第二章 导数与微分练习题及习题详细解答

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1 第二章 导数与微分 练习题及习题详细解答 练习题2.1 1.已知质点作直线运动的方程为23st,求该质点在5t时的瞬时速度. 解 由引例2.1可知,质点在任意时刻的瞬时速度d2dsvtt.代入5t,得10v.

2.求曲线cosyx在点π3(,)62处的切线方程和法线方程. 解 由导数的几何意义知,曲线cosyx在π3(,)62点切线的斜率 ππ66

1(cos)(sin)2xxkxx,

所以,切线方程为31π()226yx,即61263π=0xy. 法线方程为3π2()26yx,即126332π=0xy. 3.讨论函数32,0()31,013,1xfxxxxx在0x和1x处的连续性与可导性. 解 在0x处,00lim()lim22xxfx,00lim()lim(31)1xxfxx, 由于00lim()lim()xxfxfx,所以不连续,根据可导与连续的关系知,也不可导. 在1x处,11lim()lim(31)4xxfxx,311lim()lim(3)4xxfxx,(1)4f, 所以连续. 又00(1)(1)3(1)limlim3xxfxfxfxx, 2300(1)(1)33()()(1)limlim3xxfxfxxxfxx



,

所以可导. 2

4.已知函数()fx在点0x处可导,且0()fxA,求下列极限: 000(5)()(1)limxfxxfxx; 000(2)()(2)limhfxhfxh



解 (1)0000000(5)()(5)()55()55limlimxxfxxfxfxxfxfxAxx; (2) 0000000(2)()(2)()22()22limlimhhfxhfxfxhfxfxAhh. 5.求抛物线2yx上平行于直线43yx的切线方程. 解 由于切线平行于43yx,所以斜率为4k.又2kyx,所以2x. 对应于抛物线上的点为(2,4),所以切线方程为44(2)yx,即440xy. 练习题2.2 1.求下列函数的导数: (1)100(21)yx; (2)22exxy; (3)sin(3π)yx; (4)2cosyx; (5)2esinxyx; (6)2ln(1)yx; (7)tan2yx; (8)cot3yx; (9)arctan(31)yx; (10)arcsin(41)yx. 解 (1)9999100(21)(21)200(21)yxxx; (2)22222e(2)e(41)xxxxyxxx; (3)cos(3π)(3π)3cos(3π)yxxx; (4)2cos(cos)2sincossin2yxxxxx; (5)22222(e)sine(sin)2esinecose(2sincos)xxxxxyxxxxxx; (6)22212(1)11xyxxx; (7)22sec2(2)2sec2yxxx; (8)22csc3(3)3csc3yxxx; 3

(9)2213(31)1(31)1(31)yxxx; (10)2214(41)1(41)1(41)yxxx. 2.设3(1)(2)(3)(4)xxyxx,求ddyx. 解 对于3(1)(2)(3)(4)xxyxx两边取对数,得 1lnln(1)ln(2)ln(3)ln(4)3yxxxx

两边对x求导,得 111111()31234yyxxxx



所以

31(1)(2)1111()3(3)(4)1234xxyxxxxxx



3.求曲线31xtyt上,点(1,0)处的切线方程. 解 点(1,0)对应参数t的值为0. 设k为曲线上对应(1,0)点的切线斜率,则 32000d()30d(1)1tttyttkxt



于是,所求切线方程为 0y,即x轴.

4.求由方程3330yxxy所确定的隐函数的导数ddyx. 解 方程两边对x求导,可得 22333()0yyxyxy

由上式解出y,便得隐函数的导数为 4

22xyyyx



(20yx).

练习题2.3 1.求下列函数的微分: (1)22sin34yxxx; (2)2lnyxxx; (3)2(arccos)1yx; (4)arctanyxx; (5)lntan2xy; (6)sinln57xyxxxx; (7)1cos2xy; (8)3(ee)xxy. 解 (1)22d(sin34)d(2sin23)dyxxxxxxx; (2)2d(ln)d(ln12)dyxxxxxxx; (3)222arccosd((arccos)1)dd1xyxxxx; (4)2d(arctan)d(arctan)d1xyxxxxxx; (5)2111d(lntan)dsecddcscd222sintan2xxyxxxxxxx;

(6)2sincossind(ln57)d(ln6)dxxxxyxxxxxxxx; (7)11coscosd(2)d2ln2sectandxxyxxxx; (8)32d(ee)d3(ee)(ee)dxxxxxxyxx. 2.填空. (1)23dd()xx (2)21dd()1xx (3)2cos2dd()xx (4)21dd()xx 解 (1)3xC; (2)arctanxC; (3)sin2xC; (4)1Cx. 3.求65的近似值. 解 由于65641,故令()fxx,并取064x,1x. 5

因为 000()()()fxxfxfxx,1()()2fxxx. 所以 116564164188.062516264. 4.半径为10m的圆盘,当半径改变1cm时,其面积大约改变多少? 解 圆盘面积函数为2SπR,并取0R10m,R1cm0.01m. 因为 S2πR 所以面积改变量 2SdS2πRR2π100.010.2π0.628m

习题二 1.如果函数()fx在点0x可导,求: (1)000()()limhfxhfxh; (2)000()()limhfxhfxhh. 解 (1)0000000()()()()limlim()hhfxhfxfxhfxfxhh; (2)00000000()()()()()()limlimhhfxhfxhfxhfxfxfxhhh 0000000()()()()limlim()()hhfxhfxfxhfxfxhh



2.求函数3yx在点(2,8)处的切线方程和法线方程. 解 由导数的几何意义,得 3222()312xxkxx



切,112k法.

所以,切线方程为 812(2)yx 即 12160xy.

法线方程为 18(2)12yx 6

即 12980xy.

3.设2, 1(), 1xxfxaxbx,试确定,ab的值,使()fx在1x处可导. 解 若()fx在1x处可导,则必在1x处连续. 1lim()1xfx,1lim()xfxab,

11lim()lim()xxfxfx,即1ab.

又2111()(1)1(1)limlimlim(1)211xxxfxfxfxxx, 111()(1)1(1)(1)limlimlim111xxxfxfaxbaxfaxxx



所以 2a,1b. 4.求下列各函数的导数: (1)231251yxxx; (2)2sinyxx; (3)1cosyxx; (4)1ln1lnxyx. 解 (1)23413(251)45yxxxxx; (2)22(sin)2sincosyxxxxxx; (3)221(cos)sin1()cos(cos)(cos)xxxyxxxxxx;

(4)21ln(1ln)(1ln)(1ln)(1ln)()1ln(1ln)xxxxxyxx

2211(1ln)(1ln)2(1ln)(1ln)xxxxxxx

 .

5.求下列函数的导数: (1)36()yxx; (2)21xyx;