导数的练习题及答案

精选文档章末检测一、选择题1．已知曲线y＝ x2＋ 2x－ 2 在点 M 处的切线与x 轴平行，则点M 的坐标是 ()A ． (－ 1,3)B ．( －1，－ 3)C． (－ 2，－ 3)D． (－ 2,3)答案 B分析∵ f′ (x)＝ 2x＋ 2＝0，∴ x＝－ 1.f(－ 1)＝ (－ 1)2＋ 2× (－ 1)－ 2＝－ 3.∴ M(－ 1，－ 3)．2．函数 y＝x4－ 2x2＋ 5 的单一减区间为()A ． (－∞，－ 1)及 (0,1)B． (－ 1,0)及 (1，＋∞ )C． (－ 1,1)D． (－∞，－ 1)及 (1，＋∞ )答案 A分析y′＝ 4x3－4x＝ 4x(x2－ 1)，令 y′<0 得 x 的范围为 (－∞，－ 1)∪ (0,1) ，应选 A. 3．函数 f(x)＝x3＋ax2＋ 3x－ 9，在 x＝－ 3 时获得极值，则 a 等于 ()A ． 2B ． 3C． 4 D ． 5答案 D分析f′ (x)＝ 3x2＋ 2ax＋ 3.由 f(x)在 x＝－ 3 时获得极值，即f′( － 3)＝0，即 27－ 6a＋ 3＝0，∴ a＝5.14．函数 y＝ln的大概图象为()|x＋ 1|答案 D分析函数的图象对于x＝－ 1 对称，清除 A 、 C，当 x＞－ 1 时， y＝－ ln(x＋ 1)为减函数，应选 D.5．二次函数y＝ f(x)的图象过原点，且它的导函数y＝f′ (x)的图象过第一、二、三象限的一条直线，则函数y＝ f(x) 的图象的极点所在象限是()A ．第一B．第二C．第三D．第四答案 C分析∵ y＝ f′ (x)的图象过第一、二、三象限，故二次函数 y＝ f(x)的图象必定先降落再上涨且对称轴在原点左边，又由于其图象过原点，故极点在第三象限．6．已知函数 f(x)＝－ x3＋ ax2－ x－ 1 在 (－∞，＋∞ )上是单一函数，则实数 a 的取值范围是()A ． (－∞，－3)B ． [－ 3， 3]C． ( 3，＋∞ ) D ． (－ 3， 3)答案 B分析f′ (x)＝－ 3x2＋ 2ax－1≤ 0 在 (－∞，＋∞ )恒建立，＝ 4a2－ 12≤ 0? － 3≤a≤ 3. 7．设 f(x)＝ xln x，若 f′( x0)＝ 2，则 x0等于 ()A ． e2 B． ln 2ln 2C. 2 D． e答案 D分析f′ (x)＝ x·(ln x)′＋ (x)′ ·ln x＝ 1＋ ln x.∴f′ (x0)＝ 1＋ ln x0＝ 2，∴l n x0＝ 1，∴x0＝e.18．设函数f(x)＝3x－ ln x(x＞ 0)，则 y＝f(x)()1A ．在区间 (e， 1)(1， e)内均有零点1B．在区间 (e， 1)， (1， e)内均无零点C．在区间 (1e， 1)内无零点，在区间(1， e)内有零点D．在区间 (1e， 1)内有零点，在区间(1， e)内无零点答案 C分析 由题意得 f ′( x)＝x －3，令 f ′ (x)＞0 得 x ＞ 3；令 f ′ (x)＜0 得 0＜ x ＜ 3； f ′ (x)＝ 0 得3xx ＝3，故知函数 f(x)在区间 (0,3) 上为减函数，在区间 (3 ，＋ ∞ )为增函数，在点x ＝3 处有极1 ＞ 0 e 1 1＋ 1＞ 0.小值 1－ ln 3＜ 0；又 f(1) ＝， f(e) ＝ － 1 ＜ 0，f( )＝33 e 3e9．设函数 f(x)＝sin θ3 3cos θ 25π )3 x ＋x ＋ tan θ，此中 θ∈ [0，] ，则导数 f ′ (1) 的取值范围是 (212A ． [ －2,2]B ． [ 2， 3]C ． [ 3， 2]D ． [ 2，2]答案 D分析∵ f ′ (x)＝ x 2sin θ＋ x · 3cos θ，13∴ f ′ (1)＝ sin θ＋ 3cos θ＝ 2(2sin θ＋ 2 cos θ)π＝2sin( θ＋3)．5πππ 3π ∵0≤ θ≤12， ∴ 3≤θ＋ 3≤ 4 ，∴ 2π π 2 ≤sin( θ＋ )≤ 1.∴ 2≤ 2sin(θ＋ )≤ 2.3 3 10．方程 2x 3 －6x 2＋ 7＝ 0 在(0,2) 内根的个数有 ( )A ． 0B ． 1C ． 2D ． 3答案B分析令 f(x)＝ 2x 3－ 6x 2＋ 7，∴ f ′ (x)＝ 6x 2－ 12x ＝ 6x(x － 2)，由 f ′( x)＞ 0 得 x ＞ 2 或 x ＜ 0；由 f ′ (x)＜ 0 得 0＜ x ＜ 2；又 f(0)＝ 7＞ 0，f(2)＝－ 1＜0， ∴ 方程在 (0,2)内只有一实根．二、填空题11．若曲线 y ＝kx ＋ln x 在点 (1， k)处的切线平行于 x 轴，则 k ＝ ______.答案 － 1分析 求导得 y ′ ＝ k ＋1，依题意 k ＋ 1＝ 0，x 所以 k ＝－ 1.12．已知函数 f(x)＝－ x 3＋ax 在区间 (－ 1,1)上是增函数，则实数 a 的取值范围是 ________．答案 a ≥ 3分析 由题意应有 f ′( x)＝－ 3x 2＋ a ≥ 0，在区间 (－ 1,1)上恒建立，则 a ≥ 3x 2，x ∈ (－ 1,1)恒建立，故 a ≥ 3.13．在平面直角坐标系xOy 中，点 P 在曲线 C ： y ＝x 3－10x ＋ 3 上，且在第二象限内，已知曲线 C 在点 P 处的切线的斜率为 2，则点 P 的坐标为 ________．答案(2,15)分析 y ′ ＝ 3x 2－10＝ 2? x ＝ ±2，又点 P 在第二象限内， ∴ x ＝－ 2，得点 P 的坐标为 (－ 2,15) 14．函数 f(x)＝ x 3＋ ax 2＋ bx ＋ a 2，在 x ＝ 1 时有极值 10，那么 a ，b 的值分别为 ________．答案 4，－ 11分析f ′ (x)＝ 3x 2＋ 2ax ＋ b ， f ′(1) ＝ 2a ＋ b ＋ 3＝ 0，f(1)＝ a 2＋ a ＋ b ＋1＝ 10，2a ＋ b ＝－ 3 a ＝－ 3 a ＝ 4 ，当 a ＝－ 3 时， x ＝ 1 不是极值点， a ，b 的值分，，或b ＝－ 11 a 2＋ a ＋ b ＝ 9 b ＝ 3别为 4，－ 11. 三、解答题23 ax 2＋ b(－ 1≤ x ≤ 1)的最大值为 1，最小值为－ 6，求常数 a ， 15．设 <a<1 ，函数 f(x)＝ x3－ 2 32b. 解令 f ′ (x)＝ 3x 2－ 3ax ＝0，得 x 1 ＝0， x 2＝ a.f(0)＝ b ， f(a)＝－ a3 ＋ b ， f(－ 1)＝－ 1－ 3a ＋b ，2 23 f(1)＝ 1－ 2a ＋ b23a<0，由于 <a<1 ，所以 1－32故最大值为 f(0)＝ b ＝1，所以 f( x)的最小值为 f(－ 1)＝－ 1－3a ＋b ＝－ 3a ， 2 23 6 ，所以 a ＝ 6所以－ a ＝－2 3 .2故 a ＝ 6， b ＝ 1.316．若函数 f(x)＝ 4x 3－ ax ＋3 在 [－ 1， 1 ]上是单一函数，则实数 a 的取值范围为多少？2 2 解 1 11 1 f ′(x)＝12x 2－ a ，若 f(x)在 [ － ， ]上为单一增函数，则 f ′ ( x)≥ 0 在 [ － ， ] 上恒建立，2 2 2 2即 12x 2－ a ≥ 0 在[－12， 12] 上恒建立，∴ a ≤ 12x 2在 [ －1， 1] 上恒建立， ∴ a ≤(12x 2 )min ＝0. 2 22∴a ＝ 0 切合题意．1 1若 f(x)在 [ － 2，2] 上为单一减函数，1 1则 f ′( x)≤ 0，在 [ － 2， 2] 上恒建立，即 12x 2－ a ≤ 0 在[－ 1， 1] 上恒建立，2 2∴ a ≥ 12x 2 在 [ －12， 12] 上恒建立，∴ a ≥ (12x 2)max ＝ 3.当 a ＝ 3 时， f ′(x)＝ 12x 2 －3＝ 3(4x 2－ 1)≤ 01 恒建立 (且只有 x ＝ ± 时 f ′ (x)＝ 0)．2所以， a 的取值范围为 a ≤ 0 或 a ≥ 3.17．某乡村拟修筑一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度 )．设该蓄水池的底面半径为 r 米，高为 h 米，体积为 V 立方米．假定建筑成本仅与表面积相关，侧面的建筑成本为 100 元/ 平方米，底面的建筑成本为 160 元 / 平方米，该蓄水池的总建筑成本为 12 000 π元 ( π为圆周率 ) ．(1) 将 V 表示成 r 的函数 V(r )，并求该函数的定义域；(2) 议论函数 V(r)的单一性，并确立 r 和 h 为什么值时该蓄水池的体积最大．解 (1) 由于蓄水池侧面的总成本为 100·2rh π＝ 200πrh(元 )，底面的总成本为 160πr 2 元，所以蓄水池的总成本为 (200 πrh ＋ 160πr 2 )元．又依据题意 200πrh ＋160πr 2＝ 12 000 π，所以 h ＝ 1(300－4r 2)，5rπ进而 V(r)＝ πr 2h ＝ 5(300r － 4r 3)．由于 r>0 ，又由 h>0 可得 r<53，故函数 V(r )的定义域为 (0,5 3)．π(2) 由于 V(r )＝5(300r － 4r 3)，故 V ′ (r)＝ π(300－12r 2)． 5令 V ′ (r)＝ 0，解得 r 1＝ 5， r 2＝－ 5(由于 r 2＝－ 5 不在定义域内，舍去)．当 r ∈ (0,5)时， V ′(r )>0，故 V(r)在 (0,5)上为增函数；当 r ∈ (5,5 3)时， V ′ (r )<0 ，故 V(r )在 (5,5 3)上为减函数．由此可知， V(r )在 r ＝ 5 处获得最大值，此时h ＝8.即当 r ＝ 5， h ＝ 8 时，该蓄水池的体积最大．17．统计表示， 某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量 y(升 )对于行驶速度 x(千米 /时 )的函数分析式能够表示为：y ＝ 1x 3－3x ＋ 8(0＜ x ≤ 120)．已知甲、乙两地相距 100 千128 00080米．(1) 当汽车以 40 千米 /时的速度匀速行驶时，从甲地到乙地要耗油多少升？(2) 当汽车以多大的速度匀速行驶时，从甲地到乙地耗油最少？最少为多少升？解 (1)当 x ＝ 40 时，汽车从甲地到乙地行驶了100＝ 2.5 小时，40要耗油 (1 × 403－ 3× 40＋ 8)×＝ 17.5(升 )．128 000 80(2) 当速度为 x 千米 /小不时，汽车从甲地到乙地行驶了100小时，设耗油量为 h(x)升，x依题意得 h(x)＝ (1 x 3－ 3 x ＋ 8).100＝ 1 x 2＋ 800－15(0＜ x ≤120)， 128 000 80 x 1280 x 4h ′ (x)＝ x － 8002 ＝ x3－ 803 2 (0＜ x ≤ 120)．640 x 640x令 h ′ (x)＝ 0，得 x ＝ 80.当 x ∈ (0,80) 时， h ′ (x)＜ 0， h(x)是减函数；当 x ∈ (80,120) 时， h ′ (x)＞ 0， h(x)是增函数．∴当 x ＝ 80 时， h(x)取到极小值 h(80)＝ 11.25. 由于 h(x)在 (0,120] 上只有一个极值，所以它是最小值．答 当汽车以 40 千米 / 时的速度匀速行驶时，从甲地到乙地耗油 17.5 升．当汽车以 80 千米/ 时的速度匀速行驶时，从甲地到乙地耗油最少，最少为 11.25 升．18．已知函数 f(x)＝ 1x 3－ aln x －1(a ∈ R ，a ≠ 0)．3 3(1) 当 a ＝3 时，求曲线 y ＝ f(x)在点 (1， f(1)) 处的切线方程； (2) 求函数 f(x)的单一区间；(3) 若对随意的 x ∈ [1，＋∞ )，都有 f(x)≥ 0 建立，求 a 的取值范围．解 (1)当 a ＝ 3 时， f(x)＝13x3－ 3ln x －13， f(1)＝ 0，∴ f ′ (x)＝ x 2－ 3， ∴ f ′ (1) ＝－2， x∴曲线 y ＝ f(x)在点 (1， f(1)) 处的切线方程 2x ＋ y － 2＝0.(2) f ′ (x)＝x 2－ a ＝ x 3－ a(x ＞ 0)．x xx 3 －a①当 a ＜ 0 时， f ′ ( x)＝x ＞ 0 恒建立，函数 f(x)的递加区间为 (0，＋ ∞ )．②当 a ＞ 0 时，令 f ′ (x)＝ 0，解得 x ＝3a 或 x ＝－ 3a(舍 ).x3 a) 3 3(0， a ( a ，＋ ∞ )f ′ (x) － 0 ＋ f(x)减极小值增∴函数 f(x) 的递加区间为 (3a ，＋ ∞ )，递减区间为 (0，3a)(3) 对随意的 x ∈ [1，＋ ∞ )，使 f(x)≥0 建立，只要对随意的 x ∈ [1，＋ ∞ )， f(x)min ≥ 0.①当 a ＜ 0 时， f(x)在 [1，＋ ∞ )上是增函数， ∴只要 f(1) ≥0，而 f(1) ＝1－ aln 1 － 1＝ 0，3 3∴a ＜ 0 知足题意，②当 0＜ a ≤ 1 时， 0＜3a ≤ 1，f(x)在 [1，＋ ∞ )上是增函数， ∴ 只要 f(1)≥ 0 而 f(1)＝ 1－ aln 13－1＝ 0， 3∴0＜ a ≤ 1 知足题意；③当 a ＞ 1 时， 3 a ＞ 1，f(x)在 [1，3 a] 上是减函数， [ 3 a ，＋ ∞ )上是增函数， ∴ 只要 f( 3a)≥ 03即可，而 f( a)＜ f(1) ＝ 0， ∴a ＞ 1 不知足题意；。

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》解答题16道专项练习1.已知函数22()x f x e ax e x =+-.（Ⅰ）若曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线平行于x 轴，求函数()f x 的单调性；（Ⅱ）若0x >时，总有2()f x e x >-，求实数a 的取值范围.【详解答案】（Ⅰ）由22()x f x e ax e x =+-，得2()2x f x e ax e '=+-，即()y f x =在点(2,(2))f 处的切线斜率40k a ==此时2()x f x e e x =-，2()x f x e e '=-由()0f x '=，得2x =当(,2)x ∈-∞时，()0f x '<，()f x 在(,2)-∞上为单调递减函数；当(2,)x ∈+∞时，()0f x '>，()f x 在(2,)+∞上为单调递增函数.（Ⅱ）2()f x e x >-得2x e a x >-，设2()x e g x x =-(0)x >，则2(2)()x e x g x x -'=当02x <<时，()0g x '>，()g x 在(0,2)上单调递增；当2x >时，()0g x '<，()g x 在(0,2)上单调递减；2()(2)4e g x g ≤=-，所以实数a 的取值范围为2(,)4e -+∞2.函数()ln()ln f x x m n x =+-.（Ⅰ）当1m =，0n >时，求()f x 的单调减区间；（Ⅱ）1n =时，函数()(2)()g x m x f x am =+-，若存在0m >，使得()0g x >恒成立，求实数a 的取值范围.【详解答案】（Ⅰ）由()ln()ln f x x m n x =+-((0,))x ∈+∞，1(1)()1(1)n n x n f x x x x x --'=-=++①当1n =时，1()(1)f x x x -'=+，所以函数()f x 的单调递减区间为：(0,)+∞②当01n <<时，由()0f x '<，得01n x n <<-，所以函数()f x 的单调递减区间为：(0,)1n n-③当1n >时，由()0f x '<，得0x >，所以函数()f x 的单调递减区间为：(0,)+∞综上可得：当1n ≥时，函数()f x 的单调递减区间为：(0,)+∞当01n <<时，函数()f x 的单调递减区间为：(0,1n n-（Ⅱ）当1n =时，函数()(2)()(2)[ln()ln ]g x m x f x am m x x m x am =+⋅-=++--，(0,)+∞由()0g x >可得()0g x x >，即(1)ln (1)0m x m x m x a x x x ++++-->，设1m x t x +=>，所以(1)ln (1)0t t a t +-->，(1)ln 01a t t t -->+令(1)()ln 1a t h t t t -=-+，1t >，222(1)1()(1)t a t h t t t +-+'=+，(1)0h =①当2a ≤时，222(1)1210t a t t t +-+≥-+>，所以()0h t '>可得函数()h t 在(1,)+∞上单调递增.可得()(1)0h t h >=②当2a >时，()0h t '=，即2t +2(1-a )t +1=0，得11t a =--，21t a =-+由21t >，121t t =，可得11t <，所以函数()h t 在2(1,)t 上单调递减可得()(1)0h t h <=，舍去综上可得，实数a 的取值范围为2a ≤3.已知函数(a ∈R )，当时，讨论f (x )的单调性．【详解答案】（1）求函数的导数，可得导函数的零点为1，，根据一元二次不等式的解法可确定函数的单调性．试题解析：因为，所以，，令，可得两根分别为1，，因为，所以，当时，，函数单调递减；当时，，函数单调递增；当时，，函数单调递减．4.已知函数，x >1.(1)若f (x )在(1，＋∞)上单调递减，求实数a 的取值范围；(2)若a ＝2，求函数f (x )的极小值．【详解答案】(1)，由题意可得在上恒成立，∴.∵，∴，∴当时函数的最小值为，∴.故实数的取值范围为.(2)当时，，，令得，解得或(舍)，即.当时，，当时，，∴的极小值为.5.已知函数f (x )＝ln x －ax ＋1－a x－1(a ∈R)．当0<a <12时，讨论f (x )的单调性．【详解答案】因为f (x )＝ln x －ax ＋1－a x －1，所以f ′(x )＝1x －a ＋a －1x 2＝－ax 2－x ＋1－a x 2，x ∈(0，＋∞)，令f ′(x )＝0，可得两根分别为1，1a －1，因为0<a <12，所以1a－1>1>0，当x ∈(0,1)时，f ′(x )<0，函数f (x )单调递减；当x，1a －f ′(x )>0，函数f (x )单调递增；当x1，＋f ′(x )<0，函数f (x )单调递减．6.已知函数f (x )＝x ln x ＋ax ，x >1.(1)若f (x )在(1，＋∞)上单调递减，求实数a 的取值范围；(2)若a ＝2，求函数f (x )的极小值．解析：(1)f ′(x )＝ln x －12＋a ，由题意可得f ′(x )≤0在(1，＋∞)上恒成立，∴a ≤1ln 2x －1ln x ＝－14.∵x ∈(1，＋∞)，∴ln x ∈(0，＋∞)，∴当1ln x －12＝0时函数t －14的最小值为－14，∴a ≤－14.故实数a ∞，－14.(2)当a ＝2时，f (x )＝x ln x ＋2x ，f ′(x )＝ln x －1＋2ln 2x ln 2x ，令f ′(x )＝0得2ln 2x ＋ln x －1＝0，解得ln x ＝12或ln x＝－1(舍)，即x ＝e 12.当1<x <e 12时，f ′(x )<0，当x >e 12时，f ′(x )>0，∴f (x )的极小值为＝e 1212＋2e 12＝4e 12.7.已知函数()1ln f x x a x x=-+（a R ∈）．（Ⅰ）若函数()f x 在区间[)1,+∞上单调递增，求实数a 的取值范围；（Ⅱ）已知()()21112g x x m x x =+-+，2m ≤-，()()()h x f x g x =+，当1a =时，()h x 有两个极值点1x ，2x ，且12x x <，求()()12h x h x -的最小值．【详解答案】（1）由已知可得()0f x '≥在[)1,+∞上恒成立，()222111a x ax f x x x x ++'=++= ，210x ax ∴++≥恒成立，21x a x--∴≥，记()2112x x x x x ϕ--⎛⎫==-+≤- ⎪⎝⎭，当且仅当1x =时等号成立，2a ∴≥-．………………+4分（2）()21ln 2h x a x x mx =++，当1a =时，由()21ln 2h x x x mx =++，()211x mx h x x m x x ++'=++=，由已知210x mx ++=有两互异实根1x ，2x ，由根与系数的关系得12x x m +=-，1x ，21x =．()()221211122211ln ln 22h x h x x x mx x mx ⎛⎫⎛⎫∴-=++-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()221212121ln ln 2x x m x x x x =-+-+-()()()()222211212121212211ln ln ln 22x x x x x x x x x x x x =--+-+-=--+1212121ln 2x x x x x x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭．……………………+7分令12x t x =，()0,1t ∴∈，()2222121212922x x x x x x m +=++=≥ ，221252x x ∴+≥，221212122152x x x x x x x x +∴=+≥，152t t +≥，10,2t ⎛⎤∴∈ ⎥⎝⎦，()()()1211ln 2h x h x t t t t ϕ⎛⎫∴-=--= ⎪⎝⎭，()()2212t t t ϕ-'∴=-，()t ϕ∴10,2t ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦单调递减，()min 13ln 224t ϕϕ⎛⎫∴==- ⎪⎝⎭． (12)8.已知函数()222x f x e ax a =+-，a R ∈．（Ⅰ）求函数()f x 的单调区间；（Ⅱ）若0x ≥时，()23f x x ≥-恒成立，求实数a 的取值范围．【详解答案】（Ⅰ）()22x f x e a '=+，①0a ≥时，()0f x '>恒成立，此时()f x 在R 上单调递增；②当0a <时，由()0f x '>，得()ln x a >-；由()0f x '<，得()ln x a <-，此时()f x 在()(),ln a -∞-上递减，在())ln ,a -+∞⎡⎣上递增．…………………+4分（Ⅱ）令()()()22323x g x f x x e x a =-+=--+，0x ≥，则()()2x g x e x a '=-+，又令()()2x h x e x a =-+，则()()210x h x e '=-≥，()h x ∴在[)0,+∞上递增，且()()021h a =+．①当1a ≥-时，()0g x '≥恒成立，即函数()g x 在[)0,+∞上递增，从而须满足()2050g a =-≥，解得a ≤≤，又1a ≥-，1a ∴-≤≤；②当1a <-时，则00x ∃>，使()00h x =，且()00,x x ∈时，()0h x <，即()0g x '<，即()g x 递减，()0,x x ∈+∞时，()0h x >，即()0g x '>，即()g x 递增．()()()0200min 230x g x g x e x a ∴==--+≥，又()()00020x h x e x a =-+=，从而()002230x x e e-+≥，解得00ln 3x <≤，由0000x x e x a a x e =-⇒=-，令()x M x x e =-，0ln 3x <≤，则()10xM x e '=-<，()M x ∴在(]0,ln 3上递减，则()()ln 3ln 33M x M ≥=-，又()()01M x M <=-，故ln 331a -≤<-，综上ln 335a -≤≤．……………………+12分9.（本小题满分12分）已知函数()()22ln f x x a x a x =-++，其中a R ∈．（1）若曲线()y f x =在点()()2,2f f 处的切线的斜率为1，求a 的值；（2）讨论函数()f x 的单调性．【详解答案】（1）由()()22ln f x x a x a x =-++可知，函数的定义域为{}0x x >，且()()22a f x x a x '=-++．由题意，()()24212a f a '=-++=，解得2a =．（2）()()()()()2222122x a x a x a x a f x x a x x x-++--'=-++==（0x >）令()0f x '=，得11x =，22a x =①当0a ≤时，02a ≤，令()0f x '>，得1x >，令()0f x '<，得01x <<所以，()f x 在()0,1上为减函数，在()1,+∞上为增函数②当012a <<，即02a <<时，令()0f x '>，得1x >或02a x <<，令()0f x '<，得12a x <<所以，()f x 在,12a ⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数，在0,2a ⎛⎫ ⎪⎝⎭和()1,+∞上为增函数③当12a =，即2a =时，()0f x '≥恒成立，所以，()f x 在()0,+∞上为增函数④当12a >，即2a >时，令()0f x '>，得01x <<或2a x >，令()0f x '<，得12a x <<所以，()f x 在1,2a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数，在()0,1和,2a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为增函数10.（本小题满分12分）已知函数()()22x f x ax x e =++（0a >），其中e 是自然对数的底数．（1）当2a =时，求()f x 的极值；（2）若()f x 在[]2,2-上是单调增函数，求a 的取值范围；（3）当1a =时，求整数t 的所有值，使方程()4f x x =+在[],1t t +上有解．【详解答案】（1）()()222x f x x x e =++，则()()()()2253123x x f x x x e x x e '=++=++令()0f x '=，1x =-，32-()32352f x f e -⎛⎫∴=-= ⎪⎝⎭极大值，()()113f x f e -=-=极小值（2）问题转化为()()22130xf x ax a x e '⎡⎤=+++≥⎣⎦在[]2,2x ∈-上恒成立；又0x e >即()22130ax a x +++≥在[]2,2x ∈-上恒成立；令()()2213g x ax a x =+++0a > ，对称轴1102x a=--<①当1122a --≤-，即102a <≤时，()g x 在[]2,2-上单调增，()()min 210g x g ∴=-=>102a ∴<≤②当12102a -<--<，即12a >时，()g x 在12,12a ⎡⎤---⎢⎥⎣⎦上单调减，在11,22a ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调增，()221120a a ∴∆=+-≤解得：331122a -≤≤+13122a ∴<≤+综上，a 的取值范围是30,12⎛⎤+ ⎥ ⎝⎦．（3）1a = ，设()()224x h x x x e x =++--，()()2331xh x x x e '=++-令()()2331x x x x e ϕ=++-，()()256xx x x e ϕ'=++令()()2560x x x x e ϕ'=++=，得2x =-，3-()()33310x e ϕϕ∴=-=-<极大值，()()21210x eϕϕ=-=-<极小值()1110e ϕ-=-< ，()020ϕ=>∴存在()01,0x ∈-，()0,x x ∈-∞时()0x ϕ<，()0,x x ∈+∞时()0x ϕ>()h x ∴在()0,x -∞上单调减，在()0,x +∞上单调增又()41440h e -=> ，()38310h e-=-<，()020h =-<，()1450h e =->由零点的存在性定理可知：()0h x =的根()14,3x ∈--，()20,1x ∈即4t =-，0．11.设函数211()ln 42f x x x x =--.（1）求()f x 的极值；（2）若21()(()1)4g x x f x x =++，当1x >时，()g x 在区间(,1)n n +内存在极值，求整数n 的值.【详解答案】（1）2'1112()0)222x x f x x x x x --+=--=>，令'()0f x =，解得1x =（-2舍去），根据',(),()x f x f x 的变化情况列出表格：由上表可知函数()f x 的单调增区间为(0,1)，递减区间为(1,)+∞，在1x =处取得极大值34-，无极小值.（2）2211()(()1)ln 42g x x f x x x x x x =++=-+，'()ln 11ln 2g x x x x x =+-+=-+，令()ln 2h x x x =-+，∴'11()1x h x x x -=-=，∵1x >，∴'()0h x <恒成立，所以()h x 在(1,)+∞为单调递减函数，∵(1)10h =>，(2)ln 20h =>，(3)ln 31h =-，(4)ln 420h =-<.所以()h x 在(3,4)上有零点0x ，且函数()g x 在0(3,)x 和0(,4)x 上单调性相反，因此，当3n =时，()g x 的区间(,1)n n +内存在极值，所以3n =.12.已知函数21()(2)2x f x a x e x x =-∙-+.（1）若1a =，求函数()f x 在(2,(2))f 处切线方程；（2）讨论函数()f x 的单调区间.【详解答案】（1）'()1()x x f x e x e x x R =--+∈，故切线斜率'2(2)1f e =-，(2)0f =，所以，切线方程22(1)2(1)0e x y e ----=.（2）令'()0f x =，(1)(1)0x x ae --=，当(,0]a ∈-∞时，()f x 在(,1)-∞上为增函数，在(1,)+∞上为减函数，当1(0,)a e ∈时，()f x 在(,1)-∞，1(ln,)a +∞上为增函数，在1(1,ln a 上为减函数当1a e =时，()f x 在R 上恒为增函数当1(,)a e ∈+∞时，()f x 在1(,ln )a -∞，(1,)+∞上为增函数，在1(ln ,1)a上为减函数13.已知函数()x f x ae x b =-+，()ln(1)g x x x =-+，（,,a b R e ∈为自然对数的底数），且曲线()y f x =与()y g x =在坐标原点处的切线相同.（1）求()f x 的最小值；（2）若0x ≥时，()()f x kg x ≥恒成立，试求实数k 的取值范围.【详解答案】（1）因为'()1x f x ae =-，'1()1(1)1g x x x =->-+，依题意，''(0)(0)f g =，且(0)0f =，解得1,1a b ==-，所以'()1x f x e =-，当0x <时，'()0f x <；当0x >时，'()0f x >.故()f x 的单调递减区间为(,0)-∞，单调递增区间为(0,)+∞.∴当0x =时，()f x 取得最小值为0.（2）由（1）知，()0f x ≥，即1x e x ≥+，从而ln(1)x x ≥+，即()0g x ≥.设()()()ln(1)(1)1x F x f x kg x e k x k x =-=++-+-，则'()(1)1(1)11x kkF x e k x k x x =+-+≥++-+++，①当1k =时，因为0x ≥，∴'1()1201F x x x ≥++-≥+（当且仅当0x =时等号成立）此时()F x 在[0,)+∞上单调递增，从而()(0)0F x F ≥=，即()()f x kg x ≥.②当1k <时，由于()0g x ≥，所以()()g x kg x ≥，又由（1）知，()()0f x g x -≥，所以()()()f x g x kg x ≥≥，故()0F x ≥，即()()f x kg x ≥.（此步也可以直接证1k ≤）③当1k >时，令()(1)1x kh x e k x =+-++，则'2()(1)x kh x e x =-+，显然'()h x 在[0,)+∞上单调递增，又'(0)10h k =-<，'11)10h -=->，所以'()h x 在1)上存在唯一零点0x ，当0(0,)x x ∈时，'()0h x <，∴()h x 在0[0,)x 上单调递减，从而()(0)0h x h <=，即'()0F x <，所以()F x 在0[0,)x 上单调递减，从而当0(0,)x x ∈时，()(0)0F x F <=，即()()f x kg x <，不合题意.综上，实数k 的取值范围为(,1]-∞.14.已知函数()ln ()f x x a x a R =-∈.（1）当2a =时，求曲线()y f x =在点(1,(1))A f 处的切线方程；（2）讨论函数()f x 的单调区间.【详解答案】（1）∵2a =，∴()2ln f x x x =-，∴(1)12ln11f =-=，即(1,1)A '2()1f x x =-，'(1)121f =-=-，当0a ≤时，∵0x >，∴'()0f x >恒成立，∴()f x 在定义域(0,)+∞上单调递增；当0a >时，令'()0f x =，得x a =，∵0x >，∴'()0f x >，得x a >；'()0f x <得0x a <<；∴()f x 在(0,)a 上单调递减，在(,)a +∞上单调递增.15.已知函数1()f x x x=-.（1）用函数单调性的定义证明：函数()f x 在区间(0,)+∞上为增函数；（2）若2(4)(2)0t t tf mf -=，当[1,2]t ∈时，求实数m 的取值范围.【详解答案】（1）证明：任取12,(0,)x x ∈+∞，且12x x <，则1212121212121212()(1)1111()()()x x x x f x f x x x x x x x x x x x -+-=---=-+=∵120x x <<，∴1210x x +>，120x x >，120x x -<，有12()()0f x f x -<即12()()f x f x <，∴函数()f x 在区间(0,)+∞上为增函数（2）∵22112(4)(2)2(2)(2)022t t t t t t t t f mf m -=---=即24(21)21t t m -=-∵2210t ->，∴221t m =+∵[1,2]t ∈，∴212[5,17]t +∈故m 的取值范围是[5,17].16.已知函数2()ln 2f x x ax x =--.（1）若函数()f x 在1[,2]4x ∈内单调递减，求实数a 的取值范围；（2）当14a =-时，关于x 的方程1()2f x x b =-+在[1,4]上恰有两个不相等的实数根，求实数b 的取值范围.【详解答案】（1）2'1221()22ax x f x ax x x --+=--=由题意'()0f x ≤在1[,2]4x ∈时恒成立，即221212(1)1x a x x-≥=--在1[,2]4x ∈时恒成立，即2max 12[(1)1]a x ≥--，当14x =时，21(1)1x --取得最大值8，∴实数a 的取值范围是4a ≥（2）当14a =-时，1()2f x x b =-+可变形为213ln 042x x x b -+-=令213()ln (0)42g x x x x b x =-+->，则'(2)(1)()2x x g x x --=列表如下：∴()(2)ln 22g x g b ==--极小值，5(1)4g b =--又(4)2ln 22g b =--∵方程()0g x =在[1,4]上恰有两个不相等的实数根，∴(1)0(2)0(4)0g g g ≥⎧⎪<⎨⎪≥⎩得5ln 224b -<≤-.17.已知函数2()2ln f x x x =-+，函数()f x 与()a g x x x =+有相同极值点.（1）求函数()f x 的最大值；（2）求实数a 的值；（3）若121,[,3]x x e ∀∈，不等式12()()11f x g x k -≤-恒成立，求实数k 的取值范围.【详解答案】（1）'22(1)(1)()20)x x f x x x x x--+=-+=>，由'()00f x x ⎧>⎨>⎩，得01x <<；由'()00f x x ⎧<⎨>⎩，得1x >∴()f x 在(0,1)上为增函数，在(1,)+∞上为减函数，∴函数()f x 的最大值为(1)1f =-.（2）因为()a g x x x =+，所以'2()1a g x x=-，由（1）知，1x =是函数()f x 的极值点，又因为函数()f x 与()a g x x x=+有相同极值点，∴1x =是函数()g x 的极值点，∴'(1)10g a =-=，解得1a =经检验，当1a =时，函数()g x 取到极小值，符合题意（3）因为211(2f ee =--，(1)1f =-，(3)92ln 3f =-+∵2192ln 321e -+<--<-，即1(3)()(1)f f f e <<，∴11[,3]x e ∀∈，1min ()(3)92ln 3f x f ==-+，1max ()(1)1f x f ==-，由（2）知，1()g x x x=+，∴'21()1g x x =-∴()g x 在1[,1)e 上，'()0g x <；当(1,3]x ∈时，'()0g x >∴()g x 在1[,1)e 上为减函数，在(1,3]上为增函数，∵11()g e e e =+，(1)2g =，110(3)333g =+=，而11023e e <+<，∴1(1)()(3)g g g e <<∴21[,3]x e ∀∈，2min ()(1)2g x g ==，2max 10()(3)3g x g ==①当10k ->，即1k >时，对于121,[,3]x x e ∀∈，不等式12()()11f x g x k -≤-恒成立即12max [()()]1k f x g x ≥-+，∵12()()(1)(1)123f x g x f g -≤-=--=-，∴312k ≥-+=-，由12k k >⎧⎨≥-⎩，得1k >.②当10k -<时，即1k <，对于121,[,3]x x e ∀∈，不等式12()()11f xg x k -≤-恒成立即12min [()()]1k f x g x ≤-+，∵121037()()(3)(3)92ln 32ln 333f x g x f g -≥-=-+-=-+，∴342ln 33k ≤-+综上所述，所求的实数k 的取值范围为34(,2ln 3](1,)3-∞-++∞ .。