)>1.解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+,由题意可得f(1)=2,f′(1)=e,故a=1,b=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=e x lnx+,∵f(x)>1,∴e x lnx+>1,∴lnx>﹣,∴f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,则g′(x)=1+lnx,∴当x∈(0,)时,g′(x)<0;当x∈(,+∞)时,g′(x)>0.故g(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,从而g(x)在(0,+∞)上的最小值为g()=﹣.设函数h(x)=xe﹣x﹣,则h′(x)=e﹣x(1﹣x).∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,故h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,从而h(x)在(0,+∞)上的最大值为h(1)=﹣.综上,当x>0时,g(x)>h(x),即f(x)>1.6.已知函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=e x(cx+d)若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2.(Ⅰ)求a,b,c,d的值;(Ⅱ)若x≥﹣2时,f(x)≤kg(x),求k的取值范围.解:(Ⅰ)由题意知f(0)=2,g(0)=2,f′(0)=4,g′(0)=4,而f′(x)=2x+a,g′(x)=e x(cx+d+c),故b=2,d=2,a=4,d+c=4,从而a=4,b=2,c=2,d=2;(Ⅱ)由(I)知,f(x)=x2+4x+2,g(x)=2e x(x+1),设F(x)=kg(x)﹣f(x)=2ke x(x+1)﹣x2﹣4x﹣2,则F′(x)=2ke x(x+2)﹣2x﹣4=2(x+2)(ke x﹣1),由题设得F(0)≥0,即k≥1,令F′(x)=0,得x1=﹣lnk,x2=﹣2,①若1≤k<e2,则﹣2<x1≤0,从而当x∈(﹣2,x1)时,F′(x)<0,当x∈(x1,+∞)时,F′(x)>0,即F(x)在(﹣2,x1)上减,在(x1,+∞)上是增,故F(x)在[﹣2,+∞)上的最小值为F(x1),而F(x1)=﹣x1(x1+2)≥0,x≥﹣2时F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立.②若k=e2,则F′(x)=2e2(x+2)(e x﹣e﹣2),从而当x∈(﹣2,+∞)时,F′(x)>0,即F(x)在(﹣2,+∞)上是增,而F(﹣2)=0,故当x≥﹣2时,F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立.③若k>e2时,F′(x)>2e2(x+2)(e x﹣e﹣2),而F(﹣2)=﹣2ke﹣2+2<0,所以当x>﹣2时,f(x)≤kg(x)不恒成立,综上,k的取值范围是[1,e2].7.已知函数f(x)=e x﹣ln(x+m)(Ι)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)当m≤2时,证明f(x)>0.(Ⅰ)解:∵,x=0是f(x)的极值点,∴,解得m=1.所以函数f(x)=e x﹣ln(x+1),其定义域为(﹣1,+∞).∵.设g(x)=e x(x+1)﹣1,则g′(x)=e x(x+1)+e x>0,所以g(x)在(﹣1,+∞)上为增函数,又∵g(0)=0,所以当x>0时,g(x)>0,即f′(x)>0;当﹣1<x<0时,g(x)<0,f′(x)<0.所以f(x)在(﹣1,0)上为减函数;在(0,+∞)上为增函数;(Ⅱ)证明:当m≤2,x∈(﹣m,+∞)时,ln(x+m)≤ln(x+2),故只需证明当m=2时f(x)>0.当m=2时,函数在(﹣2,+∞)上为增函数,且f′(﹣1)<0,f′(0)>0.故f′(x)=0在(﹣2,+∞)上有唯一实数根x0,且x0∈(﹣1,0).当x∈(﹣2,x0)时,f′(x)<0,当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,从而当x=x0时,f(x)取得最小值.由f′(x0)=0,得,ln(x0+2)=﹣x0.故f(x)≥=>0.综上,当m≤2时,f(x)>0.8.已知函数.(I)若x≥0时,f(x)≤0,求λ的最小值;(II)设数列{a n}的通项a n=1+.解:(I)由已知,f(0)=0,f′(x)==,∴f′(0)=0欲使x≥0时,f(x)≤0恒成立,则f(x)在(0,+∞)上必为减函数,即在(0,+∞)上f′(x)<0恒成立,当λ≤0时,f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,为增函数,故不合题意,若0<λ<时,由f′(x)>0解得x<,则当0<x<,f′(x)>0,所以当0<x<时,f(x)>0,此时不合题意,若λ≥,则当x>0时,f′(x)<0恒成立,此时f(x)在(0,+∞)上必为减函数,所以当x>0时,f(x)<0恒成立,综上,符合题意的λ的取值范围是λ≥,即λ的最小值为( II)令λ=,由(I)知,当x>0时,f(x)<0,即取x=,则于是a2n﹣a n+=++…++====>=ln2n﹣lnn=ln2,所以。
完整版)导数测试题(含答案)1.已知函数y=f(x)=x^2+1,则在x=2,Δx=0.1时,Δy的值为0.41.2.函数f(x)=2x^2-1在区间(1,1+Δx)上的平均变化率为4+4Δx。
3.设f′(x)存在,则曲线y=f(x)在点(x,f(x))处的切线与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y=x-2.5.在曲线y=x^2上,且在该点处的切线倾斜角为π/4的点为(2,4)。
6.已知函数f(x)=1/x,则f′(-3)=-1/9.7.函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是(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”的充要条件。
9.函数f(x)在开区间(a,b)内的极小值点有2个。
10.函数f(x)=-x^2+4x+7,在x∈[3,5]上的最大值和最小值分别是f(3)和f(5)。
11.函数f(x)=x^3-3x^2-9x+k在区间[-4,4]上的最小值为-71.12.速度为零的时刻是0,1,4秒末。
13.已知函数 $y=f(x)=ax^2+2x$,且 $f'(1)=4$,则 $a=3$。
14.已知函数 $y=ax^2+b$ 在点 $(1,3)$ 处的切线斜率为 $2$,则 $b=a+1$。
15.函数 $y=x e^x$ 的最小值为 $-1/e$。
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 $64$ $m^2$。
17.(1) $y'=6x+\cos x$;(2) $y'=\dfrac{1}{(1+x)^2}$;(3)$y'=\dfrac{1}{x}-e^x$。
18.(1) 解方程 $x^2+4=x+10$ 得 $x=3$ 或 $x=-2$,故交点为 $(3,13)$ 或 $(-2,0)$;(2) 在交点 $(3,13)$ 处,抛物线的斜率为 $6$,故该点处的切线方程为 $y=6x-5$。
一、选择题(每题只有一个选项是正确的,每题5分,共60分,在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的。
)1.某函数的导数为y′=12(x-1),那么这个函数可能是 ()A.y=ln1-x B.y=ln11-xC.y=ln(1-x) D.y=ln11-x2.(2021•江西)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,那么曲线y=f(x)在点(1,f(1))处切线的斜率为 ()A.4 B.-14 C.2 D.-123.(2021•辽宁)曲线y=xx-2在点(1,-1)处的切线方程为 ()A.y=x-2 B.y=-3x+2C.y=2x-3 D.y=-2x+14.曲线y=ex在点(2,e2)处的切线与坐标轴所围成三角形的面积为 ()A.94e2 B.2e2 C.e2 D.e225.函数y=f(x),y=g(x)的导函数的图象如图,那么y=f(x),y=g(x)的图象可能是()6.设y=8x2-lnx,那么此函数在区间(0,14)和(12,1)内分别 ()A.单调递增,单调递减B.单调递增,单调递增C.单调递减,单调递增D.单调递减,单调递减7.以下关于函数f(x)=(2x-x2)ex的判断正确的选项是 ()①f(x)>0的解集是{x|0<x<2};②f(-2)是极小值,f(2)是极大值;③f(x)没有最小值,也没有最大值.A.①③ B.①②③C.② D.①②8.f(x)=-x3-x,x∈[m,n],且f(m)•f(n)<0,那么方程f(x)=0在区间[m,n]上() A.至少有三个实根 B.至少有两个实根C.有且只有一个实根 D.无实根9.函数f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,那么实数a的取值范围是() A.-1<a<2 B.-3<a<6 C.a<-3或a>6 D.a<-1或a>210.要做一个圆锥形漏斗,其母线长为20cm,要使其体积最大,其高应为 ()A.2033cm B.100cm C.20cm D.203cm11.(2021•河南省实验中学)假设函数f(x)=(2-m)xx2+m的图象如下图,那么m的范围为 ()A.(-∞,-1) B.(-1,2) C.(1,2) D.(0,2)12.定义在R上的函数f(x)满足f(4)=1.f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如下图.假设两正数a,b满足f(2a+b)<1,那么b+2a+2的取值范围是 ()A.(13,12) B.(-∞,12)∪(3,+∞)C.(12,3) D.(-∞,-3) 二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分,请将答案填在题中的横线上。
导数练习题及答案导数练习题及答案导数是微积分的初步知识,是研究函数,解决实际问题的有力工具。
以下是导数练习题及答案,欢迎阅读。
一、选择题1.函数在某一点的导数是( )A.在该点的函数值的增量与自变量的增量的比B.一个函数C.一个常数,不是变数D.函数在这一点到它附近一点之间的平均变化率[答案] C[解析] 由定义,f′(x0)是当Δx无限趋近于0时,ΔyΔx无限趋近的常数,故应选C.2.如果质点A按照规律s=3t2运动,则在t0=3时的瞬时速度为( )A.6 B.18C.54 D.81[答案] B[解析] ∵s(t)=3t2,t0=3,∴Δs=s(t0+Δt)-s(t0)=3(3+Δt)2-332=18Δt+3(Δt)2∴ΔsΔt=18+3Δt.当Δt→0时,ΔsΔt→18,故应选B.3.y=x2在x=1处的导数为( )A.2x B.2C.2+Δx D.1[答案] B[解析] ∵f(x)=x2,x=1,∴Δy=f(1+Δx)2-f(1)=(1+Δx)2-1=2Δx+(Δx)2∴ΔyΔx=2+Δx当Δx→0时,ΔyΔx→2∴f′(1)=2,故应选B.4.一质点做直线运动,若它所经过的路程与时间的关系为s(t)=4t2-3(s(t)的单位:m,t的单位:s),则t=5时的`瞬时速度为( ) A.37 B.38C.39 D.40[答案] D[解析] ∵ΔsΔt=4(5+Δt)2-3-4×52+3Δt=40+4Δt,∴s′(5)=limΔt→0 ΔsΔt=limΔt→0 (40+4Δt)=40.故应选D.5.已知函数y=f(x),那么下列说法错误的是( )A.Δy=f(x0+Δx)-f(x0)叫做函数值的增量B.ΔyΔx=f(x0+Δx)-f(x0)Δx叫做函数在x0到x0+Δx之间的平均变化率C.f(x)在x0处的导数记为y′D.f(x)在x0处的导数记为f′(x0)[答案] C[解析] 由导数的定义可知C错误.故应选C.6.函数f(x)在x=x0处的导数可表示为y′|x=x0,即( )A.f′(x0)=f(x0+Δx)-f(x0)B.f′(x0)=limΔx→0[f(x0+Δx)-f(x0)]C.f′(x0)=f(x0+Δx)-f(x0)ΔxD.f′(x0)=limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx[答案] D[解析] 由导数的定义知D正确.故应选D.7.函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)在x=2时的瞬时变化率等于( )A.4a B.2a+bC.b D.4a+b[答案] D[解析] ∵ΔyΔx=a(2+Δx)2+b(2+Δx)+c-4a-2b-cΔx=4a+b+aΔx,∴y′|x=2=limΔx→0 ΔyΔx=limΔx→0 (4a+b+aΔx)=4a+b.故应选D.8.如果一个函数的瞬时变化率处处为0,则这个函数的图象是( ) A.圆 B.抛物线C.椭圆 D.直线[答案] D[解析] 当f(x)=b时,f′(x)=0,所以f(x)的图象为一条直线,故应选D.9.一物体作直线运动,其位移s与时间t的关系是s=3t-t2,则物体的初速度为( )A.0 B.3C.-2 D.3-2t[答案] B[解析] ∵ΔsΔt=3(0+Δt)-(0+Δt)2Δt=3-Δt,∴s′(0)=limΔt→0 ΔsΔt=3.故应选B.10.设f(x)=1x,则limx→a f(x)-f(a)x-a等于( )A.-1a B.2aC.-1a2 D.1a2[答案] C[解析] limx→a f(x)-f(a)x-a=limx→a 1x-1ax-a=limx→a a-x(x-a)xa=-limx→a 1ax=-1a2.二、填空题11.已知函数y=f(x)在x=x0处的导数为11,则limΔx→0f(x0-Δx)-f(x0)Δx=________;limx→x0 f(x)-f(x0)2(x0-x)=________.[答案] -11,-112[解析] limΔx→0 f(x0-Δx)-f(x0)Δx=-limΔx→0 f(x0-Δx)-f(x0)-Δx=-f′(x0)=-11;limx→x0 f(x)-f(x0)2(x0-x)=-12limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx=-12f′(x0)=-112.12.函数y=x+1x在x=1处的导数是________.[答案] 0[解析] ∵Δy=1+Δx+11+Δx-1+11=Δx-1+1Δx+1=(Δx)2Δx+1,∴ΔyΔx=ΔxΔx+1.∴y′|x=1=limΔx→0 ΔxΔx+1=0.13.已知函数f(x)=ax+4,若f′(2)=2,则a等于______.[答案] 2[解析] ∵ΔyΔx=a(2+Δx)+4-2a-4Δx=a,∴f′(1)=limΔx→0 ΔyΔx=a.∴a=2.14.已知f′(x0)=limx→x0 f(x)-f(x0)x-x0,f(3)=2,f′(3)=-2,则limx→3 2x-3f(x)x-3的值是________.[答案] 8[解析] limx→3 2x-3f(x)x-3=limx→3 2x-3f(x)+3f(3)-3f(3)x-3=limx→3 2x-3f(3)x-3+limx→3 3(f(3)-f(x))x-3.由于f(3)=2,上式可化为limx→3 2(x-3)x-3-3limx→3 f(x)-f(3)x-3=2-3×(-2)=8.三、解答题15.设f(x)=x2,求f′(x0),f′(-1),f′(2).[解析] 由导数定义有f′(x0)=limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx=limΔx→0 (x0+Δx)2-x20Δx=limΔx→0 Δx(2x0+Δx)Δx=2x0,16.枪弹在枪筒中运动可以看做匀加速运动,如果它的加速度是5.0×105m/s2,枪弹从枪口射出时所用时间为1.6×10-3s,求枪弹射出枪口时的瞬时速度.[解析] 位移公式为s=12at2∵Δs=12a(t0+Δt)2-12at20=at0Δt+12a(Δt)2∴ΔsΔt=at0+12aΔt,∴limΔt→0 ΔsΔt=limΔt→0 at0+12aΔt=at0,已知a=5.0×105m/s2,t0=1.6×10-3s,∴at0=800m/s.所以枪弹射出枪口时的瞬时速度为800m/s.17.在曲线y=f(x)=x2+3的图象上取一点P(1,4)及附近一点(1+Δx,4+Δy),求(1)ΔyΔx (2)f′(1).[解析] (1)ΔyΔx=f(1+Δx)-f(1)Δx=(1+Δx)2+3-12-3Δx=2+Δx.(2)f′(1)=limΔx→0 f(1+Δx)-f(1)Δx=limΔx→0 (2+Δx)=2.18.函数f(x)=|x|(1+x)在点x0=0处是否有导数?若有,求出来,若没有,说明理由.[解析] f(x)=x+x2 (x≥0)-x-x2 (x<0)Δy=f(0+Δx)-f(0)=f(Δx)=Δx+(Δx)2 (Δx>0)-Δx-(Δx)2 (Δx<0)∴limx→0+ΔyΔx=limΔx→0+ (1+Δx)=1,limΔx→0-ΔyΔx=limΔx→0- (-1-Δx)=-1,∵limΔx→0-ΔyΔx≠limΔx→0+ΔyΔx,∴Δx→0时,ΔyΔx无极限.∴函数f(x)=|x|(1+x)在点x0=0处没有导数,即不可导.(x→0+表示x从大于0的一边无限趋近于0,即x>0且x趋近于0)。
导数与微分测试题(一)一、选择题(每小题4分,共20分)1、设函数10()102x x f x x ≠⎪=⎨⎪=⎪⎩ 在0x =处( )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( ) A 、1; B 、12; C 、12e; D 、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( ) A 、1; B 、2e ; C 、2e; D 、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( )A 、0;B 、()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 '=______; 2、 设函数()xf x xe =,则(0)f ''=______;3、 设函数()f x 在0x 处可导,且0()f x =0,0()f x '=1,则01lim ()n nf 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。
5、 d ______ = xe dx - 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 '; 2、(7分)设函数()aaxa x a f x x a a =++,求()f x '; 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;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 y dx5、(7分)设函数1212()()()n aaan y x a x a x a =---L ,求 y '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 7(7分)若22()()y f x xf y x +=,其中 ()f x 为可微函数,求dy 8、(7分)设函数()f x 在[,]a b 上连续,且满足()()0,()()0f a f b f a f b +-''==•>,证明:()f x 在(,)a b 内至少存在一点c ,使得 ()0f c =导数与微分测试题及答案(一)一、1-5 CCBCD二、1. 0; 2. 2; 3. 1; 4.(1,7)、329(,)24; 5. x e --; 三、1. 解:()()()()()limlim ()x a x a f x f a x a x f a a x a x aϕϕ→→--'===--;2. 解:112()ln ln aa xa a a x x a f x a x ax a a a a a --'=++;3. 解:当6t π=时,曲线上的点为 11(,)22;切线的斜率6662sin 22cos t t t dydy t dt k dx dx t dt πππ===-====-, 所以,切线方程 112()22y x -=--, 即 4230x y +-=;法线方程 111()222y x -=- , 即 2410x y -+=;4. 解:方程的两边对x 求121cos 022cos dy dy dy y dx dx dx y-+=⇒=- 继续求导 222324sin sin (2cos )(cos 2)d y dy y y dx y dx y =-=-- 5. 解:两边取对数 1122ln ln()ln()ln()n n y a x a a x a a x a =-+-++-L 方程的两边对x 求导12121n na a a y y x a x a x a '=+++---L ,则 121112()(())()in na n i i i i n i a a a a y y x a x a x a x a x a =='=+++=-----∑∏L6. 解:因为 可导一定连续,则211221111(0)lim(),(0)lim 2224x x f ax b a b f x →→+=+=+-==所以1111,2442a b b a +==- 由可导知11122211111()144242()lim lim lim 1112222x x x ax b ax a a x f a x x x +→→→+-+---'====---212114()lim1122x x f x -→-'==- 所以 11,4a b ==- 即当11,4a b ==-时,函数()f x 在12x =处可导。
完整版)导数大题练习带答案1.已知 $f(x)=x\ln x-ax$,$g(x)=-x^2-2$,要求实数 $a$ 的取值范围。
Ⅰ)对于所有 $x\in(0,+\infty)$,都有 $f(x)\geq g(x)$,即$x\ln x-ax\geq -x^2-2$,整理得 $a\leq \ln x +\frac{x}{2}$,对于 $x\in(0,+\infty)$,$a$ 的取值范围为 $(-\infty。
+\infty)$。
Ⅱ)当 $a=-1$ 时,$f(x)=x\ln x+x$,求 $f(x)$ 在 $[m。
m+3]$ 上的最值。
$f'(x)=\ln x+2$,令 $f'(x)=0$,解得 $x=e^{-2}$,在 $[m。
m+3]$ 上,$f(x)$ 单调递增,所以最小值为$f(m)=me^{m}$。
Ⅲ)证明:对于所有 $x\in(0,+\infty)$,都有 $\lnx+1>\frac{1}{x}$。
证明:$f(x)=\ln x+1-\frac{1}{x}$,$f'(x)=\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}=\frac{1}{x^2}(x-1)>0$,所以$f(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递增,即对于所有$x\in(0,+\infty)$,都有 $\ln x+1>\frac{1}{x}$。
2.已知函数 $f(x)=\frac{2}{x}+a\ln x-2(a>0)$。
Ⅰ)若曲线 $y=f(x)$ 在点 $P(1,f(1))$ 处的切线与直线$y=x+2$ 垂直,求函数 $y=f(x)$ 的单调区间。
$f'(x)=-\frac{2}{x^2}+a$,在点 $P(1,f(1))$ 处的切线斜率为 $f'(1)=a-2$,由于切线垂直于直线 $y=x+2$,所以 $a-2=-\frac{1}{1}=-1$,解得 $a=1$。
导数的练习题及答案导数是微积分中的一个重要概念,它描述了函数在某一点上的变化率。
掌握导数的概念对于解决各种数学和物理问题至关重要。
在这篇文章中,我们将给出一些关于导数的练习题及其答案,帮助读者更好地理解和应用导数。
练习题一:求函数 $f(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1$ 在 $x = 2$ 处的导数。
解答一:根据导数的定义,我们知道导数可以通过函数的极限来求解。
在这个例子中,我们可以使用直接求导的方法来计算导数。
首先,我们对每一项使用求导法则。
对于 $2x^3$,它的导数是$6x^2$;对于 $-5x^2$,它的导数是 $-10x$;对于 $3x$,它的导数是$3$;对于常数项 $-1$,它的导数是 $0$。
然后,将这些导数相加,得到函数 $f(x)$ 的导数 $f'(x)$。
所以,$f'(x) = 6x^2 - 10x + 3$。
接下来,我们求函数 $f(x)$ 在 $x = 2$ 处的导数。
将 $x$ 替换为 $2$,得到 $f'(2) = 6(2)^2 - 10(2) + 3 = 28$。
所以,函数 $f(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1$ 在 $x = 2$ 处的导数为 $f'(2) = 28$。
练习题二:求函数 $y = e^x \sin(x)$ 的导数。
解答二:这个问题涉及到两个函数的乘积,所以我们需要使用乘积规则来求解。
首先,我们将函数 $y = e^x \sin(x)$ 分解为两个函数的乘积:$y =u(x) v(x)$,其中 $u(x) = e^x$,$v(x) = \sin(x)$。
然后,我们求出每个函数的导数。
对于 $u(x) = e^x$,它的导数仍然是 $e^x$;对于 $v(x) = \sin(x)$,它的导数是 $\cos(x)$。
根据乘积规则,函数 $y$ 的导数为 $y' = u'v + uv'$。
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.0.442.函数f(x)=2x2-1在区间(1,1+Δx)上的平均变化率ΔyΔx等于( )A.4 B.4+2Δx C.4+2(Δx)2D.4x3.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=-1x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-25.下列点中,在曲线y=x2上,且在该点处的切线倾斜角为π4的是( )A.(0,0) B.(2,4) C.(14,116) D.(12,14)6.已知函数f(x)=1x,则f′(-3)=( )A.4 B.19C.-14D.-197.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.-2212.一点沿直线运动,如果由始点起经过t秒运动的距离为s=14t4-53t3+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ba=________.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=x1+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)=13x3-4x+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.收集于网络,如有侵权请联系管理员删除收集于网络,如有侵权请联系管理员删除导数单元测试题答案班级 姓名一、选择题1.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解析:选B.Δy =f (2.1)-f (2)=2.12-22=0.41.2.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 .4B .4+2ΔxC .4+2(Δx )2D .4x解析:选B.因为Δy =[2(1+Δx )2-1]-(2×12-1)=4Δx +2(Δx )2,所以Δy Δx=4+2Δx ,故选B.3.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 轴相交但不垂直解析:选B.函数在某点处的导数为零,说明相应曲线在该点处的切线的斜率为零.4.曲线y =-1x在点(1,-1)处的切线方程为( )A .y =x -2B .y =xC .y =x +2D .y =-x -2解析:选 A.f ′(1)=li mΔx →0 -11+Δx +11Δx=li mΔx →0 11+Δx =1,则在(1,-1)处的切线方程为y +1=x -1,即y =x -2.5.下列点中,在曲线y =x 2上,且在该点处的切线倾斜角为π4的是( )A .(0,0)B .(2,4)C .(14,116)D .(12,14)故选D.6.已知函数f (x )=1x,则f ′(-3)=( )A .4 B.19C .-14D .-19解析:选D.∵f ′(x )=-1x 2,∴f ′(-3)=-19.7.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,+∞)解析:选D.f ′(x )=(x -3)′e x +(x -3)(e x )′=(x -2)e x, 令f ′(x )>0,解得x >2,故选D.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解析:选B.对于f (x )=x 3,f ′(x )=3x 2,f ′(0)=0,不能推出f (x )在x =0处取极值,反之成立.故选B.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个解析:选 A.函数f (x )的定义域为开区间(a ,b ),导函数f ′(x )在(a ,b )内的图象如题图所示,函数f (x )在开区间(a ,b )内有极小值点即函数由减函数变为增函数的点,其导数值为由负到正的点,只有1个.10.函数f (x )=-x 2+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) 解析:选B.∵f ′(x )=-2x +4, ∴当x ∈[3,5]时,f ′(x )<0, 故f (x )在[3,5]上单调递减,故f (x )的最大值和最小值分别是f (3),f (5).11.函数f (x )=x 3-3x 2-9x +k 在区间[-4,4]上的最大值为10,则其最小值为( )A .-10B .-71C .-15D .-22解析:选B.f ′(x )=3x 2-6x -9=3(x -3)(x +1). 由f ′(x )=0得x =3,-1.又f (-4)=k -76,f (3)=k -27, f (-1)=k +5,f (4)=k -20. 由f (x )max =k +5=10,得k =5, ∴f (x )min =k -76=-71.12.一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒运动的距离为s =14t 4-53t 3+2t 2,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秒末收集于网络,如有侵权请联系管理员删除解析:选D.∵s ′=t 3-5t 2+4t ,令s ′=0,得t 1=0,t 2=1,t 3=4,此时的函数值最大,故选D. 二、填空题13.设函数y =f (x )=ax 2+2x ,若f ′(1)=4,则a =________. 答案:1 14.已知函数y =ax 2+b 在点(1,3)处的切线斜率为2,则b a=________.答案:215.函数y =x e x的最小值为________.解析:令y ′=(x +1)e x=0,得x =-1. 当x <-1时,y ′<0;当x >-1时,y ′>0.∴y min =f (-1)=-1e.答案:-1e16.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________m 2. 解析:设矩形的长为x m ,则宽为16-2x 2=(8-x ) m(0<x <8),∴S (x )=x (8-x )=-x 2+8x∴S ′(x )=-2x +8,令S ′(x )=0, 则x =4,又在(0,8)上只有一个极值点, 且x ∈(0,4)时,S (x )单调递增, x ∈(4,8)时,S (x )单调递减, 故S (x)max =S (4)=16. 答案:16 三、解答题17.求下列函数的导数: (1)y =3x 2+x cos x ;(2)y =x1+x;(3)y =lg x -e x.解:(1)y ′=6x +cos x -x sin x .(2)y ′=1+x -x 1+x 2=11+x2.(3)y ′=(lg x )′-(e x)′=1x ln10-e x. 18.已知抛物线y =x 2+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.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2+4,y =x +10,得x 2+4=10+x ,即x 2-x -6=0,∴x =-2或x =3.代入直线的方程得y =8或13. ∴抛物线与直线的交点坐标为(-2,8)或(3,13).(2)∵y =x 2+4,∴y ′=lim Δx →0 x +Δx 2+4-x 2+4Δx=lim Δx →0 Δx 2+2x ·ΔxΔx=lim Δx →0 (Δx +2x )=2x . ∴y ′|x =-2=-4,y ′|x =3=6,即在点(-2,8)处的切线斜率为-4,在点(3,13)处的切线斜率为6. ∴在点(-2,8)处的切线方程为4x +y =0; 在点(3,13)处的切线方程为6x -y -5=0.19.已知函数f (x )=13x 3-4x +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.解:(1)f ′(x )=x 2-4,解方程x 2-4=0, 得x 1=-2,x 2=2.当x (-∞,-2) -2 (-2,2) 2 (2,+∞)f ′(x ) + 0 - 0+ f (x )283-43从上表可看出,当x =-2时,函数有极大值,且极大值为3;而当x =2时,函数有极小值,且极小值为-43.(2)f (-3)=13×(-3)3-4×(-3)+4=7,f (4)=13×43-4×4+4=283,与极值比较,得函数在区间[-3,4]上的最大值是283,最小值是-43.。