导数练习题带答案
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导数的计算练习题及答案1. 计算函数f(x) = 3x^2 - 4x + 2的导数f'(x)。
解答:根据函数f(x) = 3x^2 - 4x + 2,使用导数的定义来计算导数f'(x)。
f'(x) = lim(delta x -> 0) (f(x + delta x) - f(x)) / delta x代入函数f(x)的表达式:f'(x) = lim(delta x -> 0) [(3(x + delta x)^2 - 4(x + delta x) + 2) -(3x^2 - 4x + 2)] / delta x化简并展开:f'(x) = lim(delta x -> 0) [3(x^2 + 2x * delta x + (delta x)^2) - 4x - 4 * delta x + 2 - 3x^2 + 4x - 2] / delta xf'(x) = lim(delta x -> 0) [3x^2 + 6x * delta x + 3(delta x)^2 - 4x - 4* delta x + 2 - 3x^2 + 4x - 2] / delta xf'(x) = lim(delta x -> 0) [6x * delta x + 3(delta x)^2 - 4 * delta x] / delta xf'(x) = lim(delta x -> 0) [6x + 3 * delta x - 4]由于求导数时delta x趋近于0,所以delta x也可以看作一个无穷小量,其平方项可以忽略不计,即delta x^2 = 0。
化简结果:f'(x) = 6x - 4所以函数f(x) = 3x^2 - 4x + 2的导数f'(x)为6x - 4。
2. 计算函数g(x) = 2sin(x) + 3cos(x)的导数g'(x)。
求导练习题带答案求导是微积分中的一项基本技能,它可以帮助我们理解函数的变化率以及找到函数的极值点。
以下是一些求导的练习题及其答案,适合初学者练习。
练习题1:求函数 f(x) = x^3 的导数。
解:根据幂函数的求导法则,对于函数 f(x) = x^n,其导数为 f'(x) = n * x^(n-1)。
因此,对于 f(x) = x^3,我们有 f'(x) = 3 *x^(3-1) = 3x^2。
练习题2:求函数 g(x) = sin(x) 的导数。
解:根据三角函数的求导法则,sin(x) 的导数是 cos(x)。
所以,g'(x) = cos(x)。
练习题3:求函数 h(x) = 2x^2 + 3x - 1 的导数。
解:根据多项式的求导法则,我们可以分别对每一项求导,然后将结果相加。
对于 h(x) = 2x^2 + 3x - 1,我们有 h'(x) = 2 * 2x^(2-1) + 3 * 1x^(1-1) - 0 = 4x + 3。
练习题4:求函数 k(x) = (x^2 - 1)^3 的导数。
解:这里我们使用链式法则和幂函数的求导法则。
首先,设 u = x^2- 1,那么 k(x) = u^3。
u 的导数是 u' = 2x,而 u^3 的导数是3u^2。
应用链式法则,我们得到 k'(x) = 3u^2 * u' = 3(x^2 - 1)^2 * 2x = 6x(x^2 - 1)。
练习题5:求函数 m(x) = e^x 的导数。
解:根据指数函数的求导法则,e^x 的导数是它自身。
所以,m'(x) = e^x。
练习题6:求函数 n(x) = ln(x) 的导数。
解:自然对数函数 ln(x) 的导数是 1/x。
因此,n'(x) = 1/x。
练习题7:求函数 p(x) = (3x - 2)^5 的导数。
解:使用链式法则和幂函数的求导法则。
一.解答题(共9小题)1.已知a>0,函数f(x)=lnx﹣ax2,x>0.(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若存在均属于区间[1,3]的α,β,且β﹣α≥1,使f(α)=f(β),证明.2.已知函数f(x)=xlnx﹣2x+a,其中a∈R.(1)求f(x)的单调区间;(2)若方程f(x)=0没有实根,求a的取值范围;(3)证明:ln1+2ln2+3ln3+…+nlnn>(n﹣1)2,其中n≥2.3.已知函数f(x)=axlnx(a≠0).(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间和最值;(Ⅱ)若m>0,n>0,a>0,证明:f(m)+f(n)+a(m+n)ln2≥f(m+n)4.已知函数f(x)=2e x﹣x(1)求f(x)在区间[﹣1,m](m>﹣1)上的最小值;(2)求证:对时,恒有.5.设a为实数,函数f(x)=e x﹣2x+2a,x∈R.(1)求f(x)的单调区间及极值;(2)求证:当a>ln2﹣1且x>0时,e x>x2﹣2ax+1.6.已知函数f(x)=ln(x+2)﹣a(x+1)(a>0).(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若x>﹣2,证明:1﹣≤ln(x+2)≤x+1.7.已知函数f(x)=ln(x+1)﹣x.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递减区间;(Ⅱ)若x>﹣1,证明:.8.已知函数(1)当a=1时,利用函数单调性的定义证明函数f(x)在(0,1]内是单调减函数;(2)当x∈(0,+∞)时f(x)≥1恒成立,求实数a的取值范围.9.已知函数f(x)=(1)当a<0,x∈[1,+∞)时,判断并证明函数f(x)的单调性(2)若对于任意x∈[1,+∞),不等式f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.参考答案与试题解析一.解答题(共9小题)1.已知a>0,函数f(x)=lnx﹣ax2,x>0.(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若存在均属于区间[1,3]的α,β,且β﹣α≥1,使f(α)=f(β),证明.考点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性。
导数及其应用一、选择题1.一点的导数值为0是函数yf (x )在这点取极值的(A.成正比,比例系数为 C C.成反比,比例系数为 cB.成正比,比例系数为2C D.成反比,比例系数为2C,)上是单调函数,则实数a 的取值范围是(,、3) (-3, )D .0 3)7. —点沿直线运动,如果由始点起经过刻是A. 1秒末B. 0秒8. 下列等于1的积分是A 充分条件B 必要条件C 充要条件D 必要非充分条件2.y=2x 2 ±一点,则p 处的瞬时变化率为1A . 2 B. 4C. 6 D.-2A.・1 B . 0 C ・1 4.已知函数f (X ) a x 1(x 0) ,右lim f (x )存在,则 f( 2)x a(x 0)xuA. 4ln25c.2D.R4323•设函数f (X )二X ・X ,则f (1)的值为( ) 5•设球的半径为时间t 的函数R t o 若球的体积以均匀速度已知点P(1,2)是曲线()D.5 11】I1I24c 增长,则球的表面积的增长速度与球半径 A (,3][3, )B. [ .3, 3]1 A. xdx1 B. 0(x 1)dx 1C. 1dx函数y f(x)在)6.已知函数f (X )3x ax 2x 1 在( t 秒后的距离为s it 44C. 4秒末平那么速度为零的时 3()D. 0,1,4 秒末9叽10;.——- 的值是A.不存在B.0C.2D.10110. o (e x e x)dx =1 2 1A. eB. 2eC.D. e -e e e二、填空题11. ___________________________________________________________ 设f(x) (1 x)6(1 X)5,则函数f(x)中X?的系数是___________________________________________ 。
12. 过原点作曲线y ex的切线,则切点的坐标为_________________ ,切线的斜率为13. 曲线y=x3在点(1,1)切线方程为_______________ •1 32 ,”14. 函数f(x) —ax 2ax x在R上单调递增,则实数a的取值范围为________________________3三、解答题2215. 设函数f(x) (1 x) ln(1 x)(1) 求函数f (x)的单调区间;1(2) 若当x [1,e 1 ]时,不等式f (x) m恒成立,求实数m的取值范围;e(3) 若矢于X的方程f (x) x2 x a在区间[0,2]上恰好有两个相异的实根,求实数a的取值范围。
导数练习题含答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】导数练习题班级姓名一、选择题1.当自变量从x0变到x1时函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数( )A.在区间[x0,x1]上的平均变化率B.在x0处的变化率C.在x1处的变化量D.在区间[x0,x1]上的导数2.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.0.43D.0.443.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+2ΔxC.4+2(Δx)2D.4x4.如果质点M按照规律s=3t2运动,则在t=3时的瞬时速度为( )A. 6 B.18C.54D.815.已知f(x)=-x2+10,则f(x)在x=32处的瞬时变化率是( )A.3 B.-3C. 2D.-26.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7.曲线y=-1x在点(1,-1)处的切线方程为( )A.y=x-2 B.y=xC.y=x+ 2D.y=-x-28.已知曲线y=2x2上一点A(2,8),则A处的切线斜率为( )A.4 B.16 C.8D.29.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)10.若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )A.a=1,b= 1B.a=-1,b=1C.a=1,b=- 1D.a=-1,b=-111.已知f(x)=x2,则f′(3)=( )A.0 B.2xC. 6D.912.已知函数f(x)=1x,则f′(-3)=( )A. 4 B.19C .-14D .-1913.函数y =x 2x +3的导数是( )A.x 2+6x x +3?2B.x 2+6x x +3C.-2xx +3?2D.3x 2+6x x +3?2 14.若函数f (x )=12f ′(-1)x 2-2x +3,则f ′(-1)的值为( )A .0B .-1C .1D .215.命题甲:对任意x ∈(a ,b ),有f ′(x )>0;命题乙:f (x )在(a ,b )内是单调递增的.则甲是乙的( )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16.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 .(2,17.函数y =ax 3-x 在R 上是减函数,则( )A .a ≥13B .a =1C .a =2D .a ≤18.函数y =4x 2+1x的单调递增区间是( ) A .(0,+∞) B .(-∞,1)C .(12,+∞)D .(1,19.“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 20.设x 0为可导函数f (x )的极值点,则下列说法正确的是( )A .必有f ′(x 0)=B .f ′(x 0)不存在C .f ′(x 0)=0或f ′(x 0)不存在D .f ′(x 0)存在但可能不为022.函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,已知f (x )在x =-3时取得极值,则a =( ) A .2 B .3C .4D .523.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24.函数f (x )=-13x 3+12x 2+2x 取极小值时,x 的值是( )A .2B .2,- 1C .-1D .-325.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)26.f (x )=x 3-3x 2+2在区间[-1,1]上的最大值是( )A .-2B .0C .2D .427.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 28.(2010年高考山东卷)已知某生产厂家的年利润y (单元:万元)与年产量x (单位:万件)的函数关系式为y =-13x 3+81x-234,则使该生产厂家获取最大年利润的年产量为( )A .13万件B .11万件C .9万件D .7万件29.一点沿直线运动,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秒末二、填空题1.设函数y =f (x )=ax 2+2x ,若f ′(1)=4,则a =________.2.若曲线y =2x 2-4x +a 与直线y =1相切,则a =________.3.已知函数y =ax 2+b 在点(1,3)处的切线斜率为2,则ba=________.4.令f (x )=x 2·e x ,则f ′(x )等于________.5.函数y =x 2+4x 在x =x 0处的切线斜率为2,则x 0=________. 6.若y =10x ,则y ′|x =1=________.7.一物体的运动方程是s (t )=1t,当t =3时的瞬时速度为________.8.设f (x )=ax 2-b sin x ,且f ′(0)=1,f ′(π3)=12,则a =________,b =________.9.y =x 3-6x +a 的极大值为________.10.函数y =x e x 的最小值为________.11.做一个容积为256 dm 3的方底无盖水箱,它的高为______dm 时最省料.12.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 2.三、解答题1.求下列函数的导数:(1)y=3x2+x cos x; (2)y=x1+x;(3)y=lg x-e x.2.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.3.求下列函数的单调区间:(1)y=x-ln x;(2)y=12x .4.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,当x=-1时,取得极大值7;当x=3时,取得极小值,求这个极小值及a、b、c的值.5.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.导数练习题答案班级姓名一、选择题1.当自变量从x0变到x1时函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数( ) A.在区间[x0,x1]上的平均变化率B.在x0处的变化率C.在x1处的变化量D.在区间[x0,x1]上的导数答案:A2.已知函数y=f(x)=x2+1,则在x=2,Δx=0.1时,Δy的值为( )A.0.40B.0.41C.0.43D.0.44解析:选 B.Δy=f(2.1)-f(2)=2.12-22=0.41.3.函数f(x)=2x2-1在区间(1,1+Δx)上的平均变化率ΔyΔx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ΔyΔx=4+2Δx,故选B.4.如果质点M按照规律s=3t2运动,则在t=3时的瞬时速度为( )A. 6B.18C.54D.81解析:选B.ΔsΔt=3?3+Δt2-3×32Δt,s′=li mΔt→0ΔsΔt=li mΔt→0(18+3Δt)=18,故选B.5.已知f(x)=-x2+10,则f(x)在x=32处的瞬时变化率是( )A. 3B.-3C. 2D.-2解析:选B.6.设f′(x0)=0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线( )A.不存在B.与x轴平行或重合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零.7.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→011+Δx=1,则在(1,-1)处的切线方程为y+1=x-1,即y=x-2.8.已知曲线y=2x2上一点A(2,8),则A 处的切线斜率为( )A. 4B.16C.8D.2解析:选C.9.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)故选D.10.若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )A .a =1,b = 1B .a =-1,b =1C .a=1,b=-1D .a =-1,b =-1 解析:选A.11.已知f (x )=x 2,则f ′(3)=( )A .0B .2xC .6D .9解析:选 C.∵f ′(x )=2x ,∴f ′(3)=6.12.已知函数f (x )=1x,则f ′(-3)=( )A .4B.19C .-14D .-19解析:选 D.∵f ′(x )=-1x 2,∴f ′(-3)=-19.13.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解析:选A14.若函数f (x )=12f ′(-1)x 2-2x +3,则f ′(-1)的值为( ) A .0B .-1C .1D .2解析:选 B.∵f (x )=12f ′(-1)x 2-2x +3, ∴f ′(x )=f ′(-1)x -2.∴f ′(-1)=f ′(-1)×(-1)-2.∴f ′(-1)=-1.15.命题甲:对任意x ∈(a ,b ),有f ′(x )>0;命题乙:f (x )在(a ,b )内是单调递增的.则甲是乙的( )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A.f (x )=x 3在(-1,1)内是单调递增的,但f ′(x )=3x 2≥0(-1<x <1),故甲是乙的充分不必要条件,选A.16.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.17.函数y =ax 3-x 在R 上是减函数,则( )A .a ≥13B .a =1C .a =2D .a ≤0解析:选D.因为y ′=3ax 2-1,函数y =ax 3-x 在(-∞,+∞)上是减函数,所以y ′=3ax 2-1≤0恒成立,即3ax 2≤1恒成立.当x =0时,3ax 2≤1恒成立,此时a ∈R ;当x ≠0时,若a ≤13x2恒成立,则a ≤0.综上可得a ≤0. 18.函数y =4x 2+1x的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,C .(12,+∞)D .(1,+解析:选 C.∵y′=8x-1x2=8x3-1 x2>0,∴x>12.即函数的单调递增区间为(12,+∞).19.“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)=x3,f′(x)=3x2,f′(0)=0,不能推出f(x)在x=0处取极值,反之成立.故选B.20.设x0为可导函数f(x)的极值点,则下列说法正确的是( )A.必有f′(x0)=0B.f′(x0)不存在C.f′(x0)=0或f′(x0)不存在D.f′(x0)存在但可能不为0答案:A22.函数f(x)=x3+ax2+3x-9,已知f(x)在x=-3时取得极值,则a=( )A.2 B.3C.4 D.5解析:选D.f′(x)=3x2+2ax+3,∵f(x)在x=-3处取得极值,∴f′(-3)=0,即27-6a+3=0,∴a=5.23.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.24.函数f(x)=-13x3+12x2+2x取极小值时,x的值是( )A.2 B.2,-1C.-1 D.-3解析:选 C.f′(x)=-x2+x+2=-(x-2)(x+1).∵在x=-1的附近左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,如图所示:∴x=-1时取极小值.25.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)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).26.f(x)=x3-3x2+2在区间[-1,1]上的最大值是( )A.-2 B.0C.2 D.4解析:选C.f′(x)=3x2-6x=3x(x-2),令f′(x)=0可得x=0或x=2(舍去),当-1≤x<0时,f′(x)>0,当0<x≤1时,f′(x)<0.所以当x=0时,f(x)取得最大值为2. 27.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.-71C.-15 D.-22解析:选B.f′(x)=3x2-6x-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=-71.28.(2010年高考山东卷)已知某生产厂家的年利润y(单元:万元)与年产量x(单位:万件)的函数关系式为y=-13x3+81x-234,则使该生产厂家获取最大年利润的年产量为( )A.13万件B .11万件C.9万件D .7万件解析:选C29.一点沿直线运动,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秒末解析:选D.∵s′=t3-5t2+4t,令s′=0,得t1=0,t2=1,t3=4,此时的函数值最大,故选D.二、填空题1.设函数y=f(x)=ax2+2x,若f′(1)=4,则a=________.答案:12.若曲线y=2x2-4x+a与直线y=1相切,则a=________.答案:33.已知函数y=ax2+b在点(1,3)处的切线斜率为2,则ba=________.答案:24.令f(x)=x2·e x,则f′(x)等于________.解析:f′(x)=(x2)′·e x+x2·(e x)′=2x·e x+x2·e x=e x(2x+x2).答案:e x(2x+x2)5.函数y=x2+4x在x=x0处的切线斜率为2,则x0=________.解析:2=li mΔx→0x+Δx2+4?x0+Δx-x20-4x0Δx=2x0+4,∴x0=-1.答案:-16.若y=10x,则y′|x=1=________.解析:∵y′=10x ln10,∴y′|x=1=10ln10.答案:10ln107.一物体的运动方程是s(t)=1t,当t=3时的瞬时速度为________.解析:∵s′(t)=-1t2,∴s′(3)=-132=-19.答案:-198.设f(x)=ax2-b sin x,且f′(0)=1,f′(π3)=12,则a=________,b=________.解析:∵f′(x)=2ax-b cos x,f′(0)=-b=1得b=-1,f ′(π3)=23πa +12=12,得a =0.答案:0 -19.y =x 3-6x +a 的极大值为________.解析:y ′=3x 2-6=0,得x =± 2.当x <-2或x >2时,y ′>0;当-2<x <2时,y ′<0.∴函数在x =-2时,取得极大值a +4 2.答案:a +4210.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:-1e11.做一个容积为256 dm 3的方底无盖水箱,它的高为______dm 时最省料.解析:设底面边长为x ,则高为h =256x 2,其表面积为S =x 2+4×256x2×x =x 2+256×4x,S ′=2x -256×4x 2,令S ′=0,则x =8,则高h =25664=4 (dm).答案:412.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16-2x2=(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1.求下列函数的导数:(1)y=3x2+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-x1+x2=11+x2.(3)y′=(lg x)′-(e x)′=1x ln10-e x.2.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.解:(1)由⎩⎨⎧y=x2+4,y=x+10,得x2+4=10+x,即x2-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=x2+4,∴y′=limΔx→0x+Δx2+4-x2+4?Δx=limΔx→0Δx2+2x·ΔxΔx=limΔx→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=0.3.求下列函数的单调区间:(1)y=x-ln x;(2)y=1 2x .解:(1)函数的定义域为(0,+∞).其导数为y′=1-1 x .令1-1x>0,解得x>1;再令1-1x<0,解得0<x<1.因此,函数的单调增区间为(1,+∞),函数的单调减区间为(0,1).4.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,当x =-1时,取得极大值7;当x=3时,取得极小值,求这个极小值及a、b、c的值.解:f′(x)=3x2+2ax+b,依题意可知-1,3是方程3x2+2ax+b=0的两个根,则有⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=-23a,-1×3=b3,解得⎩⎨⎧a=-3,b=-9,∴f(x)=x3-3x2-9x+c.由f(-1)=7,得-1-3+9+c=7,∴c=2.∴极小值为f(3)=33-3×32-9×3+2=-25.5.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.解:(1)f′(x)=x2-4,解方程x2-4=0,得x1=-2,x2=2.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:从上表可看出,当x=-2时,函数有极大值,且极大值为283;而当x=2时,函数有极小值,且极小值为-4 3 .(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.。
1、函数f(*)=(2*2―k*+k)·e -*(Ⅰ)当k 为何值时,)(x f 无极值;(Ⅱ)试确定实数k 的值,使)(x f 的极小值为0 2、函数()ln f x ax x =+()a ∈R .(Ⅰ)假设2a =,求曲线()y f x =在1x =处切线的斜率;(Ⅱ)求()f x 的单调区间;〔Ⅲ〕设2()22g x x x =-+,假设对任意1(0,)x ∈+∞,均存在[]20,1x ∈,使得12()()f x g x <,求a 的取值围. 3、设函数()1x f x x ae -=-。
〔I 〕求函数()f x 单调区间; 〔II 〕假设()0R f x x ≤∈对恒成立,求a 的取值围;〔III 〕对任意n 的个正整数1212,,nn a a a a a a A n++⋅⋅⋅⋅⋅⋅=记〔1〕求证:()11,2,i a iAa e i n A-≤=⋅⋅⋅〔2〕求证:A ≥4、函数b x x a x a x f +++-=23213)(,其中,a b ∈R . 〔Ⅰ〕假设曲线)(x f y =在点))2(,2(f P 处的切线方程为45-=x y ,求函数)(x f 的解析式; 〔Ⅱ〕当0>a 时,讨论函数)(x f 的单调性. 5、函数2()(21)(R x f x ax x e a -=-+⋅∈,e 为自然对数的底数).(I)当时,求函数()f x 的极值;(Ⅱ)假设函数()f x 在[-1,1]上单调递减,求a 的取值围. 6、函数2()(33)x f x x x e =-+⋅,设2t >-,(2),()f m f t n -==.〔Ⅰ〕试确定t 的取值围,使得函数()f x 在[]2,t -上为单调函数;〔Ⅱ〕试判断,m n 的大小并说明理由;〔Ⅲ〕求证:对于任意的2t >-,总存在0(2,)x t ∈-,满足0'20()2(1)3x f x t e =-,并确定这样的0x 的个数.7、函数2()ln (2)f x x ax a x =-+-.〔Ⅰ〕假设()f x 在1x =处取得极值,求a 的值;〔Ⅱ〕求函数()y f x =在2[,]a a 上的最大值. 8、函数221()()ln 2f x ax x x ax x =--+.()a ∈R . 〔I 〕当0a =时,求曲线()y f x =在(e,(e))f 处的切线方程〔e 2.718...=〕; 〔II 〕求函数()f x 的单调区间.9、函数()(1)e (0)xa f x x x=->,其中e 为自然对数的底数.〔Ⅰ〕当2a =时,求曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线与坐标轴围成的面积;〔Ⅱ〕假设函数()f x 存在一个极大值点和一个极小值点,且极大值与极小值的积为5e ,求a 的值.10、函数36)2(23)(23-++-=x x a ax x f . 〔1〕当1=a 时,求函数)(x f 的极小值;〔2〕试讨论曲线)(x f y =与x 轴的公共点的个数。
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.。
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 $y=6x-5$。
导数及其应用一、选择题1.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的A 充分条件B 必要条件C 充要条件D 必要非充分条件2.已知点P1,2是曲线y=2x 2上一点,则P 处的瞬时变化率为A .2B .4C .6D .213.设函数()f x =x3﹣x 2,则)1(f '的值为A .-1B .0C .1D .54.已知函数⎩⎨⎧>+<+=)0()0(1)(x a x x a x f x ,若)(lim 0x f x →存在,则=-)2('f A.2ln 4 B.45 C.2- D.2ln 415.设球的半径为时间t 的函数()Rt ;若球的体积以均匀速度c 增长,则球的表面积的增长速度与球半径A.成正比,比例系数为CB. 成正比,比例系数为2CC.成反比,比例系数为CD. 成反比,比例系数为2C6.已知函数1)(23--+-=x ax x x f 在),(+∞-∞上是单调函数,则实数a 的取值范围是A .),3[]3,(+∞--∞B .]3,3[-C .),3()3,(+∞--∞D .)3,3(-7.一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的距离为43215243s tt t =-+,那么速度为零的时刻是A .1秒末B .0秒C .4秒末D .0,1,4秒末8.下列等于1的积分是A .dx x ⎰10 B .dx x ⎰+10)1( C .dx ⎰101 D .dx⎰1219.11lim 100-+→x x x 的值是A.不存在10.dx e ex x⎰-+1)(=A .ee 1+ B .2e C .e2 D .ee 1-二、填空题11.设56)1()1()(x x x f -+=,则函数)('x f 中3x 的系数是______________;12.过原点作曲线xey =的切线,则切点的坐标为 ,切线的斜率为 .13. 曲线y=x 3在点1,1切线方程为 .14.函数x ax ax x f ++=23231)(在R 上单调递增,则实数a 的取值范围为_________.三、解答题15.设函数22)1ln()1()(x x x f +-+= 1求函数)(x f 的单调区间;2若当]1,11[--∈e ex 时,不等式m x f <)(恒成立,求实数m 的取值范围;3若关于x 的方程a x x x f ++=2)(在区间]2,0[上恰好有两个相异的实根,求实数a 的取值范围;16.设函数322()(0)f x x ax a x m a =+-+>.1若1a =时函数()f x 有三个互不相同的零点,求m 的取值范围;2若函数()f x 在[]1,1x ∈-内没有极值点,求a 的取值范围;3若对任意的[]3,6a ∈,不等式()1f x ≤在[]2,2x ∈-上恒成立,求实数m 的取值范围.17.已知函数3()3(0)f x x ax b a =-+≠.1若曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,求,a b 的值; 2求函数()f x 的单调区间与极值点; 18.求函数()()()y x a x b x c =---的导数;20.甲、乙两个工厂,甲厂位于一直线河岸的岸边A 处,乙厂与甲厂在河的同侧,乙厂位于离河岸40 km 的B 处,乙厂到河岸的垂足D 与A 相距50 km,两厂要在此岸边合建一个供水站C,从供水站到甲厂和乙厂的水管费用分别为每千米3a 元和5a 元,问供水站C 建在岸边何处才能使水管费用最省答案一、选择题5.解析:由题意可知球的体积为34()()3V t R t π=,则'2'()4()()c V t R t R t π==,由此可得'4()()()cR t R t R t π=,而球的表面积为2()4()S t R t π=, 所以'2'()4()8()()v S t R t R t R t ππ==表=, 即''''228()()24()()()()()()c c v R t R t R t R t R t R t R t R t ππ⨯表====,故选D解析:'2()3210f x x ax =-+-≤在),(+∞-∞恒成立,二、填空题12.1,e, e-y -2=014.]41,0[ 三、解答题15.解析:因为xx x f x x x f +-+='+-+=12)1(2)()1ln()1()(22所以1令0120]11)1[(212)1(2)(2>++⇒>+-+=+-+='xx x x x x x x f 12-<<-⇒x 或x >0,所以fx 的单调增区间为-2,-1和0,+∞;…3分令0120]11)1[(212)1(2)(2<++⇒<+-+=+-+='xxx x x x x x f )(,201x f x x 所以或-<<<-⇒的单调减区间-1,0和-∞,-2;……5分 2令201)1(0)(2-==⇒=+⇒='x x x x f 或舍,由1知,fx 连续, 因此可得:fx <m 恒成立时,m>e 2-2 9分3原题可转化为:方程a =1+x -ln1+x 2在区间0,2上恰好有两个相异的实根;且2-ln4<3-ln9<1,∴)(x g 的最大值是1,)(x g 的最小值是2-ln4;所以在区间0,2上原方程恰有两个相异的实根时实数a 的取值范围是: 2-ln4<a ≤3-ln9 ………………… 14分16.解析:1当1a =时32()f x x x x m =+-+,∵()f x 有三个互不相同的零点,∴32()0f x x x x m =+-+=即32m x x x =--+有三个互不相同的实数根. 令32()g x x x x =--+,则/2()321(31)(1)g x x x x x =--+=--+ ∵()g x 在(,1)-∞-和1(,)3+∞均为减函数,在1(1,)3-为增函数, ∴15()(1)1,()()327g x g g x g =-=-==极小极大 所以m 的取值范围是5(1,)27- ………………4分 2由题设可知,方程/22()320f x x ax a =+-=在[]1,1-上没有实数根,∴/2/2(1)320(1)3200f a a f a a a ⎧=+-<⎪-=--<⎨⎪>⎩,解得3a > ………8分 3∵/22()323()(),3af x x ax a x x a =+-=-+又0a >,∴当x a <-或3a x >时,/()0f x >;当3aa x -<<时,/()0f x <.∴函数()f x 的递增区间为(,)(,),3a a -∞-+∞和单调递减区间为(,)3a a - 当[]3,6a ∈时, []1,2,33a a ∈-≤-, 又[]2,2x ∈-,∴{}max ()max (2),(2)f x f f =- 而2(2)(2)1640f f a --=-<,∴2max ()(2)842f x f a a m =-=-+++, 又∵()1f x ≤在[]2,2-上恒成立,∴2max ()18421f x a a m ≤-+++≤即, 即[]29423,6m a a a ≤--∈在上恒成立.∵2942a a --的最小值为87-, ∴87.m ≤- ………13分17.解析:Ⅰ()'233f x x a =-,∵曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,∴()()()'203404,24.86828f a a b a b f ⎧=-=⎧=⎧⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨=-+==⎪⎩⎪⎩⎩…………………5分 Ⅱ∵()()()'230f x x a a =-≠,当0a <时,()'0f x >, ()f x 在(),-∞+∞上单调递增,此时函数()f x 没有极值点. 当0a >时,由()'0f x x =⇒=当(,x ∈-∞时,()'0f x >,函数()f x 单调递增,当(x ∈时,()'0f x <,函数()f x 单调递减,当)x ∈+∞时,()'0f x >,函数()f x 单调递增,∴此时x =()f x 的极大值点,x =()f x 的极小值点.……………12分18.解析:''''()()()()()()()()()y x a x b x c x a x b x c x a x b x c =---+---+---20.解法一:根据题意知,只有点C 在线段AD 上某一适当位置,才能使总运费最省,设C 点距D 点x km, 则 ∵BD=40,AC=50-x ,∴BC=222240+=+x CD BD又设总的水管费用为y 元,依题意有:y =3a 50-x+5a 2240+x (050)x <<y ′=-3a +22405+x ax ,令y ′=0,解得x =30在0,50上,y 只有一个极值点,根据实际问题的意义, 函数在x =30km 处取得最小值,此时AC=50-x =20km∴供水站建在A 、D 之间距甲厂20 km 处,可使水管费用最省. 解法二:设∠BCD=θ,则BC=θsin 40,CD=)20(,cot 40πθθ<<, θcot 4050-=AC设总的水管费用为f θ,依题意,有fθ=3a 50-40·cot θ+540sin a θ⋅=150a +40a ·θθsin cos 35- ∴f 'θ=40a 22(53cos )sin (53cos )(sin )35cos 40sin sin a θθθθθθθ''-⋅--⋅-⋅=⋅ 令f 'θ=0,得cos θ=53根据问题的实际意义,当cos θ=53时,函数取得最小值,此时sin θ=54,∴cot θ=43,∴AC=50-40cot θ=20km,即供水站建在A 、D 之间距甲厂20 km 处,可使水管费用最省.。