导数综合练习
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高二导数练习题及答案文库导数是高中数学中的重要知识点之一,掌握导数的概念和运算方法对学生的数学学习至关重要。
为了帮助高二学生更好地巩固导数知识,提高解题能力,本文整理了一些高二导数练习题及其详细答案,供学生参考和练习。
一、基础练习题1. 求函数f(x) = 3x² - 2x + 1的导数f'(x)。
解:根据导数的定义,可得:f'(x) = lim(Δx→0)[f(x + Δx) - f(x)] / Δx代入函数f(x)的表达式,展开并化简:f'(x) = lim(Δx→0)[(3(x + Δx)² - 2(x + Δx) + 1) - (3x² - 2x + 1)] / Δx= lim(Δx→0)[3x² + 6xΔx + 3(Δx)² - 2x - 2Δx + 1 - 3x² + 2x - 1] /Δx= lim(Δx→0)(6xΔx + 3(Δx)² - 2Δx) / Δx= lim(Δx→0)(6x + 3Δx - 2) = 6x - 2所以,函数f(x) = 3x² - 2x + 1的导数f'(x)为6x - 2。
2. 已知函数g(x) = 4x³ + 2x² - x的导数g'(x),求g'(1)的值。
解:根据导数的定义,g'(x) = lim(Δx→0)[g(x + Δx) - g(x)] / Δx代入函数g(x)的表达式,展开并化简:g(x + Δx) = 4(x + Δx)³ + 2(x + Δx)² - (x + Δx)= 4x³ + 12x²Δx + 12xΔx² + 4(Δx)³ + 2x² + 4xΔx + 2(Δx)² - x - Δx= 4x³ + 2x² - x + 12x²Δx + 12xΔx² + 4(Δx)³ + 4xΔx + 2(Δx)² - Δx代入导数的定义:g'(x) = lim(Δx→0)[(4x³ + 2x² - x + 12x²Δx + 12xΔx² + 4(Δx)³ + 4xΔx + 2(Δx)² - Δx) - (4x³ + 2x² - x)] / Δx= lim(Δx→0)(12x²Δx + 12xΔx² + 4(Δx)³ + 4xΔx + 2(Δx)² - Δx) / Δx= lim(Δx→0)(12x² + 12xΔx + 4(Δx)² + 4x + 2Δx - 1)= 12x² + 4x - 1将x = 1代入上述导数表达式,可得:g'(1) = 12(1)² + 4(1) - 1 = 15所以,g'(1)的值为15。
导数的运算一、单选题(共33题;共66分)1.f′(x)是函数f(x)=x3+2x+1的导函数,则f′(-1)的值为()A. 0B. 3C. 4D. -2.函数的导数为()A. B. C. D.3.设函数,若,则等于()A. B. C. D.4.设则等于( )A. B. C. D.5.已知函数的导函数,且满足,则=( )A. B. C. 1 D.6.已知函数的导函数为,且,则()A. 2B. 3C. 4D. 57.下列求导运算的正确是()A. 为常数B.C.D.8.已知函数的值为()A. B. C. D.9.下列求导运算正确的是()A. B. C. D.10.已知函数f(x)=sinx-cosx,则f'()=()A. B. C. D.11.若函数f(x)=2+xcos2x,则f'(x)=()A. cos 2x-xsin 2xB. x-sin 2xC. 1-2sin 2xD. cos2x-2sin2x12.函数的导数为()A. =2B. =C. =2D. =13.设函数的导函数为,且,则=( )A. 0B. -4C. -2D. 214.设,若,则()A. B. C. D.15.已知函数,则其导数()A. B. C. D.16.若函数,则的值为()A. 0B. 2C. 1D. -117.已知函数,且,则的值为()A. B. C. D.18.已知函数,为的导函数,则的值为()A. B. C. D.19.下列求导运算正确的是()A. B. C. D.20.已知函数的导函数为,且满足,则()A. B. C. D.21.若,则函数的导函数()A. B. C. D.22.函数的导数为()A. B. C. D.23.下列导数式子正确的是()A. B. C. D.24.已知,则等于()A. -2B. 0C. 2D. 425.已知函数,则()A. B. C. D.26.已知,则()A. B. C. D.27.设,,则x0=( )A. e2B. eC.D. ln 228.下列求导数运算正确的是()A. B. C. D.29.若f(x)=x2-2x-4ln x,则f′(x)>0的解集为()A. (0,+∞)B. (-1,0)∪(2,+∞)C. (-1,0)D. (2,+∞)30.下列求导运算正确的是( )A. B. C. D.31.已知,则 ( )A. B. C. D. 以上都不正确32.设f(x)=xln x,若f′(x0)=2,则x0等于( )A. e2B. eC.D. ln 233.下列导数运算正确的是()A. B. C. D.二、填空题(共11题;共11分)34.已知函数的导函数为,若,则的值为________.35.若函数,则的值为________.36.已知,则________.37.若函数,则________.38.已知函数,则________.39.已知函数,是的导函数,则________.40.若f(x)=x3,f′(x0)=3,则x0的值为________.41.已知在上可导,,则________.42.已知函数的导函数为,且,则________.43.已知f(x)=2x+3xf′(0),则f′(1)=________.44.已知函数f(x)=2e x﹣x的导数为,则的值是________.三、解答题(共6题;共60分)45.求下列函数的导函数.①②③④⑤⑥46.求下列函数的导函数①②③④⑤⑥47.求下列函数的导数:(1);(2).48.求下列函数的导数:(1);(2);(3);(4).49.求下列函数的导数.(1);(2).50.求下列函数的导数.(1)y=3x2+xcos x;(2)y=lgx-;答案解析部分一、单选题1.【答案】B【考点】导数的运算【解析】【解答】解:因为,则,所以,故答案为:B.【分析】先由函数,求得导函数,再求即可得解.2.【答案】D【考点】导数的运算【解析】【解答】因为,则函数的导函数,故答案为:D.【分析】先根据完全平方公式对展开,再运用常见初等函数的求导公式和求导运算法则可求解.3.【答案】D【考点】导数的运算【解析】【解答】,,,解得,故答案为:D,【分析】对函数求导,再由可求出实数的值.4.【答案】D【考点】导数的运算【解析】【解答】由,得.故答案为:D.【分析】由已知利用导数的运算性质进行计算,即可得结果.5.【答案】B【考点】导数的运算【解析】【解答】对函数进行求导,得把代入得,直接可求得。
完整版)导数求导练习题1.若 $f(x) = \sin\alpha - \cos x$,则 $f'(\alpha)$ 等于什么?答:$f'(\alpha) = \cos\alpha$。
2.函数 $f(x) = ax^3 + 3x^2 + 2$,若 $f'(-1) = 4$,则 $a$ 的值等于什么?答:$f'(x) = 3ax^2 + 6x$,代入 $x=-1$ 得 $-3a + (-6) = 4$,解得 $a = -\frac{10}{3}$。
3.函数 $y=x\sin x$ 的导数是什么?答:$y' = \sin x + x\cos x$。
4.函数 $y=x^2\cos x$ 的导数是什么?答:$y' = 2x\cos x - x^2\sin x$。
5.若 $y=(2x^2-3)(x^2-4)$,则 $y'$ 等于什么?答:$y' = 4x^3 - 16x$。
6.若 $y=3\cos x - 4\sin x$,则 $y'$ 等于什么?答:$y' = -3\sin x - 4\cos x$。
7.与直线 $2x-6y+1=0$ 垂直,且与曲线 $y=x^3+3x^2-1$ 相切的直线方程是什么?答:曲线在点 $(-1.-1)$ 处的斜率为 $9$,所以切线方程为$y+1 = 9(x+1)$。
8.质点运动方程是 $s=t^2(1+\sin t)$,则当 $t=2$ 时,瞬时速度为什么?答:$v(t) = 2t(1+\sin t) + t^2\cos t$,代入 $t=2$ 得 $v(2) = 8+4\sqrt{2}$。
9.求曲线 $y=x^3+x^2-1$ 在点 $P(-1,-1)$ 处的切线方程。
答:曲线在点 $(-1,-1)$ 处的斜率为 $3(-1)^2+2(-1) = -1$,所以切线方程为 $y+1 = -(x+1)$。
导数的练习题(打印版)### 导数的练习题#### 一、基本概念题1. 定义题:给定函数 \( f(x) = x^2 \),求 \( f'(x) \)。
2. 求导公式应用:求函数 \( g(x) = 3x^3 - 2x^2 + x - 5 \) 的导数 \( g'(x) \)。
3. 复合函数求导:若 \( h(x) = (2x - 1)^4 \),求 \( h'(x) \)。
#### 二、基本运算法则题4. 和差法则:求函数 \( f(x) = x^2 - 4x + 7 \) 和 \( g(x) = 3x - 2 \) 的和的导数。
5. 乘积法则:求函数 \( f(x) = x^2 \) 和 \( g(x) = e^x \) 的乘积的导数。
6. 商法则:求函数 \( f(x) = \frac{x}{e^x} \) 的导数。
#### 三、链式法则与反函数求导题7. 链式法则:求函数 \( f(x) = \sin(3x + 2) \) 的导数。
8. 反函数求导:若 \( y = \sqrt{x + 1} \),求 \( x \) 关于\( y \) 的导数。
#### 四、高阶导数题9. 一阶导数:求函数 \( f(x) = x^3 \ln(x) \) 的一阶导数。
10. 二阶导数:已知 \( f'(x) = 3x^2 + 2x - 1 \),求 \( f''(x)\)。
#### 五、应用题11. 速度与加速度:若物体的位移函数为 \( s(t) = 2t^3 - 3t^2 + 5t + 7 \),求其速度 \( v(t) \) 和加速度 \( a(t) \)。
12. 几何问题:求曲线 \( y = x^3 - 6x^2 + 9x \) 在 \( x = 2 \) 处的切线斜率。
#### 六、隐函数求导题13. 隐函数:方程 \( xy^2 + y\sin(x) = 1 \) 确定 \( y \) 关于\( x \) 的导数。
综合算式专项练习题导数计算1. 题目:计算函数f(x) = 3x^4 + 2x^3 - 5x^2 + x - 1的导数。
解析:根据导数的定义,函数f(x)的导数可以通过求各项的幂次以及系数的导数来得到。
首先,对于多项式函数来说,幂次降低1,并且求导时将幂次与系数相乘,所以我们可以将每一项按照这个规则求导。
f'(x) = d/dx (3x^4) + d/dx (2x^3) + d/dx (-5x^2) + d/dx (x) + d/dx (-1)计算每一项的导数:d/dx (3x^4) = 4 * 3x^(4-1) = 12x^3d/dx (2x^3) = 3 * 2x^(3-1) = 6x^2d/dx (-5x^2) = 2 * -5x^(2-1) = -10xd/dx (x) = 1d/dx (-1) = 0将导数合并起来:f'(x) = 12x^3 + 6x^2 - 10x + 1因此,函数f(x) = 3x^4 + 2x^3 - 5x^2 + x - 1的导数为f'(x) = 12x^3 + 6x^2 - 10x + 1。
2. 题目:计算函数g(x) = (2x^2 - 3x + 1) / (x^2 - 4)的导数。
解析:对于这个函数来说,我们可以使用求商法来计算导数,即对于分子和分母分别求导,然后利用导数的性质进行计算。
首先,我们计算分子和分母的导数:分子:d/dx (2x^2 - 3x + 1) = 2 * 2x^(2-1) - 3 * 1x^(1-1) + 0 = 4x - 3分母:d/dx (x^2 - 4) = 2x^2 - 0 = 2x利用导数的性质,我们进行计算:g'(x) = (分子的导数 * 分母 - 分子 * 分母的导数) / (分母)^2= (4x - 3) * (x^2 - 4) - (2x) * (2x^2 - 3x + 1) / (x^2 - 4)^2= (4x^3 - 8x - 3x^2 + 12x - 3x + 12 - 4x^3 + 6x^2 - 2x) / (x^2 - 4)^2 = (x^3 + 3x^2 - x + 12) / (x^2 - 4)^2因此,函数g(x) = (2x^2 - 3x + 1) / (x^2 - 4)的导数为g'(x) = (x^3 + 3x^2 - x + 12) / (x^2 - 4)^2。
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)。
导数练习题( B)1.(本题满分 12 分)已知函数 f ( x)ax3bx2(c3a2b) x d 的图象如图所示.( I)求c, d的值;( II )若函数 f (x)在x 2处的切线方程为3x y110 ,求函数 f (x) 的解析式;( III )在( II )的条件下,函数y f (x) 与 y 1f ( x)5x m 的图象有三个不同的交点,求 m 的取值范围.32.(本小题满分 12 分)已知函数 f ( x) a ln x ax3(a R) .( I)求函数f (x)的单调区间;( II )函数f (x)的图象的在x4处切线的斜率为3若函数132m23)上不是单调函数,求m 的取值范围.323.(本小题满分 14 分)已知函数 f ( x) x3ax2bx c 的图象经过坐标原点,且在x 1 处取得极大值.( I)求实数a的取值范围;( II )若方程 f ( x)(2a3)2恰好有两个不同的根,求 f ( x) 的解析式;9( III )对于( II )中的函数 f (x) ,对任意、R ,求证: | f ( 2sin ) f ( 2sin ) | 81 .4.(本小题满分 12 分)已知常数 a0 ,e为自然对数的底数,函数 f ( x) e x x , g( x) x 2aln x .( I)写出 f (x) 的单调递增区间,并证明 e a a ;( II )讨论函数y g (x) 在区间 (1,e a ) 上零点的个数.5.(本小题满分14 分)已知函数 f ( x) ln( x 1) k( x 1) 1 .(I)当k 1时,求函数 f (x)的最大值;(II )若函数 f ( x)没有零点,求实数k的取值范围;6.(本小题满分 12 分)( x2ax 2a 3)e x的一个极值点( e 2.718已知 x 2 是函数 f ( x)).( I)求实数a的值;( II )求函数f ( x)在x[ 3,3] 的最大值和最小值.27.(本小题满分14 分)已知函数 f ( x) x24x (2 a) ln x,( a R, a 0)(I)当 a=18 时,求函数f ( x)的单调区间;(I I )求函数f (x)在区间[e,e2]上的最小值.8.(本小题满分 12 分)已知函数f ( x) x( x6)aln x 在x (2,)上不具有单调性....( I)求实数a的取值范围;( II )若f( x) 是 f (x)的导函数,设g( x)f(x) 62x1、 x2,x2,试证明:对任意两个不相等正数不等式 | g (x1 )g (x2 ) | 38| x1x2 | 恒成立.279.(本小题满分12 分)已知函数 f ( x) 1 x2ax ( a 1) ln x, a 1.2(I )讨论函数f ( x)的单调性;(II )证明:若a5, 则对任意 x1 , x2 (0,), x1x2f ( x1 ) f ( x2 ),有 1.x1x210.(本小题满分14 分)已知函数 f (x)1x2 a ln x, g( x)(a 1)x, a1.2( I )若函数f ( x),g ( x) 在区间[1,3]上都是单调函数且它们的单调性相同,求实数 a 的取值范围;( II )若a(1, e] (e 2.71828L ) ,设 F ( x) f ( x)g( x) ,求证:当 x1 ,x2[1,a] 时,不等式| F (x1 ) F (x2 ) |1成立.11.(本小题满分12 分)设曲线 C :f (x)ln x ex (e 2.71828),f ( x)表示 f ( x)导函数.( I)求函数 f (x) 的极值;( II )对于曲线C 上的不同两点A( x1 , y1 ) , B( x2 , y2 ) , x1x2,求证:存在唯一的x0(x1, x2 ) ,使直线 AB的斜率等于 f ( x0 ) .12.(本小题满分14 分)定义 F (x, y) (1 x) y , x, y (0,) ,( I)令函数 f (x) F (3,log 2 (2 x x24)) ,写出函数 f ( x) 的定义域;( II )令函数g( x) F (1,log2( x3ax2bx 1))的图象为曲线 C ,若存在实数 b 使得曲线 C 在x0 ( 4 x0 1) 处有斜率为-8的切线,求实数a的取值范围;( III )当x, y N * 且 x y 时,求证 F ( x, y) F ( y, x) .导数练习题( B )答案1.(本 分 12 分)已知函数 f ( x) ax 3bx 2(c3a 2b) xd 的 象如 所示.( I )求 c, d 的 ;( II )若函数 f (x) 在 x2 的切 方程 3xy 11 0 ,求函数 f (x) 的解析式;( III )在( II )的条件下,函数yf (x) 与 y1f ( x) 5x m 的 象有三m 的取 范 .3个不同的交点,求解:函数 f (x) 的 函数 f ' ( x) 3ax 22bx c 3a 2b⋯⋯⋯⋯ ( 2 分)( I )由 可知函数 f (x) 的 象 点(0, 3),且 f ' (1)得d 3d 3⋯⋯⋯⋯ (4 分)3a 2b c3a 2bc( II )依 意f ' ( 2)3 且 f ( 2)512a 4b 3a 2b 3 8a 4b 6a 4b3 5解得 a 1, b 6 所以 f ( x) x 3 6x 2 9x 3⋯⋯⋯⋯ ( 8 分)( III ) f(x)3x 212x9 .可 化 : x 36x 29x 3x 24x 35x m 有三个不等 根,即: g xx 37 x 2 8xm 与 x 有三个交点;g x 3x 214 x 8 3x 2 x 4 ,x22 2,4 4, ,3433g x+-+g x增极大减极小增268 m,g 416m .⋯⋯⋯⋯ ( 10 分)g273当且 当 g2 68 m 0且g 416 m0 ,有三个交点,327故而,16m 68⋯⋯⋯⋯ ( 12 分)所求.272.(本小 分 12 分)已知函数 f ( x)a ln x ax 3(a R) .( I )求函数 f (x) 的 区 ;( II )函数f (x)的 象的在x 4 切 的斜率3 若函数 1 32m2323)上不是 函数,求 m 的取 范 .解:(I ) f '( x)a(1 x)( x 0) (2 分)x当 a 0时 , f ( x)的单调增区间为 0,1 ,减区间为 1,当 a 0时, f ( x)的单调增区间为 1, , 减区间为 0,1 ;当 a=1 , f ( x) 不是 函数(5 分)(II ) f ' (4)3a 3 2, f ( x)2 ln x 2x 34得 a2g( x)1 x 3 ( m2)x 2 2x, g' (x) x 2 (m 4)x 2 ( 6 分)3 2g( x)在区间 (1,3)上不是单调函数 , 且 g' (0) 2g' (1) 0,m3,19 ,(8 分)19 ( 10 分) m( 3)(12分)g' (3)0.m, 333.(本小 分 14 分)已知函数 f ( x)x 3 ax 2bx c 的 象 坐 原点,且在x 1 取得极大 .( I )求 数 a 的取 范 ;( II )若方程 f ( x)(2a 3)2恰好有两个不同的根,求f ( x) 的解析式;9( III ) 于( II )中的函数f (x) , 任意 、 R ,求 : | f ( 2sin ) f ( 2sin ) | 81 .解:(I ) f (0) 0 c 0,f ( x ) 3 x 2 2 ax ,(1) 0 b 2a 3b f f ( x)3x 2 2ax (2a 3) ( x 1)(3x 2a 3),由 f ( x)0 x 1或x 2a 3 1 取得极大 ,3 ,因 当 x2a 3所以1 a3 ,所以 a 的取值范围是 : (, 3);3⋯⋯⋯⋯ (4分)( II )由下表:x(,1)1(1, 2a 3) 2a 3( 2a 3, )f (x)3 33+- 0-f ( x)极大值极小值递增递减a 6(2a 3)2递增a227依 意得:a6( 2a 3) 2(2a 3)2 ,解得: a 9279 所以函数 f ( x) 的解析式是:f ( x) x 3 9x 2 15x,22sin2, 2 2 sin2,⋯⋯⋯⋯ (10分)( III ) 任意的 数都有在区 [-2, 2]有: f (2)8 36 30 74, f (1) 7, f (2) 8 36 30 2f ( x)的最大值是 f (1) 7, f (x)的最小值是 f ( 2) 8 36 3074函数 f ( x)在区间 [ 2,2] 上的最大 与最小 的差等于 81,所以 | f ( 2sin) f ( 2sin ) | 81 .⋯⋯⋯⋯ (14分)4.(本小 分 12 分)已知常数 a0 , e 自然 数的底数,函数f ( x) e xx , g( x) x 2aln x .( I )写出 f (x) 的 增区 ,并 明e a a ;( II ) 函数y g (x) 在区 (1,e a ) 上零点的个数.解:(I ) f ( x)e x 1 0 ,得f (x) 的 增区 是(0, ) , ⋯⋯⋯⋯ (2分)∵ a0 ,∴ f (a) f (0) 1 ,∴ e a a 1 a ,即 e a a . ⋯⋯⋯⋯ (4 分)a 2( x2a)( x2a )2a2 2( II ) g ( x)2x,由 g ( x)0 ,得 xxx,列表2x ( 0,2a ) 2a (2a , )222g ( x)-0 +g( x)减极小增当 x2a ,函数 y g(x) 取极小 g(2a ) a(1 ln a) ,无极大 .2222⋯⋯⋯⋯ ( 6分)e 2 ae aa,∴ e a2a由( I ) e aa ,∵a ,∴ e 2 aa222g(1) 1 0 , g(e a ) e 2 aa 2 ( e a a)(e aa) 0 ⋯⋯⋯⋯ ( 8 分)( i )当2a 1,即 0 a 2 ,函数 yg (x) 在区 (1,e a ) 不存在零点2( ii )当2a1 ,即 a22若 a(1 ln a)0,即 2a 2e ,函数 yg(x) 在区 (1,e a ) 不存在零点22若 a(1 ln a ) 0 ,即 a 2e ,函数 yg (x) 在区 (1,e a ) 存在一个零点 xe ;22若 a(1 ln a )0 ,即 a2e ,函数 yg(x) 在区 (1,e a ) 存在两个零点;22上所述, yg (x) 在 (1, a)上,我 有 :e当 0a 2e ,函数 f (x) 无零点;当 a 2e ,函数 f ( x) 有一个零点;当 a 2e ,函数 f (x) 有两个零点.⋯⋯⋯⋯ ( 12分)5.(本小 分 14 分)已知函数 f ( x) ln( x 1)k( x 1) 1 .( I )当 k 1 ,求函数f (x) 的最大 ;( II )若函数 f ( x) 没有零点,求 数k 的取 范 ;解:(I )当 k 1 , f(x)2 xx 1f ( x)1+2),令 f ( x) 0,得 x 2,⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (分)定 域 ( ,∵当 x (1,2)时 , f ( x) 0 ,当 x(2, )时, f ( x) 0 ,∴ f ( x) 在(1,2) 内是增函数, 在(2,) 上是减函数∴当 x2 , f ( x) 取最大 f (2)⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 4 分)( II )①当 k0时 ,函数 yln( x 1) 象与函数 yk( x 1) 1 象有公共点,∴函数 f ( x) 有零点,不合要求;⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 8 分)②当 k0时 , f ( x)1k1 k kxk ( x 1 kk )⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 6 分)x 1x 1x 1令 f (x)0,得 xk 1 ,∵ x (1,k1)时, f ( x) 0, x(1 1 ,)时, f ( x)0 ,k kk∴ f ( x) 在(1,11) 内是增函数, 在[11 , ) 上是减函数,kk∴ f ( x) 的最大 是 f (1 1 ) ln k ,k∵函数 f ( x) 没有零点,∴ ln k 0 , k1 ,因此,若函数f ( x) 没有零点, 数k 的取 范 k(1, ) . ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (10 分)6.(本小 分 12 分)已知 x2 是函数 f ( x) ( x 2 ax 2a 3)e x 的一个极 点( e2.718 ).( I )求 数 a 的 ;( II )求函数f ( x) 在 x [ 3,3] 的最大 和最小 .(x 223)e x 可得解:(I )由 f ( x)ax 2af (x)(2 x a)e x (x 2 ax 2a3)e x [ x 2 (2 a)x a 3]e x ⋯⋯ ( 4 分) ∵ x2 是函数 f ( x) 的一个极 点,∴ f (2) 0∴ (a 5)e 20 ,解得 a5⋯⋯⋯⋯⋯ ( 6 分)( II )由 f( x) ( x 2)( x1) e x0 ,得 f ( x) 在 ( ,1) 增,在 (2,) 增,由 f (x) 0 ,得 f ( x) 在在 (1,2) 减∴ f ( 2)e 2是 f ( x) 在 x[ 3,3] 的最小 ;7 e 232e 37 e 23f ( 3), f (3) e 3 ∵ f (3) f ( 3) 2 4 3,3] 的最大 是 2 4∴ f ( x) 在 x [ f (3) e 3 .2 7.(本小 分 14 分)已知函数 f ( x) x 2 4x (2 a) ln x,( a R, a 0)( I )当 a=18 ,求函数 f ( x) 的 区 ;( II )求函数 f (x) 在区 [e,e 2 ] 上的最小 .解:(Ⅰ) f ( x)x 2 4x 16 ln x ,f ' (x) 2 x416 2(x 2)( x 4)x x⋯⋯⋯⋯⋯ ( 8 分)1e 23( 4e e 7) 0, f ( 3) f ( 3)42⋯⋯⋯⋯⋯ ( 12 分)2 分由 f ' ( x) 0 得 ( x 2)( x 4) 0 ,解得 x 4 或 x 2注意到 x 0,所以函数 f (x) 的 增区 是( 4, +∞) 由 f '( x) 0 得 ( x 2)( x 4) 0 ,解得 -2< x < 4,注意到 x 0,所以函数f (x) 的 减区 是 (0,4] .上所述,函数f (x) 的 增区 是(4, +∞), 减区 是 (0,4]6 分(Ⅱ)在 x[e, e 2 ] , f ( x) x 2 4 x (2 a) ln x所以 f ' ( x) 2x 2 a 2x 2 4x 2 a4 x ,2x 2 xg( x) 4x 2 a当 a 0 ,有 △ =16+4 ×2 (2 a)8a 0 ,此g(x)0 ,所以 f ' (x)0 , f (x) 在 [e, e 2 ] 上 增,所以 f ( x) min f (e)e 2 4e 2 a 8 分当 a0 , △=164 2(2a)8a0 ,令 f ' ( x)0 ,即 2x 24x2 a 0 ,解得 x 12a 或 x 12a ;22令 f '( x)0 ,即 2 x 24x 2 a 0 ,解得 12a x 12a .22①若 12a ≥ 2,即 a ≥2(e 21)2 ,2ef (x) 在区 [e,e 2] 减,所以f ( x) minf (e 2 )e 4 4e 24 2a .②若 e 12a e 2 ,即 2(e 1)2a2(e 2 1) 2 ,2f (x) 在区 [e,12a [12a , e 2 ] 上 增, 2 ] 上 减,在区2所以 f (x) minf (12a ) a2a 3 ( 2 a) ln(12a) .222③若 12a ≤e ,即 0a ≤2(e1) 2, f ( x) 在区 [ e, e 2 ] 增,2e 2所以 f ( x) min f (e)4e 2 a上所述,当 a ≥2(e 2 1) 2 , f (x)min a 4 4e 24 2a ;当 2(e 1) 2a2( e 2 1) 2 , f ( x) mina 2a 3 ( 2 a) ln(12a ) ;1) 2, f ( x) min e 22 2当 a ≤2(e 4e 2a14 分8.(本小 分 12 分)已知函数 f ( x) x( x 6)aln x 在 x (2, ) 上不具有 性....( I )求 数 a 的取 范 ;( II )若 f( x) 是 f (x) 的 函数, g( x)f (x) 62 , 明: 任意两个不相等正数 x 1、 x 2 ,x 2不等式 | g (x 1 ) g (x 2 ) |38| x 1 x 2 | 恒成立.27 2x 2解:(I ) f ( x)2x 6a6xa,⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 2 分)xx∵ f ( x) 在 x(2,) 上不具有 性,∴在x (2,) 上 f (x) 有正也有 也有0,...即二次函数 y 2x26x a 在 x (2, ) 上有零点⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 4 分)∵ y2x 2 6x a 是 称 是 x3 ,开口向上的抛物 ,∴ y2 22 6 2a 0的 数 a 的取 范 (,4) 2⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 6 分)(II )由( I )g( x) 2xa2xx2 ,方法 1: g( x)f ( x)2 6a 2(x 0) ,x22xx2x2x 3∵ a4 ,∴ g (x)2 a4 2 4 4 4x 4 ,⋯⋯⋯⋯ (8 分)x 2 x 3x 2x 3x 3h( x) 24 48 12 4(2 x 3)x 2x 3 , h (x)x 3 x 4x 4h( x) 在 (0, 3) 是减函数,在 (3,) 增函数,当 x3, h( x) 取最小382 2227∴从而 g ( x)38 ,∴ ( g( x) 38 x) 0 ,函数 y g( x) 38x 是增函数,2727 38 27 38x 1、 x 2 是两个不相等正数,不妨x 1x 2 , g( x 2 ) x 2 g ( x 1 ) x 127 27 ∴ g( x 2 ) g( x 1 )38(x 2 x 1 ) ,∵ x 2 x 10 ,∴ g (x 1 ) g( x 2 ) 3827x 1 x 227∴ g( x 1 ) g (x 2 ) 38 ,即 | g( x 1 ) g( x 2 ) | 38 | x 1 x 2 |⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (12 分)x 1 x 2 2727方法 2: M ( x 1 ,g (x 1)) 、 N (x 2 , g( x 2 )) 是曲 yg( x) 上任意两相异点,g (x 1 ) g( x 2 )2( x 1 x 2 )a , Q x 1x 2 2 x 1 x 2 ,x 1 x 22x 1 x 2 a 4x 12 x 222( x 1 x 2 )a4a44 2x 12 x 222( x 1 x 2 )3 x 1 x 22⋯⋯⋯ (8 分)x 1 x 2( x 1 x 2 )3x 1 x 2t1 , t 0 ,令 k MN u(t)2 4t 34t 2 , u (t ) 4t(3t 2) ,x 1x 2由 u (t)0 ,得 t2, 由 u (t) 0 得 0 t2 ,33u(t) 在 (0, 2) 上是减函数,在( 2, ) 上是增函数,33u(t) 在 t2 取极小 38 , u(t )38 ,∴所以 g( x 1 ) g( x 2 )3832727x 1 x 2 27即 | g( x 1 ) g( x 2 ) |38 x 2 |⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 12 分)| x 1279.(本小 分12 分)已知函数 f ( x)1 x2 ax ( a 1) ln x, a 1.2(I ) 函数 f ( x) 的 性;(II ) 明:若 a5, 则对任意 x 1 , x 2(0, ), x 1f ( x 1 ) f ( x 2 )x 2 ,有x 2x 1 ( 1) f ( x) 的定 域 (0,) , f '( x)x aa 1 x 2ax a 1 ( x 1)( x xxx2 分( i )若 a1 1,即 a 2,f ' (x)( x 1)2 . 故 f ( x) 在 (0,) 增加.x( ii )若 a1 1, 而 a 1, 故1 a 2,则当 x (a 1,1)时 , f ' (x) 0.当 x (0, a 1)及 x (1, )时, f '( x) 0,故 f ( x)在 (a 1,1) 减少,在( (1, ) 增加. ( iii )若 a 1 1,即 a 2,同理可得 f ( x)在 (1,a 1)单调减少 , 在 (0,1), (a 1,增加.1.1 a)0, a-1),)( II )考 函数 g (x) f ( x)x1 x2 ax (a 1) ln x x.2由 g ' ( x) x (a 1)a 1 2 x a1( a 1) 1 ( a 1 1)2 .x x由于 a a5,故 g' (x)0,即 g(x)在 (0,)单调增加 ,从而当 x 1g( x 1 ) g ( x 2 ) 0,即 f ( x 1 ) f (x 2 ) x 1 x 2 0, f ( x 1 ) f ( x 2 ) 1,当 0f (x 1 ) f (x 2 ) 故 x 2x 1 x 2 ,有 x 2 x 1x 1 10.(本小 分14 分)x 2 0 有f (x 2 ) f ( x 1 )x 2x 11已知函数 f (x) 1 x 2 a ln x, g( x) (a 1)x , a 1 .2( I )若函数 f ( x), g ( x) 在区 [1,3] 上都是 函数且它 的 性相同,求 数a 的取 范 ;( II )若 a(1, e] (e 2.71828L ) , F ( x)f ( x) g( x) ,求 :当 x 1 ,x 2[1,a] ,不等式| F (x 1 ) F (x 2 ) | 1成立.解:(I )f ( ) x a ,g ( x ) a 1 ,⋯⋯⋯⋯⋯ ( 2 分)x x∵函数 f (x), g( x) 在区 [1,3] 上都是 函数且它 的 性相同,∴当 x[1,3] , f ( x)g (x)(a 1)(x 2a)0 恒成立,⋯⋯⋯⋯⋯ ( 4 分)x即 ( a 1)(x 2a) 0 恒成立,a 1x [1,3] a1 在 x [1,3] 恒成立,∴a在 恒成立,或x 2x 2a∵ 9x1 ,∴ a1 或 a9⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 6 分)( II ) F ( x)1 x2 a ln x, (a 1)x , F ( x) x a ( a 1) ( x a)( x 1)2 xx ∵ F ( x) 定 域是 (0, ) , a (1, e ] ,即 a 1∴ F ( x) 在 (0,1) 是增函数,在 (1,a) 减函数,在 ( a, ) 是增函数∴当 x1 , F ( x) 取极大 MF(1)a 1 ,2当 xa , F ( x) 取极小 mF ( a)a ln a 1 a 2 a ,⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 8 分)2∵ x 1 , x 2 [1,a] ,∴ | F ( x 1 ) F ( x 2 ) | | M m | M m⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 10 分)G (a) Mm 1 a 2 aln a1, G ( a) a ln a 1 ,1 2 2∴ [ G (a)] 1 ,∵ a (1, e] ,∴ [ G (a)] 0a∴ G (a) a ln a 1 在 a (1, e] 是增函数,∴ G (a) G (1) 0∴ G (a)1 a2 a ln a 1 在 a (1, e] 也是增函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 12 分)2 2∴ G (a) G (e) ,即 G (a)1 e2 e 1 (e 1)21,2 2 2而 1e 2e 1 (e 1)21 (3 1)21 1,∴ G (a) M m 122 22∴当 x 1 ,x 2[1,a] ,不等式 | F (x 1)F (x 2 ) |1成立.⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 14 分)11.(本小 分12 分)ex ( e2.71828曲 C : f (x) ln x ), f ( x) 表示 f ( x) 函数.( I )求函数 f (x) 的极 ;( II ) 于曲 C 上的不同两点A( x 1 , y 1 ) , B( x 2 , y 2 ) , x 1 x 2 ,求 :存在唯一的 x 0(x 1, x 2 ) ,使直 AB 的斜率等于 f ( x 0 ) .解:(I ) f( x) 1 1 ex,得 x1xe0 ex当 x 化 , f( x) 与 f ( x) 化情况如下表:x(0, 11 1)e( , )eef (x)+ 0 -f (x)增极大减∴当 x1 , f ( x) 取得极大 f ( 1)2 ,没有极小 ;⋯⋯⋯⋯ ( 4 分)ee( II )(方法 1)∵ f (x 0 )即 x 0lnx2(x 2 x 1 )x 1g( x 1 ) x 1 lnx 2(x 2x 1∵ x 1x 2 ,∴ g( x 1 )k AB ,∴ 1e ln x 2 ln x 1 e( x 2x 1 ),∴x 2x1lnx2x 0 x 2 x 1x 0x 10 , g (x) x lnx 2(x 2 x 1 )x 1x 1) , g( x 1 )/ ln x 21 0 , g (x 1) 是 x 1 的增函数,x 1x 1g( x 2 ) x 2 lnx 2(x 2 x 2 ) 0;x 2x 2 lnx 2/lnx 2g( x 2 )( x 2x 1 ) ,g (x 2 )x 21 0 , g( x2 ) 是 x 2 的增函数,x 1x 1∵ x 1x 2 ,∴ g( x 2 ) g( x 1 ) x 1 lnx 1(x 1 x 1) 0 ,x 1∴函数 g (x)x lnx 2( x 2 x 1 ) 在 ( x 1, x 2 ) 内有零点 x 0 ,⋯⋯⋯⋯ ( 10 分)x 1又∵x21, ln x20 ,函数 g (x)x lnx 2( x 2 x 1 ) 在 (x 1, x 2 ) 是增函数,x 1x 1x 1∴函数 g (x)x 2 x 1 lnx2在 (x 1, x 2 ) 内有唯一零点 x 0 ,命 成立 ⋯⋯⋯⋯ (12 分)xx 1(方法2)∵ f ( x 0 )k AB ,∴ 1 e ln x 2 ln x 1 e( x 2 x 1) ,x 0 x 2 x 1即 x 0 ln x 2x 0 ln x 1 x 1 x 2 0 , x 0 ( x 1 , x 2 ) ,且 x 0 唯一g( x) xln x 2x ln x 1 x 1 x 2 , g (x 1) x 1 ln x 2 x 1 ln x 1x 1 x 2 , 再 h(x) xln x 2 x ln x x x 2 , 0 xx 2 ,∴ h (x) ln x 2 ln x 0∴ h( x)x ln x 2 x ln x x x 2 在 0 xx 2 是增函数∴ g( x 1 ) h( x 1 ) h(x 2 ) 0 ,同理 g( x 2 ) 0∴方程 x ln x 2x ln x 1x 1 x 2 0 在 x 0 ( x 1 , x 2 ) 有解⋯⋯⋯⋯ (10 分)∵一次函数在 (x 1 , x 2 ) g( x)(ln x 2 ln x 1) x x 1 x 2 是增函数∴方程 x ln x 2 x ln x 1x 1 x 2 0 在 x 0 ( x 1 , x 2 ) 有唯一解,命 成立 ⋯⋯⋯ ( 12 分)注: 用函数 性 明,没有去 明曲C 不存在拐点,不 分.12.(本小 分 14 分)定 F (x, y)(1 x) y , x, y(0, ) ,( I )令函数 f (x)F (3,log 2 (2 x x 24)) ,写出函数 f ( x) 的定 域;( II )令函数g( x)F (1,log 2 ( x 3 ax 2 bx 1)) 的 象 曲C ,若存在 数b 使得曲C 在x 0 ( 4 x 01) 有斜率 -8 的切 ,求 数 a 的取 范 ;( III )当 x, yN * 且 x y ,求 F ( x, y)F ( y, x) .解:(I ) log 2 (2 xx 24) 0 ,即2 x x 2 4 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 2 分)得函数 f ( x) 的定 域是 ( 1,3) ,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 4 分)( II ) g ( x) F (1,log 2 ( x 2ax 2 bx 1)) x 3 ax 2bx 1,曲 C 在x 0 ( 4 x 0 1)有斜率 - 8 的切 ,又由 log2 ( x3 ax2bx1) 0,g ( x ) 3 x 22 ax,b3x 02 2ax 0b 8①∴存在 数 b 使得4x 01② 有解,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 6 分)x 03ax 02bx 01 1 ③由①得b8 3x2 2,代入③得 2ax 08 0 ,ax 02x 0由 2x 02ax 0 8 0有解,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 8 分)4 x 0 1方法 1: a 2( x 0 ) 8 ,因 4 x 01 ,所以 2(x 0 )8 ( x 0 )[8,10) ,( x 0 )当 a 10 ,存在 数 b ,使得曲 C 在 x 0 (4x 01) 有斜率 - 8 的切方法 2:得 2 ( 4)20或2 ( 1)2⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (10 分)a (4) 8a ( 1) 80 ,a 10或a 10, a 10.⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 10 分) 方法 3:是2 ( 4)2a ( 4) 8 0的 集,即 a 10⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (10 分)2 ( 1)2 a( 1) 8 0( III )令 h(x)ln(1 x) , xx又令 p(x)xln(1 1 xp( x)在[ 0, ) 减当 x 0时有 p( x) p(0)xx)ln(11,由 h (x)1 x2x11 xx), x 0,p ( x)0 ,(1 x)21 x(1 x)2.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ( 12)分0, 当x1时有 h( x)0,h( x)在[1, ) 减,1 xy 时,有 ln(1 x)ln(1y), y ln(1 x)x ln(1 y), (1 x) y(1 y) x ,xy当 x, y N 且 x y 时 F ( x, y) F ( y, x).⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14 分)。
导数求导题目练习题导数是微积分中的重要概念,在实际问题中有广泛的应用。
本文将提供一些导数求导的练习题,帮助读者巩固和加深对导数的理解。
1. 求函数f(x) = 3x² + 2x的导数f'(x)。
解答:首先,我们需要知道求导的基本规则。
对于多项式函数,求导对每一项进行操作即可。
根据求导的基本规则,我们可以得到f'(x) = 6x + 2。
2. 求函数g(x) = ln(x)的导数g'(x)。
解答:对于自然对数函数ln(x),其导数的规则是g'(x) = 1/x。
因此,g'(x) = 1/x。
3. 求函数h(x) = sin(x)的导数h'(x)。
解答:对于三角函数中的正弦函数sin(x),其导数的规则是h'(x) = cos(x)。
因此,h'(x) = cos(x)。
4. 求函数i(x) = e^x的导数i'(x)。
解答:对于指数函数e^x,其导数的规则是i'(x) = e^x。
因此,i'(x)= e^x。
5. 求函数j(x) = 2x³ + 5x² - 4x + 1的导数j'(x)。
解答:根据多项式函数的求导规则,我们可以得到j'(x) = 6x² + 10x- 4。
通过以上练习题,我们可以看到不同类型的函数在求导后的结果。
求导是一个基本的技巧,通过不断练习和掌握求导的规则,我们可以更好地理解函数的变化趋势和性质。
在实际应用中,导数有着广泛的应用,例如在物理学中,速度和加速度可以通过导数来描述;在经济学中,边际成本和边际收益可以通过导数来分析。
因此,掌握求导的方法对理解和解决实际问题非常重要。
总结起来,求导是微积分中的重要概念,通过练习题可以加深对导数的理解和运用能力。
在学习过程中,需要熟悉导数的基本规则,并通过不断的实践来巩固和掌握求导的能力。
通过深入理解导数的概念和应用,我们可以更好地应对实际问题,提高数学和科学领域的应用能力。
高中数学导数大题练习(详细答案)1 .已知函数的图象如图所示.( I )求的值;(II )若函数在处的切线方程为,求函数的解析式;( III )在( II )的条件下,函数与的图象有三个不同的交点,求的取值范围.2 .已知函数.( I )求函数的单调区间;( II )函数的图象的在处切线的斜率为若函数在区间( 1 , 3 )上不是单调函数,求 m 的取值范围.3 .已知函数的图象经过坐标原点,且在处取得极大值.( I )求实数的取值范围;( II )若方程恰好有两个不同的根,求的解析式;( III )对于( II )中的函数,对任意,求证:.4 .已知常数,为自然对数的底数,函数,.( I )写出的单调递增区间,并证明;( II )讨论函数在区间上零点的个数.5 .已知函数.( I )当时,求函数的最大值;( II )若函数没有零点,求实数的取值范围;6 .已知是函数的一个极值点().( I )求实数的值;( II )求函数在的最大值和最小值.7 .已知函数( I )当 a=18 时,求函数的单调区间;( II )求函数在区间上的最小值.8 .已知函数在上不具有单调性.( I )求实数的取值范围;( II )若是的导函数,设,试证明:对任意两个不相等正数,不等式恒成立.9 .已知函数( I )讨论函数的单调性;( II )证明:若10 .已知函数.( I )若函数在区间上都是单调函数且它们的单调性相同,求实数的取值范围;(II )若,设,求证:当时,不等式成立.11 .设曲线:(),表示导函数.( I )求函数的极值;( II )对于曲线上的不同两点,,,求证:存在唯一的,使直线的斜率等于.12 .定义,( I )令函数,写出函数的定义域;( II )令函数的图象为曲线 C ,若存在实数 b 使得曲线 C 在处有斜率为- 8 的切线,求实数的取值范围;( III )当且时,求证.答案1 .解:函数的导函数为………… (2 分)( I )由图可知函数的图象过点( 0 , 3 ),且得………… ( 4 分)( II )依题意且解得所以………… ( 8 分)( III ).可转化为:有三个不等实根,即:与轴有三个交点;,+ 0 - 0 +增极大值减极小值增.………… ( 10 分)当且仅当时,有三个交点,故而,为所求.………… ( 12 分)2 .解:( I )( 2 分)当当当 a=1 时,不是单调函数( 5 分)( II )( 6 分)( 8 分)( 10 分)( 12 分)3 .解:( I )由 ,因为当 时取得极大值,所以,所以;( II )由下表:+ 0 - 0 -递增极大值递减极小值递增依题意得: ,解得:所以函数的解析式是:( III )对任意的实数 都有在区间 [-2 , 2] 有:函数 上的最大值与最小值的差等于 81 ,所以. 4 . 解:( I ) ,得 的单调递增区间是 , ………… ( 2分) ∵, ∴, ∴,即. ………… ( 4 分)( II ) ,由 ,得 ,列表- 0 +单调递减极小值单调递增当时,函数取极小值,无极大值.由( I ),∵ ,∴ ,∴,………… ( 8 分)( i )当,即时,函数在区间不存在零点( ii )当,即时若,即时,函数在区间不存在零点若,即时,函数在区间存在一个零点;若,即时,函数在区间存在两个零点;综上所述,在上,我们有结论:当时,函数无零点;当时,函数有一个零点;当时,函数有两个零点.5 .解:( I )当时,定义域为( 1 , + ),令,∵ 当,当,∴ 内是增函数,上是减函数∴ 当时,取最大值( II )① 当,函数图象与函数图象有公共点,∴ 函数有零点,不合要求;② 当,……………… ( 6 分)令,∵ ,∴ 内是增函数,上是减函数,∴ 的最大值是,∵ 函数没有零点,∴ ,,因此,若函数没有零点,则实数的取值范围6 .解:( I )由可得…… ( 4 分)∵ 是函数的一个极值点,∴∴ ,解得( II )由,得在递增,在递增,由,得在在递减∴ 是在的最小值;…………… ( 8 分),∵∴ 在的最大值是.7 .解:(Ⅰ),2 分由得,解得或注意到,所以函数的单调递增区间是( 4 ,+∞ )由得,解得 -2 << 4 ,注意到,所以函数的单调递减区间是.综上所述,函数的单调增区间是( 4 ,+∞ ),单调减区间是 6 分(Ⅱ)在时,所以,设当时,有△=16+4×2 ,此时,所以,在上单调递增,所以 8 分当时,△= ,令,即,解得或;令,即,解得.① 若≥ ,即≥ 时,在区间单调递减,所以.② 若,即时间,在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以.③ 若≤ ,即≤2 时,在区间单调递增,所以综上所述,当≥2 时,;当时,;当≤ 时, 14 分8 .解:( I ),∵ 在上不具有单调性,∴ 在上有正也有负也有 0 ,即二次函数在上有零点……………… ( 4 分)∵ 是对称轴是,开口向上的抛物线,∴的实数的取值范围( II )由( I ),方法 1 :,∵ ,∴ ,………… ( 8 分)设,在是减函数,在增函数,当时,取最小值∴ 从而,∴ ,函数是增函数,是两个不相等正数,不妨设,则∴ ,∵ ,∴∴ ,即……………… ( 12 分)方法 2 :、是曲线上任意两相异点,,,……… ( 8 分)设,令,,由,得由得在上是减函数,在上是增函数,在处取极小值,,∴ 所以即9 .( 1 )的定义域为,( i )若,则故在单调增加.( ii )若单调减少,在(0 ,a-1 ),单调增加.( iii )若单调增加.( II )考虑函数由由于,从而当时有故,当时,有10 .解:( I ),∵ 函数在区间上都是单调函数且它们的单调性相同,∴ 当时,恒成立,即恒成立,∴ 在时恒成立,或在时恒成立,∵ ,∴ 或( II ),∵ 定义域是,,即∴ 在是增函数,在实际减函数,在是增函数∴ 当时,取极大值,当时,取极小值,∵ ,∴设,则,∴ ,∵ ,∴∴ 在是增函数,∴∴ 在也是增函数∴ ,即,而,∴∴ 当时,不等式成立.11 .解:( I ),得当变化时,与变化情况如下表:+0 -单调递增极大值单调递减∴ 当时,取得极大值,没有极小值;( II )(方法 1 )∵ ,∴ ,∴即,设,,是的增函数,∵ ,∴ ;,,是的增函数,∵ ,∴ ,∴ 函数在内有零点,又∵ ,函数在是增函数,∴ 函数在内有唯一零点,命题成立(方法 2 )∵ ,∴ ,即,,且唯一设,则,再设,,∴∴ 在是增函数∴ ,同理∴ 方程在有解∵ 一次函数在是增函数∴ 方程在有唯一解,命题成立……… ( 12 分)注:仅用函数单调性说明,没有去证明曲线不存在拐点,不给分.12 .解:( I ),即得函数的定义域是,( II )设曲线处有斜率为- 8 的切线,又由题设∴ 存在实数 b 使得有解,由① 得代入③ 得,有解,…………………… ( 8 分)方法 1 :,因为,所以,当时,存在实数,使得曲线 C 在处有斜率为- 8 的切线……………… ( 10 分)方法 2 :得,方法 3 :是的补集,即( III )令又令,单调递减. …………………… ( 12 )分单调递减,,。
1.已知曲线xxyln342的一条切线的斜率为21,则切点的横坐标为( ) A. 3 B. 2 C. 1 D. 21 【答案】A 【解析】函数的定义域为(0,),函数的导数为3'2xyx,由31'22xyx,得
260xx,解得3x或1x(舍去),选A.
2.已知()fx为R上的可导函数,且,xR均有()fxf′(x),则有 ( ) A.20132013(2013)(0),(2013)(0)efffef B.20132013(2013)(0),(2013)(0)efffef C.20132013(2013)(0),(2013)(0)efffef D.20132013(2013)(0),(2013)(0)efffef 【答案】A 【解析】构造函数()()xfxgxe,则2()()()()()()()xxxxfxeefxfxfxgxee,
因为xR,均有()()fxfx,并且0xe,所以()0gx,故函数()()xfxgxe在R上单调递减,所以(2013)(0)(2013)(0)gggg,,即20132013(2013)(2013)(0)(0)ffffee,,也就是20132013(2013)(0)(2013)(0)efffef,,故选A. 3.【山东省烟台市莱州一中2013届高三10月月考(理)】曲线xey21在点2,4e处的切线与坐标轴所围三角形的面积为 A.2e B.24e C.22e D.229e 【答案】A
【解析】121'2xye,所以在点2,4e的导数为142211'22yee,即切线斜率为212ke,所以切线方程为221(4)2yeex,令0x得,2ye,令0y,得2x.所以三角形的面积为22122ee,选A. 4.【云南省昆明一中2013届高三新课程第一次摸底测试理】函数22lnyxxe在处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为 A.292e B.212Se C.22e D.2e 【答案】D 【解析】212'2yxxx,所以在2xe处的切线效率为22ke,所以切线方程为22
24()yxee,令0x,得2y,令0y,得2xe,所以所求三角形的面积
为22122ee,选D. 5.【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】曲线ln2yx在点1,0P处的切线方程是
A.1yx B.1yx C.21yx D.21yx 【答案】A 【解析】1'2yx,所以在点P处的切线斜率1112k,所以切线方程为(1)1yxx,选A.
6.【天津市新华中学2012届高三上学期第二次月考理】 已知函数))((Rxxf满足1)1(f,且)(xf的导函数21)('xf,则212)(xxf的解集为
A. 11xx B. 1xx C. 11xxx或 D. 1xx 【答案】D 【解析】设1()()()22xFxfx, 则11(1)(1)()11022Ff, 1'()'()2Fxfx,对任意xR,有1'()'()02Fxfx,即函数()Fx在R上单调递
减,则()0Fx的解集为(1,),即212)(xxf的解集为(1,),选D. 7.【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】函数32fxxbxcxd
的大致图象如图所示,则2212xx等于 A.89 B.109 C.169 D.289 【答案】C 【解析】函数过原点,所以0d。又(1)0f且(2)0f,即10bc且8420bc,解得1,2bc,所以函数322fxxxx。所以
2'322fxxx
,由题意知12,xx识函数的极值点,所以12,xx是'()0fx的两个根,
所以1223xx,1223xx,所以2221212124416()2939xxxxxx。 8.【山东省烟台市2013届高三上学期期中考试理】曲线xy)21(在0x点处的切线方程是 A.02ln2lnyx B. 012lnyx C. 01yx D. 01yx 【答案】B 【解析】2ln|',)21(2ln21ln)21('0xxxyy即切线的斜率为-ln2.切点为(0,1),所以②③④切线方程为1ln2(0)yx,即012lnyx,选B. 9.【山东省实验中学2013届高三第三次诊断性测试理】已知二次函数cbxaxxf2)(的导数0)0('),('fxf,且)(xf的值域为),0[,则)0(')1(ff的最小值为( ) A.3 B.25 C.2 D.23 【答案】C 【解析】'()2fxaxb,'(0)0fb,函数)(xf的值域为),0[,所以0a,且2404acba
,即24,acb,所以0c。所以(1)fabc,所以
(1)24111112'(0)fabcacacacfbbbb,所以最小值为2,选C. 10.【山东省泰安市2013届高三上学期期中考试数学理】已知函数yfx是定义在实数集R上的奇函数,且当0,0xfxxfx(其中fx是fx的导函数),设1122
log4log4,22,afbf
1lg5c
115fg
,则a,b,c的大小关系是
A.cab B.cba C.abc D.acb 【答案】C 【解析】令函数()()Fxxfx,则函数()()Fxxfx为偶函数.当0x时,'()()'()Fxfxxfx,此时函数递增,则
122
(log4)(log4)(2)(2)aFFFF,(2)bF,
1(lg)(lg5)(lg5)5cFFF,因为0lg5122,所以abc,选C.
11.【山东省实验中学2013届高三第二次诊断性测试 理】我们常用以下方法求形如)()(xgxfy的函数的导数:先两边同取自然对数得:)(ln)(lnxfxgy,再两边同时求
导得到:)(')(1)()(ln)('1'xfxfxgxfxgyy,于是得到:
)](')(1)()(ln)('[)(')(xfxfxgxfxgxfyxg,运用此方法求得函数xxy1的一个单调
递增区间是 A.(e,4) B.(3,6) C(0,e) D.(2,3) 【答案】C 【解析】由题意知1(),()fxxgxx,则21'()1,'()fxgxx,所以11221111ln'[ln]xxxyxxxxxxx
,由121ln'0xxyxx得1ln0x,解得
0xe,即增区间为(0,)e,选C.
12.【山东省济南外国语学校2013届高三上学期期中考试 理科】若a>0,b>0,且函数224)(23bxaxxxf在x=1处有极值,则ab的最大值()
A.2 B.3 C.6 D.9 【答案】D 【解析】函数的导数为2'()1222fxxaxb,函数在1x处有极值,则有'(1)12220fab,即6ab,所以62abab,即9ab,当且仅当
3ab时取等号,选D.
13.【山东省聊城市东阿一中2013届高三上学期期初考试 】若函数(1)4axyex(xR)有大于零的极值点,则实数a范围是 ( ) A.3a B.3a C.13a D.13a 【答案】B 【解析】解:因为函数y=e(a-1)x+4x,所以y′=(a-1)e(a-1)x+4(a<1),所以函数的零点为x0=14lna1a1,因为函数y=e(a-1)x+4x(x∈R)有大于零的极值点,故14ln
a1a1
=0,得到a<-3,选B
14.【山东省临沂市2013届高三上学期期中考试理】若曲线(),()(1,1)afxxgxxP在点处的切线分别为1212,,,lllla且则的值为 A.—2 B.2 C.12 D.—12 【答案】A
【解析】1'()2fxx,1'()gxx,所以在点P的效率分别为121,2kk,因为
12ll,所以1212kk,所以2,选A.
15.【山东省德州市乐陵一中2013届高三10月月考数学理】设函数)0(ln31)(xxxxf,则)(xfy( ) A.在区间),1(),1,1(ee内均有零点 B.在区间),1(),1,1(ee内均无零点