人教版高中数学选修2-2 学业测评:1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)
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学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.函数y=(x2-1)n的复合过程正确的是( )
A.y=un,u=x2-1 B.y=(u-1)n,u=x2
C.y=tn,t=(x2-1)n D.y=(t-1)n,t=x2-1
【答案】 A
2.若f(x)=1-x2sin x,则f(x)的导数是( )
A.-2xsin x--x2xsin2x
B.-2xsin x+-x2xsin2 x
C.-2xsin x+-x2sin x
D.-2xsin x--x2sin x
【解析】 f′(x)=
-x2x--x2xsin2x=-2xsin x--x2cos xsin2x.
【答案】 A
3.函数y=xln(2x+5)的导数为( )
A.ln(2x+5)-x2x+5 B.ln(2x+5)+2x2x+5
C.2xln(2x+5) D.x2x+5
【解析】 y′=[xln(2x+5)]′=x′ln(2x+5)+
x[ln(2x+5)]′=ln(2x+5)+x·12x+5·
(2x+5)′=ln(2x+5)+2x2x+5.
【答案】 B 4.(2016·宁波高二检测)函数f(x)=x+xln x在(1,1)处的切线方程为( )
A.2x+y-1=0 B.2x-y-1=0
C.2x+y+1=0 D.2x-y+1=0
【解析】 ∵f′(x)=(x+xln x)′
=1+x′ln x+x(lnx)′
=1+ln x+1=2+ln x,
∴f′(1)=2+ln 1=2,
∴函数f(x)在点(1,1)处的切线方程为
y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
【答案】 B
5.函数y=cos 2x+sinx的导数为( )
A.-2sin 2x+cosx2x B.2 sin 2x+cosx2x
C.-2sin 2x+sinx2x D.2sin 2x-cosx2x
【解析】 y′=-sin 2x·(2x)′+cos x·(x)′
=-2sin 2x+12·1xcosx
=-2sin 2x+cosx2x.
【答案】 A
二、填空题
6.若曲线y=xln x上点P处的切线平行于直线2x-y+1=0,则点P的坐标是________. 【导学号:60030014】
【解析】 设P(x0,y0).∵y=xln x,∴y′=ln x+x·1x=1+ln x.
∴k=1+ln x0.又k=2,∴1+ln x0=2,∴x0=e.
∴y0=eln e=e.∴点P的坐标是(e,e).
【答案】 (e,e)
7.已知函数f(x)=f′π2sin x+cos x,则f′π4=________. 【解析】 ∵f′(x)=f′π2cos x-sin x,
∴f′π2=f′π2cos π2-sin π2=-1,
∴f′(x)=-cos x-sin x,
∴f′π4=-cos π4-sin π4=-2.
【答案】 -2
8.(2016·广州高二检测)若函数为y=sin4x-cos4x,则y′=________________.
【解析】 ∵y=sin4x-cos4x=(sin2x+cos2x)·(sin2x-cos2x)=-cos 2x,
∴y′=(-cos 2x)′=-(-sin 2x)·(2x)′
=2 sin 2x.
【答案】 2sin 2x
三、解答题
9.求下列函数的导数.
(1)y=1-2x2;(2)y=esin x;
(3)y=sin2x+π3;(4)y=5log2(2x+1).
【解】 (1)设y=u12,u=1-2x2,
则y′=(u12)′(1-2x2)′=12u-12·(-4x)
=12(1-2x2)-12(-4x)=-2x1-2x2.
(2)设y=eu,u=sin x,
则yx′=yu′·ux′=eu·cos x=esin xcos x.
(3)设y=sin u,u=2x+π3,
则yx′=yu′·ux′=cos u·2=2cos2x+π3.
(4)设y=5log2u,u=2x+1,
则y′=yu′·ux′=10uln 2=10x+. 10.求曲线y=2sin2x在点Pπ6,12处的切线方程.
【解】 因为y′=(2sin2x)′=2×2sin x×(sin x)′
=2×2sin x×cos x=2sin 2x,
所以y′|x=π6=2sin2×π6=3.
所以过点P的切线方程为y-12=3x-π6,
即3x-y+12-3π6=0.
[能力提升]
1.(2016·长沙高二检测)函数y=sin 2x-cos 2x的导数是( )
A.22 cos2x-π4
B.cos 2x-sin 2x
C.sin 2x+cos 2x
D.22cos2x+π4
【解析】 ∵y′=(sin 2x-cos 2x)′
=(sin 2x)′-(cos 2x)′
=cos 2x·(2x)′+sin 2x·(2x)′=2cos 2x+2sin 2x
=2222cos 2x+22sin 2x=22cos2x-π4,
故选A.
【答案】 A
2.已知点P在曲线y=4ex+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( )
A.0,π4 B.π4,π2
C.π2,3π4 D.3π4,π
【解析】 因为y=4ex+1, 所以y′=-4exx+2=-4exe2x+2ex+1=-4ex+1ex+2.
因为ex>0,所以ex+1ex≥2,所以y′∈[-1,0),所以tan α∈[-1,0).
又因为α∈[0,π),所以α∈3π4,π.
【答案】 D
3.曲线y=e-5x+2在点(0,3)处的切线方程为_________________________.
【解析】 因为y′=e-5x(-5x)′=-5e-5x,
所以y′|x=0=-5,故切线方程为y-3=-5(x-0),
即5x+y-3=0.
【答案】 5x+y-3=0
4.已知函数f(x)=x3+1(1-a)x2-a(a+2)x+b(a,b∈R).
(1)若函数f(x)的图象过原点,且在原点处的切线斜率为-3,求a,b的值;
(2)若曲线y=f(x)存在两条垂直于y轴的切线,求a的取值范围. 【导学号:60030015】
【解】 f′(x)=3x2+2(1-a)x-a(a+2).
(1)由题意得 f=b=0,f=-aa+=-3,
解得b=0,a=-3或a=1.
(2)∵曲线y=f(x)存在两条垂直于y轴的切线,
∴关于x的方程f′(x)=3x2+2(1-a)x-a(a+2)=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=4(1-a)2+12a(a+2)>0,
即4a2+4a+1>0,
∴a≠-12.
∴a的取值范围为-∞,-12∪-12,+∞.