高二数学基本初等函数的导数公式综合测试题2
-12学年高中数学122基本初等函数的导数公式及导数运算法则1同步练习新人教A版选修2-2
-12学年高中数学122基本初等函数的导数公式及导数运算法则1同步练习新人教A版选修2-2高中数学中的基本初等函数包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数等。
对于这些函数,我们可以利用导数公式和导数运算法则求出它们的导数。
一、常数函数的导数公式和导数运算法则:常数函数的导数恒为零,即对于常数c,有f(x)=c,f’(x)=0。
导数运算法则:常数函数与其他函数进行加减乘除运算时,可以直接将常数提到导数的外面。
二、幂函数的导数公式和导数运算法则:幂函数的导数公式:对于幂函数f(x)=x^n,其中n为常数,f’(x)=n*x^(n-1)。
导数运算法则:1.对于幂函数f(x)=x^n,其中n为常数,可以将n视为常数,然后按照常数倍法则进行求导。
2.若幂函数中的指数为常数,则其导数也是幂函数。
三、指数函数的导数公式和导数运算法则:指数函数的导数公式:对于指数函数f(x)=a^x,其中a为常数且a>0且a≠1,f’(x)=a^x*lna。
导数运算法则:1.对于指数函数f(x)=a^x,可以将指数函数转化为自然指数函数进行求导。
2.若指数函数中的底数为常数,则其导数是指数函数乘以底数的自然对数。
四、对数函数的导数公式和导数运算法则:对数函数的导数公式:对于对数函数f(x)=log_a(x),其中a为常数且a>0且a≠1,f’(x)=1/(x*lna)。
导数运算法则:1. 对于对数函数f(x)=log_a(x),可以将对数函数转化为自然对数函数进行求导。
2.若对数函数中的底数为常数,则其导数是常数除以自变量的乘积再乘以底数的自然对数的相反数。
五、三角函数的导数公式和导数运算法则:1. sin函数的导数公式:(sinx)’=cosx。
2. cos函数的导数公式:(cosx)’=-sinx。
3. tan函数的导数公式:(tanx)’=sec^2(x)。
4. cot函数的导数公式:(cotx)’=-csc^2(x)。
人教版高二数学《基本初等函数的导数题目》练习
A.1 条 B.2 条 C.3 条
D.不确定
2.曲线 y=ex 在点 A(0,1)处的切线斜率为( )
1
A.1
B.2
C.e
D.
e
3.曲线 y=sin x 在 x=0 处的切线的倾斜角是( )
1
3
11.(多选)在曲线 f(x)= 上切线的倾斜角为 π 的点的坐标为( )
x
4
A.(1,1)
B.(-1,-1)
( ) 1
C. ,2 2
( )1
D. 2, 2
12.设曲线 y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与 x 轴的交点的横坐标为 xn,则 x1·x2·…·xn 的值为( )
1 A.
π
π
π
π
A.
B.
C.
D.
2
3
6
4
4.质点沿直线运动的路程 s 与时间 t 的关系是 s=5 t,则质点在 t=4 时的速度为( )
1 A.
25 23
1 B.
105 23
2 C. 5 23
5
1 D. 5 23
10
1 5.直线 y= x+b 是曲线 y=ln x(x>0)的一条切线,则实数 b 的值为( )
[C 级 拓展探究]
15.求证:双曲线 xy=a2 上任意一点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积等于常数.
9.求下列函数的导数. (1)y=2;(2)y=4 x3;(3)y=10x;
x (4)y=2cos2 -1.
2 10.已知 P(-1,1),Q(2,4)是曲线 y=x2 上的两点. (1)求过点 P,Q 的曲线 y=x2 的切线方程; (2)求与直线 PQ 平行的曲线 y=x2 的切线方程.
高二数学导数计算试题答案及解析
高二数学导数计算试题答案及解析1.已知函数,则它的导函数是()A.B.C.D.【答案】B【解析】,【考点】复合函数的导数.2.已知函数f(x)的导函数为f′(x),满足f(x)=2xf′(2)+x3,则f′(2)等于(). A.﹣8B.﹣12C.8D.12【答案】B.【解析】,;令,则,得.【考点】导数的计算.3.已知函数(1)若在上是增函数,求的取值范围;(2)若在处取得极值,且时,恒成立,求的取值范围.【答案】(1);(2)(-∞,-1)∪(2,+∞).【解析】解题思路:(1)利用“若函数在某区间上单调递增,则在该区间恒成立”求解;(2)先根据在处取得极值求得值,再将恒成立问题转化为求,解关于的不等式即可.规律总结:若函数在某区间上单调递增,则在该区间恒成立;“若函数在某区间上单调递减,则在该区间恒成立;求函数最值的步骤:①求导函数;②求极值;③比较极值与端点值,得出最值.试题解析:(1)因在上是增函数,则f′(x)≥0,即3x2-x+b≥0,∴b≥x-3x2在(-∞,+∞)恒成立.=,∴b≥.设g(x)=x-3x2,当x=时,g(x)max(2)由题意,知f′(1)=0,即3-1+b=0,∴b=-2.x∈[-1,2]时,f(x)<c2恒成立,只需f(x)在[-1,2]上的最大值小于c2即可因f′(x)=3x2-x-2,令f′(x)=0,得x=1,或x=-.∵f(1)=-+c,f(-)=+c,f(-1)=+c,f(2)=2+c,∴f(x)=f(2)=2+c,max∴2+c<c 2,解得c>2,或c<-1,所以c的取值范围为(-∞,-1)∪(2,+∞).【考点】1.函数的单调性;2.函数的极值、最值;3.不等式恒成立问题.4.记,,…,.若,则的值为 .【答案】【解析】由f(x)=xcosx,得f(1)(x)=cosx﹣xsinx,f(2)(x)=﹣sinx﹣sinx﹣xcosx=﹣2sinx﹣xcosx,f(3)(x)=﹣2cosx﹣cosx+xsinx=﹣3cosx+xsinx,f(4)(x)=3sinx+sinx+xcosx=4sinx+xcosx,f(5)(x)=4cosx+cosx﹣xsinx=5cosx﹣xsinx,…,则f(0)+f(1)(0)+f(2)+…+f(2013)(0)=0+1+0﹣3+0+5+0﹣…+2013=(1﹣3)+(5﹣7)+…+(2009﹣2011)+2013=﹣2×503+2013=1007,故答案为:1007.【考点】导数的运算.5.为实数,(1)求导数;(2)若,求在[-2,2] 上的最大值和最小值.【答案】⑴ (2) 最大值为最小值为【解析】⑴将括号打开函数变成多项式函数来求导数;也可利用积的导数法则来求解;(2)由结合(1)的结果可求出a值,从而获得的具体解析式,进而获得导数,令其等于零,求得其可能极值,并求出端点的函数值,比较其大小就可求出在[-2,2] 上的最大值和最小值.试题解析:⑴由原式得∴⑵由得,此时有.由得或x="-1" ,又所以f(x)在[-2,2]上的最大值为最小值为【考点】1.函数求导;2.函数的最值.6.已知函数在上不单调,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】此题考查导数的应用;,所以当时,原函数递增,当原函数递减;因为在上不单调,所以在上即有减又有增,所以或,或,故选A.【考点】函数的单调性与导数.7.设,若,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为,所以当时,解得,所以。
同步练习】基本初等函数的导数公式及运算法则基础练习题及答案
同步练习】基本初等函数的导数公式及运算法则基础练习题及答案1.函数$y=x^2$在点$x=1$处的导数是2.2.函数$f(x)=(2x+1)^2(4x-2x+1)$的导数是$24x^2-1$。
3.函数$f(x)=(x+2a)(x-a)^2$的导数为$f'(x)=2(x^2-a^2)+2(x-a)\cdot 2x=2(3x^2-2ax-a^2)$。
4.函数$f(x)=1+\sin x$,其导函数为$f'(x)=\cos x$,则$f'(\pi/3)=1/2$。
5.已知函数$f(x)=3x^2$,则$f'(3)=18$。
6.函数$f(x)=(2e^x)+\sin x$的导数是$f'(x)=2e^x+\cos x$。
7.已知$f(x)=\sin x+\cos x+\pi/2$,则$f'(\pi/2)=-1$。
8.已知函数$f(x)=2\sin x+\cos x$,则$f'(\pi)=-2$。
9.已知函数$f(x)=\frac{1}{2}x^2$,则$f(x)=\frac{1}{2}x^2+C$,其中$C$为常数。
10.某物体的瞬时速度为0时,$t=2$。
11.已知函数$f(x)=ax^2+b$的图像开口向下,$\lim\limits_{\Delta x\rightarrow 0}\frac{f(a+\Delta x)-f(a)}{\Delta x}=4$,则$a=-2$。
12.已知函数$f(x)=x^4+ax^2-bx$,且$f'(-1)=-13$,$f'(-1)=-27$,则$a+b=-18$。
13.已知函数$f(x)=x\sin x+\cos x$,则$f'(\frac{\pi}{2})=-1$。
14.函数$f(x)=x\mathrm{e}^x$的导函数为$f'(x)=(x+1)\mathrm{e}^x$,所以$f'(x)>0$的解集为$(0,+\infty)$。
人教版数学高二作业基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)(2)
1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)1.设y =-2e x sin x ,则y ′等于( )A .-2e x cos xB .-2e x sin xC .2e x sin xD .-2e x (sin x +cos x )答案 D解析 y ′=-2(e x sin x +e x cos x )=-2e x (sin x +cos x ).2.函数y =cos x1-x 的导数是( ). A.-sin x +x sin x(1-x )2 B.x sin x -sin x -cos x(1-x )2C.cos x -sin x +x sin x(1-x )2 D.cos x -sin x +x sin x1-x答案 C解析 y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x 1-x ′=(-sin x )(1-x )-cos x ·(-1)(1-x )2=cos x -sin x +x sin x(1-x )2.3.已知f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值是() A.193B.163C.133D.103答案 D解析 ∵f ′(x )=3ax 2+6x ,∴f ′(-1)=3a -6=4,∴a =103.4.已知f (x )=13x 3+3xf ′(0),则f ′(1)=________.答案 1解析 f ′(x )=x 2+3f ′(0),令x =0,则f ′(0)=0,∴f′(1)=12+3f′(0)=1.5.已知抛物线y=ax2+bx+c过点(1,1),且在点(2,-1)处与直线y=x-3相切,求a、b、c 的值.解因为y=ax2+bx+c过点(1,1),所以a+b+c=1.因为y′=2ax+b,所以曲线在点(2,-1)处的切线的斜率为4a+b=1.又曲线过点(2,-1),所以4a+2b+c=-1.由⎩⎪⎨⎪⎧a+b+c=1,4a+b=1,4a+2b+c=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a=3,b=-11,c=9.所以a、b、c的值分别为3、-11、9.求函数的导数要准确把函数分割为基本函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导数.在求导过程中,要仔细分析出函数解析式的结构特征,根据导数运算法则,联系基本函数的导数公式.对于不具备导数运算法则结构形式的要进行适当恒等变形,转化为较易求导的结构形式,再求导数,进而解决一些切线斜率、瞬时速度等问题.一、基础过关1.下列结论不正确的是()A.若y=3,则y′=0B.若f(x)=3x+1,则f′(1)=3C.若y=-x+x,则y′=-12x+1D.若y=sin x+cos x,则y′=cos x+sin x答案 D解析 利用求导公式和导数的加、减运算法则求解.D 项,∵y =sin x +cos x ,∴y ′=(sin x )′+(cos x )′=cos x -sin x .2.已知直线y =x +b 是曲线y =f (x )=ln x 的切线,则b 的值等于( )A .-1B .0C .1D .e答案 A解析 设切点的坐标为(x 0,y 0),y =f (x )=ln x 在x =x 0处的导数为f ′(x 0)=1x 0, 所以1x 0=1,所以x 0=1,y 0=0. 又因为(x 0,y 0)在直线y =x +b 上,故0=1+b ,所以b =-1.3.设曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +1=0垂直,则a 等于( ) A .2B.12C .-12D .-2 答案 D解析 ∵y =x +1x -1=1+2x -1, ∴y ′=-2(x -1)2.∴y ′|x =3=-12. ∴-a =2,即a =-2.4.已知曲线y =x 3在点P 处的切线斜率为k ,则当k =3时的P 点坐标为( )A .(-2,-8)B .(-1,-1)或(1,1)C .(2,8)D .(-12,-18) 答案 B解析 y ′=3x 2,∵k =3,∴3x 2=3,∴x =±1,则P 点坐标为(-1,-1)或(1,1).5.设函数f (x )=g (x )+x 2,曲线y =g (x )在点(1,g (1))处的切线方程为y =2x +1,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处切线的斜率为( )A .4B .-14C .2D .-12答案 A解析 依题意得f ′(x )=g ′(x )+2x ,f ′(1)=g ′(1)+2=4.6.若f (x )=(2x +a )2,且f ′(2)=20,则a =________.答案 1解析 ∵f (x )=4x 2+4ax +a 2,∴f ′(x )=8x +4a ,f ′(2)=16+4a =20,∴a =1.7.若某物体做s =(1-t )2的直线运动,则其在t =1.2s 时的瞬时速度为________. 答案 0.4m/s解析 ∵s =t 2-2t +1,∴s ′=2t -2,∴v =s ′(1.2)=2×1.2-2=0.4(m/s).二、能力提升8.当函数y =x 2+a 2x(a >0)在x =x 0处的导数为0时,那么x 0=( ) A .aB .±aC .-aD .a 2答案 B解析 y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+a 2x ′=2x ·x -(x 2+a 2)x 2=x 2-a 2x 2, 由x 20-a 2=0得x 0=±a . 9.若函数f (x )=13x 3-f ′(-1)·x 2+x +5,则f ′(1)=____. 答案 6解析 ∵f (x )=13x 3-f ′(-1)·x 2+x +5, ∴f ′(x )=x 2-2f ′(-1)·x +1,将x =-1代入上式得f ′(-1)=1+2f ′(-1)+1, ∴f ′(-1)=-2,再令x =1,得f ′(1)=6.10.求曲线y =cos x 在点A ⎝⎛⎭⎫π6,32处的切线方程为____. 答案 x +2y -3-π6=0解析 ∵y ′=(cos x )′=-sin x ,∴y ′|x =π6=-sin π6=-12, ∴在点A 处的切线方程为y -32=-12⎝⎛⎭⎫x -π6, 即x +2y -3-π6=0. 11.求过点(2,0)且与曲线y =x 3相切的直线方程.解 点(2,0)不在曲线y =x 3上,可令切点坐标为(x 0,x 30).由题意,所求直线方程的斜率k =x 30-0x 0-2=y ′|x =x 0=3x 20,即x 30x 0-2=3x 20,解得x 0=0或x 0=3. 当x 0=0时,得切点坐标是(0,0),斜率k =0,则所求直线方程是y =0;当x 0=3时,得切点坐标是(3,27),斜率k =27,则所求直线方程是y -27=27(x -3),即27x -y -54=0.综上,所求的直线方程为y =0或27x -y -54=0.12.已知曲线f (x )=x 3-3x ,过点A (0,16)作曲线f (x )的切线,求曲线的切线方程.解 设切点为(x 0,y 0),则由导数定义得切线的斜率k =f ′(x 0)=3x 20-3, ∴切线方程为y =(3x 20-3)x +16,又切点(x 0,y 0)在切线上,∴y 0=3(x 20-1)x 0+16,即x 30-3x 0=3(x 20-1)x 0+16,解得x 0=-2,∴切线方程为9x -y +16=0.三、探究与拓展13.设函数f (x )=ax -b x,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为7x -4y -12=0. (1)求f (x )的解析式;(2)证明:曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形的面积为定值,并求此定值.(1)解 由7x -4y -12=0得y =74x -3. 当x =2时,y =12,∴f (2)=12,① 又f ′(x )=a +b x 2,∴f ′(2)=74,② 由①,②得⎩⎨⎧ 2a -b 2=12,a +b 4=74.解之得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =3. 故f (x )=x -3x . (2)证明 设P (x 0,y 0)为曲线上任一点,由y ′=1+3x 2知,曲线在点P (x 0,y 0)处的切线方程为 y -y 0=(1+3x 20)(x -x 0), 即y -(x 0-3x 0)=(1+3x 20)(x -x 0). 令x =0得y =-6x 0,从而得切线与直线x =0的交点坐标为(0,-6x 0). 令y =x 得y =x =2x 0,从而得切线与直线y =x 的交点坐标为(2x 0,2x 0).所以点P (x 0,y 0)处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形面积为12|-6x 0||2x 0|=6. 故曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形的面积为定值,此定值为6.。
人教A版高中数学选修2-2 1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数运算法则1同步练习习题(含答案解析)
选修2-2 1.2.2 第1课时 基本初等函数的导数公式及导数运算法则一、选择题1.曲线y =13x 3-2在点⎝⎛⎭⎪⎫-1,-73处切线的倾斜角为( ) A .30°B .45°C .135°D .60° [答案] B[解析] y ′|x =-1=1,∴倾斜角为45°.2.设f (x )=13x 2-1x x ,则f ′(1)等于( ) A .-16B.56 C .-76D.76[答案] B3.若曲线y =x 4的一条切线l 与直线x +4y -8=0垂直,则l 的方程为( )A .4x -y -3=0B .x +4y -5=0C .4x -y +3=0D .x +4y +3=0[答案] A[解析] ∵直线l 的斜率为4,而y ′=4x 3,由y ′=4得x =1而x =1时,y =x 4=1,故直线l 的方程为:y -1=4(x -1)即4x -y -3=0.4.已知f (x )=ax 3+9x 2+6x -7,若f ′(-1)=4,则a 的值等于( )A.193 B.163 C.103 D.133 [答案] B[解析] ∵f ′(x )=3ax 2+18x +6,∴由f ′(-1)=4得,3a -18+6=4,即a =163. ∴选B.5.已知物体的运动方程是s =14t 4-4t 3+16t 2(t 表示时间,s 表示位移),则瞬时速度为0的时刻是( )A .0秒、2秒或4秒B .0秒、2秒或16秒C .2秒、8秒或16秒D .0秒、4秒或8秒 [答案] D[解析] 显然瞬时速度v =s ′=t 3-12t 2+32t =t (t 2-12t +32),令v =0可得t =0,4,8.故选D.6.(2010·新课标全国卷文,4)曲线y =x 3-2x +1在点(1,0)处的切线方程为( )A .y =x -1B .y =-x -1C .y =2x -2D .y =-2x -2 [答案] A[解析] 本题考查了导数的几何意义,切线方程的求法,在解题时应首先验证点是否在曲线上,然后通过求导得出切线的斜率,题目定位于简单题.由题可知,点(1,0)在曲线y =x 3-2x +1上,求导可得y ′=3x 2-2,所以在点(1,0)处的切线的斜率k =1,切线过点(1,0),根据直线的点斜式可得过点(1,0)的曲线y =x 3-2x +1的切线方程为y =x -1,故选A.7.若函数f (x )=e x sin x ,则此函数图象在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为( )A.π2B .0C .钝角D .锐角[答案] C [解析] y ′|x =4=(e x sin x +e x cos x )|x =4=e 4(sin4+cos4)=2e 4sin(4+π4)<0,故倾斜角为钝角,选C.8.曲线y =x sin x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2处的切线与x 轴、直线x =π所围成的三角形的面积为 ( )A.π22B .π2C .2π2D.12(2+π)2 [答案] A[解析] 曲线y =x sin x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2处的切线方程为y =-x ,所围成的三角形的面积为π22. 9.设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ),n ∈N ,则f 2011(x )等于( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x[答案] D [解析] f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x )=(sin x )′=cos x ,f 2(x )=f 1′(x )=(cos x )′=-sin x ,f 3(x )=f 2′(x )=(-sin x )′=-cos x ,f 4(x )=f 3′(x )=(-cos x )′=sin x ,∴4为最小正周期,∴f 2011(x )=f 3(x )=-cos x .故选D.10.f (x )与g (x )是定义在R 上的两个可导函数,若f (x )、g (x )满足f ′(x )=g ′(x ),则f (x )与g (x )满足( )A .f (x )=g (x )B .f (x )-g (x )为常数C .f (x )=g (x )=0D .f (x )+g (x )为常数 [答案] B[解析] 令F (x )=f (x )-g (x ),则F ′(x )=f ′(x )-g ′(x )=0,∴F (x )为常数.二、填空题11.设f (x )=ax 2-b sin x ,且f ′(0)=1,f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=12,则a =________,b =________. [答案] 0 -1[解析] f ′(x )=2ax -b cos x ,由条件知⎩⎪⎨⎪⎧ -b cos0=12π3a -b cos π3=12,∴⎩⎪⎨⎪⎧ b =-1a =0. 12.设f (x )=x 3-3x 2-9x +1,则不等式f ′(x )<0的解集为________. [答案] (-1,3) [解析] f ′(x )=3x 2-6x -9,由f ′(x )<0得3x 2-6x -9<0,∴x 2-2x -3<0,∴-1<x <3.13.曲线y =cos x 在点P ⎝⎛⎭⎪⎫π3,12处的切线的斜率为______. [答案] -32 [解析] ∵y ′=(cos x )′=-sin x ,∴切线斜率k =y ′|x =π3=-sin π3=-32. 14.已知函数f (x )=ax +b e x图象上在点P (-1,2)处的切线与直线y =-3x 平行,则函数f (x )的解析式是____________.[答案] f (x )=-52x -12e x +1[解析] 由题意可知,f ′(x )|x =-1=-3,∴a +b e -1=-3,又f (-1)=2,∴-a +b e -1=2,解之得a =-52,b =-12e , 故f (x )=-52x -12e x +1. 三、解答题15.求下列函数的导数:(1)y =x (x 2+1x +1x 3);(2)y =(x +1)(1x-1); (3)y =sin 4x 4+cos 4x 4;(4)y =1+x 1-x +1-x 1+x. [解析] (1)∵y =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x +1x 3=x 3+1+1x2, ∴y ′=3x 2-2x3;(3)∵y =sin 4x 4+cos 4x4 =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2x 4+cos 2x 42-2sin 2x 4cos 2x4 =1-12sin 2x 2=1-12·1-cos x 2=34+14cos x , ∴y ′=-14sin x ; (4)∵y =1+x 1-x +1-x 1+x =(1+x )21-x +(1-x )21-x =2+2x 1-x =41-x -2, ∴y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫41-x -2′=-4(1-x )′(1-x )2=4(1-x )2. 16.已知两条曲线y =sin x 、y =cos x ,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.[解析] 由于y =sin x 、y =cos x ,设两条曲线的一个公共点为P (x 0,y 0), ∴两条曲线在P (x 0,y 0)处的斜率分别为若使两条切线互相垂直,必须cos x 0·(-sin x 0)=-1,即sin x 0·cos x 0=1,也就是sin2x 0=2,这是不可能的,∴两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直.17.已知曲线C 1:y =x 2与C 2:y =-(x -2)2.直线l 与C 1、C 2都相切,求直线l 的方程.[解析] 设l 与C 1相切于点P (x 1,x 21),与C 2相切于点Q (x 2,-(x 2-2)2). 对于C 1:y ′=2x ,则与C 1相切于点P 的切线方程为y -x 21=2x 1(x -x 1),即y =2x 1x -x 21.① 对于C 2:y ′=-2(x -2),与C 2相切于点Q 的切线方程为y +(x 2-2)2=-2(x 2-2)(x -x 2), 即y =-2(x 2-2)x +x 22-4.② ∵两切线重合,∴2x 1=-2(x 2-2)且-x 21=x 22-4,解得x 1=0,x 2=2或x 1=2,x 2=0.∴直线l 的方程为y =0或y =4x -4.18.求满足下列条件的函数f (x ):(1)f (x )是三次函数,且f (0)=3,f ′(0)=0,f ′(1)=-3,f ′(2)=0;(2)f ′(x )是一次函数,x 2f ′(x )-(2x -1)f (x )=1.[解析] (1)设f (x )=ax 3+bx 2+cx +d (a ≠0)则f ′(x )=3ax 2+2bx +c由f (0)=3,可知d =3,由f ′(0)=0可知c =0,由f ′(1)=-3,f ′(2)=0可建立方程组⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(1)=3a +2b =-3f ′(2)=12a +4b =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =-3, 所以f (x )=x 3-3x 2+3.(2)由f ′(x )是一次函数可知f (x )是二次函数,则可设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0) f ′(x )=2ax +b ,把f (x )和f ′(x )代入方程,得x 2(2ax +b )-(2x -1)(ax 2+bx +c )=1整理得(a -b )x 2+(b -2c )x +c =1若想对任意x 方程都成立,则需 ⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =0b -2c =0c =1解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2b =2c =1, 所以f (x )=2x 2+2x +1.。
高中数学选择性必修二 5 2 1基本初等函数的导数(知识梳理+例题+变式+练习)(含答案)
5.2.1基本初等函数的导数要点一 几个常用函数的导数要点二【重点小结】(1)几个基本初等函数导数公式的特点①正、余弦函数的导数可以记忆为“正余互换,(符号)正同余反”. ②指数函数的导数等于指数函数本身乘以底数的自然对数. ③对数函数的导数等于x 与底数的自然对数乘积的倒数. (2)函数与其导函数奇偶性的关系 ①常数的导数是0.②奇函数的导函数为偶函数. ③偶函数的导函数为奇函数.【基础自测】1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)⎝⎛⎭⎫1x ′=1x 2.( ) (2)(log 3x )′=13ln x.( )(3)⎣⎡⎦⎤sin ⎝⎛⎭⎫π2-x ′=cos ⎝⎛⎭⎫π2-x .( ) (4)若y =e 3,则y ′=e 3.( ) 【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×2.(多选题)下列导数运算正确的是( )A .(ln x )′=xB .(a x )′=xa x -1C .(sin x )′=cos xD .(x -5)′=-5x -6 【答案】CD【解析】由导数公式得C 、D 正确.3.曲线y =e x 在点A (0,1)处的切线方程是( ) A .x +y +1=0 B .x -y -2=0 C .x -y +1=0 D .x +y -2=0 【答案】C【解析】y ′|x =0=e x |x =0=1,即切线斜率为1,又切点为A (0,1),故切线方程为y =x +1,即x -y +1=0. 4.函数f (x )=sin x ,则f ′(6π)=________. 【答案】1【解析】f ′(x )=cos x ,所以f ′(6π)=1.题型一 利用导数公式求函数的导数 【例1】求下列函数的导数:(1)y =x -3; (2)y =3x ;(3)y = x x x ; (4)y =log 5x ;(5)y =cos ⎝⎛⎭⎫π2-x ;(6)y =sin π6;(7)y =ln x ; (8)y =e x .【解析】(1)y ′=-3x -4;(2)y ′=3x ln 3;(3)y =x ·x ·x 12=xx 32=x ·x 34=x 78,∴y ′=78x1-8;(4)y ′=1x ln 5;(5)y =sin x ,y ′=cos x ;(6)y ′=0;(7)y ′=1x;(8)y ′=e x .不能用基本初等函数公式直接求导的,应先化为基本初等函数再求导. 【方法归纳】求简单函数的导数有两种基本方法(1)用导数的定义求导,但运算比较繁杂;(2)用导数公式求导,可以简化运算过程、降低运算难度.解题时根据所给问题的特征,将题中函数的结构进行调整,再选择合适的求导公式. 【跟踪训练1】求下列函数的导数:(1)y =lg x ; (2)y =⎝⎛⎭⎫12x; (3)y =x x ;(4)y =⎝⎛⎭⎫sin x 2+cos x22-1. 【解析】(1)y ′=(lg x )′=1x ln 10. (2)y ′=⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫12x ′=⎝⎛⎭⎫12x ln 12=-⎝⎛⎭⎫12x ln 2. (3)y ′=(x x )′=(x32)′=32x12=32x ; (4)∵y =⎝⎛⎭⎫sin x 2+cos x22-1 =sin 2x 2+2sin x 2cos x 2+cos 2x 2-1=sin x ,∴y ′=(sin x )′=cos x .题型二 利用导数公式求曲线的切线方程【例2】已知曲线y =ln x ,点P (e,1)是曲线上一点,求曲线在点P 处的切线方程. 【解析】∵y =ln x ,∴y ′=1x ,∴y ′|x =e =1e ,即切线斜率为1e .∴切线方程为y -1=1e(x -e),即x -e y =0.【变式探究】本例中的曲线不变,求过点(0,0)的切线方程. 【解析】因为点(0,0)不在曲线上,所以设切点Q (a ,b ).则切线斜率k =y ′|x =a =1a,又k =b -0a -0=b a,且b =ln a∴a =e ,b =1,∴切线方程为x -e y =0. 【方法归纳】(1)求过点P 的切线方程时应注意,P 点在曲线上还是在曲线外,两种情况的解法是不同的;(2)解决此类问题应充分利用切点满足的三个关系:一是切点坐标满足曲线方程;二是切点坐标满足对应切线的方程;三是切线的斜率是曲线在此切点处的导数值.【跟踪训练2】已知点P (-1,1),点Q (2,4)是曲线y =x 2上的两点,求与直线PQ 垂直的曲线y =x 2的切线方程.【解析】∵y ′=(x 2)′=2x ,设切点为M (x 0,y 0), 则y ′|0x x ==2x 0,又∵直线PQ 的斜率为k =4-12+1=1,而切线垂直于直线PQ ,∴2x 0=-1,即x 0=-12,所以切点为M ⎝⎛⎭⎫-12,14.∴所求的切线方程为y -14=-⎝⎛⎭⎫x +12, 即4x +4y +1=0.易错辨析 混淆幂函数与指数函数求导公式致错【例3】曲线f (x )=2x 在点(0,1)处的切线方程为________. 【答案】y =x ln 2+1【解析】∵f (x )=2x ,∴f ′(x )=2x ln 2,∴f ′(0)=ln 2 故所求切线方程为y -1=(x -0)ln 2 即y =x ln 2+1. 【易错警示】 1.出错原因记错导数公式(a x )′=a x ln a ,与幂函数y =x α的求导公式混淆. 2.纠错心得利用导数公式求导时,应先弄清是指数函数,还是幂函数.一、单选题1.若函数5()(2cos )sin 2f x a x x x =-+(其中a 为参数)在R 上单调递增,则a 的取值范围是( )A .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .11,,22⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】B 【分析】先求解函数的导数,再根据函数的单调性建立不等式,将问题转化为不等式恒成立问题,进而求解参数的值. 【解析】根据题意,()22259cos 2sin 2cos cos 4cos 22f x a x x x a x x '=+-+=-+()f x 在R 上单调递增 ()0f x ∴'≥ 在R 上恒成立令cos x t =,[]1,1t ∈-,则 ()f x '可写为 ()[]294,1,12g t at t t =-+∈-根据题意()g t 在[]1,1-上的最小值非负()()1010g g ⎧-≥⎪∴⎨≥⎪⎩解得 1122a -≤≤,所以选项B 正确故选:B.2.已知函数()tan f x x =,则4f π⎛⎫' ⎪⎝⎭等于( )A .12 BC .1D .2【答案】D 【分析】先对函数求导,然后求出4f π⎛⎫' ⎪⎝⎭即可【解析】由()sin tan cos x f x x x ==,得2222cos sin 1()cos cos x x f x x x+==',所以2124cos4f ππ⎛⎫=='= ⎪⎝⎭, 故选:D3.已知函数()()2e e ln ex f x f x '=⋅⋅-(e是自然对数的底数),则()e f 等于( ) A .e 1- B .21e-C .1D .11e-【答案】C 【分析】利用导数的运算可得出关于()e f '的方程,求出()e f '的值,可得出函数()f x 的解析式,进而可求得()e f 的值. 【解析】因为()()2e e ln e xf x f x '=⋅⋅-,则()()2e e 1e f f x x ''=-, 所以,()()1e 2e e f f ''=-,所以,()1e e f '=,故()2ln exf x x =-,因此,()e 2lne 11f =-=. 故选:C.4.函数()ln 25y x x =+的导数为( )A .()2ln 25y x x '=+B .25xy x '=+ C .()ln 2525xy x x '=+++ D .()2ln 2525xy x x '=+++ 【答案】D 【分析】利用复合函数的求导法则,乘法公式的求导法则及基本初等函数的导数公式对函数()ln 25y x x =+求导即可. 【解析】因为()ln 25y x x =+,所以()()()ln 25ln 25ln 25y x x x x x x ''⎡''=+=⎤⎡+++⎤⎣⎦⎣⎦()()()12ln 2525ln 252525xx x x x x x =++⋅⋅+=++++'. 故选:D.5.若()e ln2xf x x =,则()f x '等于( )A .e e ln 22xx x x+B .e ln 2xx x -C .e e ln 2xxx x+D .12e x x⋅【答案】C 【分析】直接根据基本初等函数的导数公式及导数的运算法则计算可得; 【解析】解:()()()ee ln 2e ln 2e ln 2xxx x f x x x x x'''=⋅+⋅=+.故选:C. 6.函数()1f x x=在2x =和3x =处的导数的大小关系是( ) A .()()23f f ''< B .()()23f f ''> C .()()23f f ''= D .不能确定【答案】A 【分析】求出函数导数即可比较. 【解析】 ()1f x x =,()21f x x '∴=-,所以()()112,349f f ''=-=-,即()()23f f ''<.故选:A.7.给出下列命题:①ln 2y =,则12y ;②21y x=,则3227x y ==-';③2x y =,则2ln 2x y '=;④2log y x =,则1ln 2y x '=.其中正确命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】C 【分析】利用求导公式和法则逐个分析判断即可 【解析】①中ln 2y =为常数函数,故0y '=,故①错误; 对于②,∵32y x '=-,∵3227x y ==-',故②正确; 显然③④正确. 故选:C.8.下列导数运算正确的是( ) A .()121x x-'=B .11ln 222x x'⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦C .()cos sin x x '=D .()1ln 1x x x'+=+【答案】D 【分析】利用求导公式和法则逐个分析判断即可 【解析】因为()121x x -'=-,11ln 222x x'⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,()cos sin x x '=-,()1ln 1x x x '+=+,所以选项A ,B ,C 均不正确,选项D 正确, 故选:D.二、多选题9.(多选)以下运算正确的是( )A .211x x '⎛⎫= ⎪⎝⎭B .()sin cos x x '=C .()22ln 2x x '=D .()1lg ln10x x =-' 【答案】BC 【分析】利用基本初等函数的导数公式,依次计算判断即可 【解析】对于A ,因为1211()x x x -'⎛⎫'==- ⎪⎝⎭,所以A 不正确; 对于B ,因为()sin cos x x '=,所以B 正确; 对于C ,因为()22ln 2x x '=,所以C 正确; 对于D ,因为()1lg ln10x x '=,所以D 不正确. 故选:BC.10.下列求导运算不正确的是( ) A .2111x x x '⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭B .2sin cos sin x x x x x x '-⎛⎫=⎪⎝⎭C .()555log x x x '=D .()2cos 2sin x x x x '=-【答案】ACD 【分析】利用基本初等函数的导数公式和运算法则求解. 【解析】2111x x x '⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,故A 错误; 2sin cos sin x x x x x x '-⎛⎫= ⎪⎝⎭,故B 正确; ()55ln 5xx'=,故C 错误;()22cos 2cos sin xx x x x x '=-,故D 错误.故选:ACD11.下列各式正确的是( ) A .sin cos 33ππ'⎛⎫= ⎪⎝⎭B .()cos sin x x '=C .()sin cos x x '=D .'⎛ ⎝【答案】CD 【分析】直接根据导数的运算公式计算即可. 【解析】对于A ,sin 03π'⎛⎫= ⎪⎝⎭,故错误;对于B ,()cos sin x x '=-,故错误; 对于C ,()sin cos x x '=,故正确; 对于D ,'⎛=⎝ 故选:CD.第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明三、填空题12.对于三次函数()()320ax bx d a f x cx =+++≠给出定义:设()f x '是函数()y f x =的导数,()f x ''是函数()f x '的导数,若方程()0f x ''=有实数解0x ,则称点()()00,x f x 为函数()y f x =的“拐点”,某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心。
高二函数求导纯计算练习题
高二函数求导纯计算练习题1.函数 f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x + 1,求其导数 f'(x)。
解:将函数 f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x + 1 分别对 x 的次数进行降幂处理,得到:f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x + 1 = 1x^3 - 3x^2 + 2x^1 + 1x^0对于每一项,应用求导法则进行计算:1x^3 的导数为 3x^2- 3x^2 的导数为 -6x^12x^1 的导数为 21x^0 的导数为 0因此,函数 f(x) 的导数 f'(x) = 3x^2 - 6x + 2。
2.函数g(x) = √(3x^2 + 4x - 1),求其导数 g'(x)。
解:首先,将函数g(x) = √(3x^2 + 4x - 1) 写成指数形式:g(x) = (3x^2 + 4x - 1)^(1/2)然后,对指数形式的函数应用链式法则,即先求内函数的导数,再将导数乘以外函数的导数。
对于内函数 u(x) = 3x^2 + 4x - 1,其导数 u'(x) = 6x + 4。
对于外函数 v(x) = u(x)^(1/2),其导数 v'(x) = (1/2) * u(x)^(-1/2) *u'(x)。
将内函数的导数 u'(x) 替换进去,得到 v'(x) = (1/2) * (3x^2 + 4x -1)^(-1/2) * (6x + 4)。
因此,函数 g(x) 的导数 g'(x) = (1/2) * (3x^2 + 4x - 1)^(-1/2) * (6x + 4)。
3.函数 h(x) = e^x + ln(x),求其导数 h'(x)。
解:首先,对于函数 h(x) = e^x + ln(x),每一部分分别应用指数函数与对数函数的求导法则进行计算。
对于 e^x,其导数为 e^x。
对于 ln(x),其导数为 1/x。
人教版数学高二A版选修2-2学业分层测评 基本初等函数的导数公式及导数的运算
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=u n,u=x2-1B.y=(u-1)n,u=x2 C.y=t n,t=(x2-1)n D.y=(t-1)n,t=x2-1 【答案】 A2.若f(x)=1-x2sin x,则f(x)的导数是()A.-2x sin x-(1-x2)cos xsin2xB.-2x sin x+(1-x2)cos xsin2xC.-2x sin x+(1-x2)sin xD.-2x sin x-(1-x2)sin x【解析】f′(x)=(1-x2)′sin x-(1-x)2·(sin x)′sin2x =-2x sin x-(1-x)2cos xsin2x.【答案】 A3.函数y=x ln(2x+5)的导数为()A.ln(2x+5)-x2x+5B.ln(2x+5)+2x2x+5C.2x ln(2x+5) D.x2x+5【解析】y′=[x ln(2x+5)]′=x′ln(2x+5)+x[ln(2x+5)]′=ln(2x+5)+x·12x+5·(2x +5)′=ln(2x +5)+2x 2x +5.【答案】 B 4.(2016·宁波高二检测)函数f (x )=x +x ln x 在(1,1)处的切线方程为( )A .2x +y -1=0B .2x -y -1=0C .2x +y +1=0D .2x -y +1=0 【解析】 ∵f ′(x )=(x +x ln x )′=1+x ′ln x +x (ln x )′=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】 B5.函数y =cos 2x +sin x 的导数为( )A .-2sin 2x +cos x 2x B .2 sin 2x +cos x 2x C .-2sin 2x +sin x 2x D .2sin 2x -cos x 2x【解析】 y ′=-sin 2x ·(2x )′+cos x ·(x )′=-2sin 2x +12·1xcos x =-2sin 2x +cos x 2x. 【答案】 A二、填空题6.若曲线y =x ln 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 (x 0,y 0).∵y =x ln x ,∴y ′=ln x +x ·1x =1+ln x .∴k =1+ln x 0.又k =2,∴1+ln x 0=2,∴x 0=e.∴y 0=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】 - 28.(2016·广州高二检测)若函数为y =sin 4x -cos 4x ,则y ′=________________.【解析】 ∵y =sin 4x -cos 4x =(sin 2x +cos 2x )·(sin 2x -cos 2x )=-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 =1-2x 2;(2)y =e sin x ;(3)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3;(4)y =5log 2(2x +1).【解】 (1)设y =u 12,u =1-2x 2,则y ′=(u 12)′(1-2x 2)′=⎝ ⎛⎭⎪⎫12u -12·(-4x )=12(1-2x 2)-12(-4x )=-2x1-2x 2.(2)设y =e u ,u =sin x ,则y x ′=y u ′·u x ′=e u ·cos x =e sin x cos x .(3)设y =sin u ,u =2x +π3,则y x ′=y u ′·u x ′=cos u ·2=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.(4)设y =5log 2u ,u =2x +1,则y ′=y u ′·u x ′=10u ln 2=10(2x +1)ln 2.10.求曲线y =2sin 2x 在点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,12处的切线方程.【解】 因为y ′=(2sin 2x )′=2×2sin x ×(sin x )′=2×2sin x ×cos x =2sin 2x ,所以y ′|x =π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6= 3.所以过点P 的切线方程为y -12=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -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 .2 2 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4B .cos 2x -sin 2xC .sin 2x +cos 2xD .22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4【解析】 ∵y ′=(sin 2x -cos 2x )′=(sin 2x )′-(cos 2x )′=cos 2x ·(2x )′+sin 2x ·(2x )′=2cos 2x +2sin 2x=22⎝ ⎛⎭⎪⎫22cos 2x +22sin 2x =22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4, 故选A.【答案】 A2.已知点P 在曲线y =4e x +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 =4e x +1, 所以y ′=-4e x (e x +1)2=-4e x e 2x +2e x +1=-4e x +1ex +2. 因为e x >0,所以e x +1e x ≥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】 D3.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=04.已知函数f (x )=x 3+1(1-a )x 2-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 )=3x 2+2(1-a )x -a (a +2).(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=b =0,f ′(0)=-a (a +2)=-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 )=3x 2+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4a 2+4a +1>0,∴a ≠-12.∴a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞.。
人教新课标版数学高二-人教数学选修2-2练习 .1基本初等函数的导数公式
选修2-2 第一章 1.2 1.2.2 第1课时一、选择题1.若曲线y =x 4的一条切线l 与直线x +4y -8=0垂直,则l 的方程为( ) A .4x -y -3=0 B .x +4y -5=0 C .4x -y +3=0 D .x +4y +3=0[答案] A[解析] ∵直线x +4y -8=0的斜率k =-14,∴直线l 的斜率为4,而y ′=4x 3,由y ′=4得x =1而x =1时,y =1,故直线l 的方程为:y -1=4(x -1)即4x -y -3=0.2.已知f (x )=ax 3+9x 2+6x -7,若f ′(-1)=4,则a 的值等于( ) A .193B .163C .103D .133[答案] B[解析] ∵f ′(x )=3ax 2+18x +6,∴由f ′(-1)=4得,3a -18+6=4,即a =163.∴选B.3.(2014·山师附中高二期中)设f (x )=sin x -cos x ,则f (x )在x =π4处的导数f ′(π4)=( )A . 2B .- 2C .0D .22[答案] A[解析] ∵f ′(x )=cos x +sin x , ∴f ′(π4)=cos π4+sin π4=2,故选A.4.设曲线y =x n +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则x 1·x 2·…·x n的值为( )A .1nB .1n +1C .n n +1D .1[答案] B[解析] 对y =x n +1(n ∈N *)求导得y ′=(n +1)x n ,令x =1得在点(1,1)处的切线的斜率k =n +1,在点(1,1)处的切线方程为y -1=(n +1)(x n -1).令y =0,得x n =nn +1.则x 1·x 2·…·x n =12×23×34×…×n -1n ×n n +1=1n +1,故选B.5.(2014·合肥一六八高二期中)下列函数中,导函数是奇函数的是( ) A .y =sin x B .y =e x C .y =ln x D .y =cos x -12[答案] D[解析] 由y =sin x 得y ′=cos x 为偶函数,故A 错;又y =e x 时,y ′=e x 为非奇非偶函数,∴B 错;C 中y =ln x 的定义域x >0,∴C 错;D 中y =cos x -12时,y ′=-sin x 为奇函数,∴选D.6.已知物体的运动方程是s =14t 4-4t 3+16t 2(t 表示时间,s 表示位移),则瞬时速度为0的时刻是( )A .0秒、2秒或4秒B .0秒、2秒或16秒C .2秒、8秒或16秒D .0秒、4秒或8秒[答案] D[解析] 显然瞬时速度v =s ′=t 3-12t 2+32t =t (t 2-12t +32),令v =0可得t =0,4,8.故选D.二、填空题7.过曲线y =cos x 上点P ⎝⎛⎭⎫π3,12且与在这点的切线垂直的直线方程为________. [答案] 2x -3y -2π3+32=0[解析] ∵y =cos x ,∴y ′=-sin x , 曲线在点P ⎝⎛⎭⎫π3,12处的切线斜率是 y ′|x =π3=-sin π3=-32.∴过点P 且与切线垂直的直线的斜率为23, ∴所求的直线方程为y -12=23⎝⎛⎭⎫x -π3, 即2x -3y -2π3+32=0. [点评] 在确定与切线垂直的直线方程时,应注意考察函数在切点处的导数y ′是否为零,当y ′=0时,切线平行于x 轴,过切点P 垂直于切线的直线斜率不存在.8.(2014·杭州质检)若f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的解集为________. [答案] (2,+∞)[解析] 由f (x )=x 2-2x -4ln x ,得函数定义域为(0,+∞),且f ′(x )=2x -2-4x =2x 2-2x -4x =2·x 2-x -2x =2·(x +1)(x -2)x ,f ′(x )>0,解得x >2,故f ′(x )>0的解集为(2,+∞).9.在曲线y =4x 2上求一点P ,使得曲线在该点处的切线的倾斜角为135°,则P 点坐标为________.[答案] (2,1)[解析] 设P (x 0,y 0),∵y ′=⎝⎛⎭⎫4x 2′=(4x -2)′=-8x -3,tan135°=-1, ∴-8x -30=-1.∴x 0=2,y 0=1.三、解答题10.求下列函数的导数:(1)y =x (x 2+1x +1x 3);(2)y =(x +1)(1x -1);(3)y =sin 4x 4+cos 4x4;(4)y =1+x 1-x +1-x 1+x .[解析] (1)∵y =x ⎝⎛⎭⎫x 2+1x +1x 3=x 3+1+1x 2, ∴y ′=3x 2-2x 3.(2)∵y =(x +1)⎝⎛⎭⎫1x -1=-x 12+x -12,∴y ′=-12x -12-12x -32=-12x ⎝⎛⎭⎫1+1x .(3)∵y =sin 4x 4+cos 4x4=⎝⎛⎭⎫sin 2x 4+cos 2x 42-2sin 2x 4cos 2x4=1-12sin 2x 2=1-12·1-cos x 2=34+14cos x ,∴y ′=-14sin x .(4)∵y =1+x 1-x +1-x 1+x =(1+x )21-x +(1-x )21-x=2+2x 1-x =41-x-2, ∴y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫41-x -2′=-4(1-x )′(1-x )2=4(1-x )2.一、选择题11.(2014·长春市期末调研)已知直线y =kx 是y =ln x 的切线,则k 的值为( ) A .-e B .e C .-1eD .1e[答案] D[解析] y ′=1x =k ,∴x =1k ,切点坐标为⎝⎛⎭⎫1k ,1, 又切点在曲线y =ln x 上,∴ln 1k =1,∴1k =e ,k =1e.12.(2014·山师附中高二期中)直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),则2a +b 的值为( )A .2B .-1C .1D .-2[答案] C[解析] 由条件知,点A 在直线上,∴k =2,又点A 在曲线上,∴a +b +1=3,∴a +b =2.由y =x 3+ax +b 得y ′=3x 2+a ,∴3+a =k ,∴a =-1,∴b =3,∴2a +b =1.13.若函数f (x )=e x sin x ,则此函数图象在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为( ) A .π2B .0C.钝角D.锐角[答案] C[解析]y′|x=4=(e x sin x+e x cos x)|x=4=e4(sin4+cos4)=2e4sin(4+π4)<0,故倾斜角为钝角,选C.14.设f0(x)=sin x,f1(x)=f0′(x),f2(x)=f1′(x),…,f n+1(x)=f n′(x),n∈N,则f2013(x)等于()A.sin x B.-sin xC.cos x D.-cos x[答案] C[解析]f0(x)=sin x,f1(x)=f0′(x)=(sin x)′=cos x,f2(x)=f1′(x)=(cos x)′=-sin x,f3(x)=f2′(x)=(-sin x)′=-cos x,f4(x)=f3′(x)=(-cos x)′=sin x,∴4为最小正周期,∴f2013(x)=f1(x)=cos x.故选C.二、填空题15.等比数列{a n}中,a1=2,a8=4,函数f(x)=x(x-a1)(x-a2)…(x-a8),则f′(0)=________.[答案]212[解析]f′(x)=x′·[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]+[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]′·x=(x-a1)(x-a2)…(x-a8)+[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]′·x,所以f′(0)=(0-a1)(0-a2)...(0-a8)+[(0-a1)(0-a2)...(0-a8)]′.0=a1a2 (8)因为数列{a n}为等比数列,所以a2a7=a3a6=a4a5=a1a8=8,所以f′(0)=84=212.16.(2014·宁夏三市联考)经过点P(2,1)且与曲线f(x)=x3-2x2+1相切的直线l的方程是________.[答案]4x-y-7=0或y=1[解析]设切点为(x0,x30-2x20+1),由k=f′(x0)=3x20-4x0,可得切线方程为y -(x 30-2x 20+1)=(3x 20-4x 0)(x -x 0),代入点P (2,1)解得:x 0=0或x 0=2. 当x 0=0时切线方程为y =1; 当x 0=2时切线方程为4x -y -7=0.综上得直线l 的方程是:4x -y -7=0或y =1. 三、解答题17.已知两条曲线y =sin x 、y =cos x ,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.[解析] 由于y =sin x 、y =cos x ,设两条曲线的一个公共点为P (x 0,y 0), ∴两条曲线在P (x 0,y 0)处的斜率分别为 k 1=y ′|x =x 0=cos x 0,k 2=y ′|x =x 0=-sin x 0. 若使两条切线互相垂直,必须cos x 0·(-sin x 0)=-1, 即sin x 0·cos x 0=1,也就是sin2x 0=2,这是不可能的,∴两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直.18.已知函数f (x )=ax -6x 2+b 的图象在点M (-1,f (-1))处的切线的方程为x +2y +5=0,求函数的解析式.[分析] f (x )在点M 处切线方程为x +2y +5=0有两层含义,(一)是点M 在f (x )的图象上,且在直线x +2y +5=0上,(二)是f ′(-1)=-12.[解析] 由条件知,-1+2f (-1)+5=0, ∴f (-1)=-2, ∴-a -61+b=-2,(1) 又直线x +2y +5=0的斜率k =-12,∴f ′(-1)=-12,∵f ′(x )=-ax 2+12x +ab(x 2+b )2,∴-a -12+ab (1+b )2=-12,(2)由(1)(2)解得,a =2,b =3.(∵b +1≠0,∴b =-1舍去). ∴所求函数解析式为f (x )=2x -6x 2+3.。
人教版数学高二A版选修2-2练习 1.2.3基本初等函数的导数及导数的运算法则(二)
第一章 导数及其应用1.2 导数的计算1.2.3 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)A 级 基础巩固一、选择题1.若f (x )=sin π3-cos x ,则f ′(α)等于( ) A .sin αB .cos αC .sin π3+cos αD .cos π3+sin α 解析:由f (x )=sin π3-cos x ,得f ′(x )=sin x , 所以f ′(α)=sin α.答案:A2.已知f (x )=ax 3+9x 2+6x -7,若f ′(-1)=4,则a 的值等于( )A.193B.163C.103D.133解析:因为f (x )=3ax 2+18x +6,所以由f ′(-1)=4得,3a -18+6=4,即a =163. 答案:B3.已知曲线y =2x 2上一点A (2,8),则点A 处的切线斜率为( )A .4B .16C .8D .2解析:切线的斜率即为求y =4x 在x =2处的值.答案:C4.下列函数中,导函数是奇函数的是( )A .y =sin xB .y =e xC .y =ln xD .y =cos x -12解析:由y =sin x 得y ′=cos x 为偶函数,所以A 错;由y =e x 得,y ′=e x 为非奇非偶函数,所以B 错;C 中y =ln x 的定义域为{x |x >0},所以C 错;D 中y =cos x -12,y ′=-sin x 为奇函数,所以选D.答案:D5.设曲线y =ax -ln (x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( )A .0B .1C .2D .3解析:令f (x )=ax -ln (x +1),则f ′(x )=a -1x +1. 所以f (0)=0,且f ′(0)=2.联立解得a =3.答案:D二、填空题6.已知f (x )=x 2,g (x )=ln x ,若f ′(x )-g ′(x )=1,则x =____.解析:f ′(x )-g ′(x )=2x -1x=1,即2x 2-x -1=0.解得x =-12或x =1,又x >0,所以x =1. 答案:17.设曲线y =e ax 在点(0,1)处的切线与直线x +2y +1=0垂直,则a =________.解析:令y =f (x ),则曲线y =e ax 在点(0,1)处的切线的斜率为 f ′(0),又切线与直线x +2y +1=0垂直,所以f ′(0)=2.因为f (x )=e ax ,所以f ′(x )=(e ax )′=e ax ·(ax )′=a e ax ,所以f ′(0)=a e 0=a ,故a =2.答案:28.已知函数f (x )=ax +b e x 图象上在点P (-1,2)处的切线与直线y =-3x 平行,则函数f (x )的解析式是__________________.解析:由题意可知,f ′(-1)=-3,所以a +b e -1=-3,又f (-1)=2,所以-a +b e -1=2,解之得a =-52, b =-12e ,故f (x )=-52x -12e x +1. 答案:f (x )=-52x -12e x +1 三、解答题9.求下列函数的导数:(1)y =x e x ;(2)y =(x +1)(x +2)(x +3);(3)y =2x x 2+1; (4)y =x sin x -2cos x. 解:(1)y ′=x ′·e x +x ·(e x )′=e x +x e x =(1+x )e x .(2)因为(x +1)(x +2)(x +3)=(x 2+3x +2)(x +3)=x 3+6x 2+11x +6.所以y ′=[(x +1)(x +2)(x +3)]′=(x 3+6x 2+11x +6)′=3x 2+12x +11.(3)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x x 2+1′=(2x )′(x 2+1)-2x (x 2+1)′(x 2+1)2= 2(x 2+1)-4x 2(x 2+1)2=2-2x 2(x 2+1)2. (4)y ′=(x sin x )′-⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos x ′=sin x +x cos x -2sin x cos 2x . 10.已知函数f (x )=ax 2+bx +3(a ≠0),其导函数f ′(x )=2x -8.(1)求a ,b 的值;(2)设函数g (x )=e x sin x +f (x ),求曲线g (x )在x =0处的切线方程. 解:(1)因为f (x )=ax 2+bx +3(a ≠0),所以f ′(x )=2ax +b ,又知f ′(x )=2x -8,所以a =1,b =-8.(2)由(1)可知g (x )=e x sin x +x 2-8x +3,所以g ′(x )=e x sin x +e x cos x +2x -8,所以g ′(0)=e 0sin 0+e 0cos 0+2×0-8=-7,又知g (0)=3,所以g (x )在x =0处的切线方程为y -3=-7(x -0).即7x +y -3=0.B 级 能力提升1.若f(x)=x2-2x-4ln x,则f′(x)>0的解集为() A.(0,+∞) B.(-1,0)∪(2,+∞) C.(2,+∞) D.(-1,0)解析:由f(x)=x2-2x-4ln x得f′(x)=2x-2-4x>0,整理得(x+1)(x-2)x>0,解得-1<x<0或x>2,又因为f(x)的定义域为{x|x>0},所以选项C正确.答案:C2.已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)=________.解析:因为f′(x)=2x+2f′(1),所以f′(1)=2+2f′(1),所以f′(1)=-2,所以f′(x)=2x+2f′(1)=2x-4,所以f′(0)=-4.答案:-43.偶函数f(x)=ax4+bx3+cx2+dx+e的图象过点P(0,1),且在x=1处的切线方程为y=x-2,求y=f(x)的解析式.解:因为f(x)的图象过点P(0,1),所以e=1.又因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),故ax4+bx3+cx2+dx+e=ax4-bx3+cx2-dx+e.所以b=0,d=0.所以f(x)=ax4+cx2+1.因为函数f(x)在x=1处的切线方程为y=x-2,所以切点为(1,-1).所以a +c +1=-1. 因为f ′(x )|x =1=4a +2c ,所以4a +2c =1,所以a =52,c =-92. 所以函数y =f (x )的解析式为f (x )=52x 4-92x 2+1.。
高二数学人教A版习题练习3-2-1几个常用函数的导数与基本初等函数的导数公式Word版含答案
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二十 几个常用函数的导数与基本初等函数的导数公式【基础全面练】 (20分钟 35分) 1.(2021·嘉峪关高二检测)有下列结论:①(cos x)′=sin x ;②⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π4 ′=cos π4 ;③若y =1x 2 ,则y′|x =3=-227 ;④⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x ′=12x x . 其中正确结论的个数为( )A .0B .1C .2D .3【解析】选C.因为(cos x)′=-sin x ,所以①错误;因为sin π4 =22 ,而⎝ ⎛⎭⎪⎫22 ′=0,所以②错误;因为⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2 ′=(x -2)′=-2x -3,所以y′|x =3=-227 ,所以③正确;因为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x ′=(-x 12-)′=12 3-2x =12x x,所以④正确.2.曲线y =1x 在点P 处的切线的斜率为-4,则点P 的坐标是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-2 或⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-2D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2【解析】选B.y′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ′=-1x 2 , 由-1x 2 =-4,解得x =±12 .所以P 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2 或⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-2 .3.已知f(x)=x a ,若f′(-1)=-4,则a 的值等于( ) A .4 B .-4 C .5 D .-5【解析】选A.f′(x)=ax a -1,f′(-1)=a(-1)a -1=-4. 当a =4时,a -1=3,则f′(-1)=-4成立. 当a =-4时,f′(-1)=4,与题意不符. 同理,a =5和-5时,与题意也不符.4.已知函数f(x)=sin x 的导函数为f′(x),则f′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2 =________.【解析】由f(x)=sin x ,得f′(x)=cos x ,所以f′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2 =cos π2 =0.答案:05.曲线y =cos x 在点x =π2 处的切线方程为________.【解析】因为cos π2 =0,即求曲线y =cos x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0 处的切线方程,y′= -sin x ,当x =π2 时,y′=-1.所以切线方程为y =-1·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2 , 即x +y -π2 =0. 答案:x +y -π2 =0 6.求下列函数的导数:(1)y =10. (2)y =x 10. (3)y =3x 2 . 【解析】(1)y′=10′=0. (2)y′=(x 10)′=10x 10-1=10x 9.(3)y′=23(x )′=23 x 213-=23 x 13-.【综合突破练】 (30分钟 60分) 一、选择题(每小题5分,共25分)1.如果一个物体的运动方程为s ()t =t 3()t>0 ,其中s 的单位是千米,t 的单位是小时,那么物体在4小时末的瞬时速度是( ) A .12千米/小时 B .24千米/小时C.48千米/小时D.64千米/小时【解析】选C.由v=s′()t=3t2,则当t=4时,v=48.2.已知函数f(x)=e x(e是自然对数的底数),则函数f(x)的导函数f′(x)的大致图象为()【解析】选A.因为f(x)=e x,所以f′(x)=e x,所以f′(x)的大致图象为A.3.曲线y=x n在x=2处的导数为12,则n=()A.1 B.3 C.2 D.4【解析】选B.y′=nx n-1,因为y′⎪⎪x=2=12,所以n·2n-1=12.检验知n=3时成立.4.若曲线y=x 在点P(a, a )处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为2,则实数a的值是()A.4B.-4C.2D.-2【解析】选A.y′=12x ,y′|x=a=12x|x=a=12a,所以切线方程为y- a =12a(x-a).令x=0,得y=a2,令y=0,得x=-a.由题意知S =12 ×a×a2 =2,解得a =4.5.若幂函数f(x)=mx α的图象经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12 ,则它在点A 处的切线方程是( )A .2x -y =0B .2x +y =0C .4x -4y +1=0D .4x +4y +1=0【解析】选C.因为函数f(x)=mx α为幂函数,所以m =1.又幂函数f(x)=x α的图象经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12 ,所以α=12 ,所以f(x)=12x ,f′(x)=12x,f′⎝ ⎛⎭⎪⎫14 =1,所以f(x)的图象在点A 处的切线方程为y -12 =x -14 ,即4x -4y +1=0.二、填空题(每小题5分,共15分)6.已知f(x)=x 3,g(x)=e x ,则f′(g′(-1))=________. 【解析】因为f(x)=x 3,g(x)=e x ,所以f′(x)=3x 2,g′(x)= e x,所以g′(-1)=1e ,故f′(g′(-1))=f′⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =3e 2 . 答案:3e 27.函数f(x)=cos 2x 2 -sin 2x 2 的图象上任意一点处的切线的倾斜角的取值范围是________.【解析】因为f(x)=cos 2x 2 -sin 2x2 =cos x ,所以f′(x)=-sin x .设P(x 0,y 0)是函数f(x)的图象上任意一点,则点P 处的切线的斜率k =f′(x 0)=-sin x 0∈[-1,1].设切线的倾斜角为θ,则-1≤tan θ≤1, 于是θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4 ∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π . 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4 ∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π 【补偿训练】曲线y =cos x 在点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6, 32 处的切线方程为__________.【解析】因为y′=(cos x)′=-sin x ,所以y′⎪⎪⎪x =π6=-sin π6 =-12 , 所以在点A 处的切线方程为y -32 =-12 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6 , 即x +2y -3 -π6 =0. 答案:x +2y -3 -π6 =08.设f 0(x)=sin x ,f 1(x)=f′0(x),f 2(x)=f′1(x),…,f n +1(x)=f′n (x),n ∈N ,则f2 020(x)等于__________.【解析】因为f0(x)=sin x,所以f1(x)=f′0(x)=(sin x)′=cos x,f2(x)=f′1(x)=(cos x)′=-sin x,f3(x)=f′2(x)=(-sin x)′=-cos x,f4(x)=f′3(x)=(-cos x)′=sin x,所以4为最小正周期,所以f2 020(x)=f0(x)=sin x.答案:sin x三、解答题(每小题10分,共20分)9.求下列函数的导数.(1)y=2sin x2cosx2.(2)y=3x.(3)y=log5x.【解析】(1)因为y=2sin x2cos x2=sin x,所以y′=(sin x)′=cos x.(2)y′=(3x)′=3x ln 3.(3)y′=(log5x)′=1x ln 5.10.已知两条曲线y1=sin x,y2=cos x,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.【解析】不存在.理由如下:由于y1=sin x,y2=cos x,设两条曲线的一个公共点为P(x 0,y 0),所以两条曲线在P(x 0,y 0)处切线的斜率分别为k 1=y′1| 0x x ==cos x 0,k 2= y′2|x x ==-sin x 0.若使两条切线互相垂直,必须使cos x 0·(-sin x 0)=-1, 即sin x 0·cos x 0=1,也就是sin 2x 0=2,这是不可能的, 所以两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直. 【创新迁移练】1.已知(cf(x))′=cf′(x),其中c 为常数.若f(x)=ln 5log 5x ,则曲线f(x)在A(1,0)处的切线方程为________. 【解析】由已知得f′(x)=ln 51x ln 5 =1x , 所以f′(1)=1,在A 点处的切线方程为x -y -1=0. 答案:x -y -1=02.设点P 是曲线y =e x 上的任意一点,求点P 到直线y =x 的最小距离.【解析】根据题意,设平行于直线y =x 的直线与曲线y =e x 相切于点P(x 0,y 0),该切点即为到直线y =x 距离最近的点,如图所示.则曲线y=e x在点P(x0,y0)处的切线的斜率为1,即y′=1.因为y′=(e x)′=e x,x x0=所以0x e=1,得x0=0,代入y=e x,得y0=1,即P(0,1).利用点到直线的距离公式得点P到直线y=x=222.关闭Word文档返回原板块。
人教新课标版数学高二-人教数学选修2-2练习 .1基本初等函数的导数公式(备选)
选修2-2 第一章 1.2 1.2.2 第1课时1.曲线y =x sin x 在点⎝⎛⎭⎫-π2,π2处的切线与x 轴、直线x =π所围成的三角形的面积为( )A .π22B .π2C .2π2D .12(2+π)2 [答案] A[解析] 曲线y =x sin x 在点⎝⎛⎭⎫-π2,π2处的切线方程为y =-x ,所围成的三角形的面积为π22. 2.曲线y =x 3-3x 2+1在点(1,-1)处的切线方程为( )A .y =3x -4B .y =4x -5C .y =-4x +3D .y =-3x +2 [答案] D[解析] y ′=3x 2-6x ,∵(1,-1)在曲线y =x 3-3x 2+1上,且k =y ′|x =1=-3,从而切线方程为y +1=-3(x -1),即y =-3x +2,故选D.3.(2014·秦安县西川中学高二期中)函数f (x )=-x 3+3x 的单调增区间为( )A .RB .(0,+∞)C .(-1,1)D .(-∞,0)[答案] C[解析] f ′(x )=-3x 2+3=-3(x +1)(x -1),由f ′(x )>0得-1<x <1,故选C.4.已知函数f (x )=ax +b e x 图象上在点P (-1,2)处的切线与直线y =-3x 平行,则函数f (x )的解析式是________.[答案] f (x )=-52x -12e x +1 [解析] 由题意可知,f ′(x )|x =-1=-3,∴a +b e -1=-3,又f (-1)=2,∴-a +b e -1=2,解之得a =-52,b =-12e , 故f (x )=-52x -12e x +1.5.(2014·福建省闽侯二中、永泰二中、连江侨中、长乐二中联考)曲线y=x3-x+3在点(1,3)处的切线方程为________.[答案]2x-y+1=0[解析]∵点(1,3)在曲线y=x3-x+3上,y′=3x2-1,∴曲线y=x3-x+3在点(1,3)处的切线的斜率为y′|x=1=(3x2-1)|x=1=2,∴切线方程为y-3=2(x-1),即2x-y+1=0.。
高二数学导数相关练习题
高二数学导数相关练习题1. 设函数f(x)=2x^3+3x^2-12x+1,求f'(x)。
解:对于多项式函数f(x),求导数的方法是对每一项分别求导,然后将各项的导数相加。
f'(x) = (2x^3)' + (3x^2)' + (-12x)' + (1)'首先,求导数x^n的规律为:(x^n)' = nx^(n-1)。
根据此规律,我们可以得到:(2x^3)' = 2 * 3x^(3-1) = 6x^2(3x^2)' = 3 * 2x^(2-1) = 6x(-12x)' = -12(1)' = 0(常数项的导数为0)将上述结果相加后,得到f'(x)的表达式为:f'(x) = 6x^2 + 6x - 122. 已知函数y = e^(2x),求y'(x)。
解:对于指数函数y = e^x,求导数的方法是用自然对数e为底,对指数求导。
y'(x) = (e^(2x))'根据链式法则,对于复合函数e^(2x),求导数的方法是先对指数求导,再将指数的导数与e的导数相乘。
因此,(e^(2x))' = 2e^(2x)将上述结果代入原式,得到y'(x)的表达式为:y'(x) = 2e^(2x)3. 已知函数f(x) = ln(x^2 + 1),求f'(x)。
解:对于自然对数函数f(x) = ln(x),求导数的方法是使用倒数法则。
根据倒数法则,ln(x)' = 1/x。
在此题中,需要使用链式法则对复合函数x^2 + 1求导。
因此,f'(x) = (ln(x^2 + 1))'根据链式法则,(ln(x^2 + 1))' = (1/(x^2 + 1)) * (x^2 + 1)'求导得到:(x^2 + 1)' = 2x将上述结果代入原式,得到f'(x)的表达式为:f'(x) = (2x)/(x^2 + 1)4. 已知函数y = sin(x),求y'(x)。
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选修2-2 1.2.2 第2课时基本初等函数的导数公式及导数运算法则一、选择题1.函数y=(x+1)2(x-1)在x=1处的导数等于()A.1B.2C.3D.4[答案] D[解析]y′=[(x+1)2]′(x-1)+(x+1)2(x-1)′=2(x+1)·(x-1)+(x+1)2=3x2+2x-1,∴y′|x=1=4.2.若对任意x∈R,f′(x)=4x3,f(1)=-1,则f(x)=()A.x4B.x4-2C.4x3-5 D.x4+2[答案] B[解析]∵f′(x)=4x3.∴f(x)=x4+c,又f(1)=-1∴1+c=-1,∴c=-2,∴f(x)=x4-2.3.设函数f(x)=x m+ax的导数为f′(x)=2x+1,则数列{1f(n)}(n∈N*)的前n项和是()A.nn+1B.n+2 n+1C.nn-1D.n+1n[答案] A[解析]∵f(x)=x m+ax的导数为f′(x)=2x+1,∴m =2,a =1,∴f (x )=x 2+x ,即f (n )=n 2+n =n (n +1),∴数列{1f (n )}(n ∈N *)的前n 项和为:S n =11×2+12×3+13×4+…+1n (n +1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1 =1-1n +1=n n +1, 故选A.4.二次函数y =f (x )的图象过原点,且它的导函数y =f ′(x )的图象是过第一、二、三象限的一条直线,则函数y =f (x )的图象的顶点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[答案] C[解析] 由题意可设f (x )=ax 2+bx ,f ′(x )=2ax +b ,由于f ′(x )的图象是过第一、二、三象限的一条直线,故2a >0,b >0,则f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +b 2a 2-b 24a , 顶点⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a ,-b 24a 在第三象限,故选C. 5.函数y =(2+x 3)2的导数为( )A .6x 5+12x 2B .4+2x 3C .2(2+x 3)2D .2(2+x 3)·3x [答案] A[解析] ∵y =(2+x 3)2=4+4x 3+x 6,∴y ′=6x 5+12x 2.6.(2010·江西文,4)若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)=( )A .-1B .-2C .2D .0 [答案] B[解析] 本题考查函数知识,求导运算及整体代换的思想,f ′(x )=4ax 3+2bx ,f ′(-1)=-4a -2b =-(4a +2b ),f ′(1)=4a +2b ,∴f ′(-1)=-f ′(1)=-2要善于观察,故选B.7.设函数f (x )=(1-2x 3)10,则f ′(1)=( )A .0B .-1C .-60D .60 [答案] D[解析] ∵f ′(x )=10(1-2x 3)9(1-2x 3)′=10(1-2x 3)9·(-6x 2)=-60x 2(1-2x 3)9,∴f ′(1)=60.8.函数y =sin2x -cos2x 的导数是( )A .22cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4 B .cos2x -sin2x C .sin2x +cos2xD .22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4 [答案] A[解析] y ′=(sin2x -cos2x )′=(sin2x )′-(cos2x )′=2cos2x +2sin2x =22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4. 9.(2010·高二潍坊检测)已知曲线y =x 24-3ln x 的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .3B .2C .1D.12 [答案] A[解析] 由f ′(x )=x 2-3x =12得x =3.10.设函数f (x )是R 上以5为周期的可导偶函数,则曲线y =f (x )在x =5处的切线的斜率为( )A .-15B .0 C.15 D .5[答案] B[解析] 由题设可知f (x +5)=f (x )∴f ′(x +5)=f ′(x ),∴f ′(5)=f ′(0)又f (-x )=f (x ),∴f ′(-x )(-1)=f ′(x )即f ′(-x )=-f ′(x ),∴f ′(0)=0故f ′(5)=f ′(0)=0.故应选B.二、填空题11.若f (x )=x ,φ(x )=1+sin2x ,则f [φ(x )]=_______,φ[f (x )]=________.[答案] 2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,1+sin2x [解析] f [φ(x )]=1+sin2x =(sin x +cos x )2=|sin x +cos x |=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4.φ[f (x )]=1+sin2x .12.设函数f (x )=cos(3x +φ)(0<φ<π),若f (x )+f ′(x )是奇函数,则φ=________.[答案] π6[解析] f ′(x )=-3sin(3x +φ),f (x )+f ′(x )=cos(3x +φ)-3sin(3x +φ)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +φ+5π6.若f (x )+f ′(x )为奇函数,则f (0)+f ′(0)=0,即0=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ+5π6,∴φ+5π6=k π(k ∈Z ).又∵φ∈(0,π),∴φ=π6.13.函数y =(1+2x 2)8的导数为________.[答案] 32x (1+2x 2)7[解析] 令u =1+2x 2,则y =u 8,∴y ′x =y ′u ·u ′x =8u 7·4x =8(1+2x 2)7·4x=32x (1+2x 2)7.14.函数y =x 1+x 2的导数为________.[答案] (1+2x 2)1+x 21+x 2[解析] y ′=(x 1+x 2)′=x ′1+x 2+x (1+x 2)′=1+x 2+x 21+x 2=(1+2x 2)1+x 21+x 2.三、解答题15.求下列函数的导数:(1)y =x sin 2x ; (2)y =ln(x +1+x 2);(3)y =e x +1e x -1; (4)y =x +cos x x +sin x. [解析] (1)y ′=(x )′sin 2x +x (sin 2x )′=sin 2x +x ·2sin x ·(sin x )′=sin 2x +x sin2x .(2)y ′=1x +1+x2·(x +1+x 2)′ =1x +1+x 2(1+x 1+x 2)=11+x2 . (3)y ′=(e x +1)′(e x -1)-(e x +1)(e x -1)′(e x -1)2=-2e x(e x -1)2. (4)y ′=(x +cos x )′(x +sin x )-(x +cos x )(x +sin x )′(x +sin x )2=(1-sin x )(x +sin x )-(x +cos x )(1+cos x )(x +sin x )2=-x cos x -x sin x +sin x -cos x -1(x +sin x )2. 16.求下列函数的导数:(1)y =cos 2(x 2-x ); (2)y =cos x ·sin3x ;(3)y =x log a (x 2+x -1); (4)y =log 2x -1x +1. [解析] (1)y ′=[cos 2(x 2-x )]′=2cos(x 2-x )[cos(x 2-x )]′=2cos(x 2-x )[-sin(x 2-x )](x 2-x )′=2cos(x 2-x )[-sin(x 2-x )](2x -1)=(1-2x )sin2(x 2-x ).(2)y ′=(cos x ·sin3x )′=(cos x )′sin3x +cos x (sin3x )′ =-sin x sin3x +3cos x cos3x =3cos x cos3x -sin x sin3x .(3)y ′=log a (x 2+x -1)+x ·1x 2+x -1log a e(x 2+x -1)′=log a (x 2+x -1)+2x 2+x x 2+x -1log ae. (4)y ′=x +1x -1⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x +1′log 2e =x +1x -1log 2e x +1-x +1(x +1)2=2log 2e x 2-1. 17.设f (x )=2sin x 1+x 2,如果f ′(x )=2(1+x 2)2·g (x ),求g (x ). [解析] ∵f ′(x )=2cos x (1+x 2)-2sin x ·2x (1+x 2)2=2(1+x )[(1+x 2)cos x -2x ·sin x ], 又f ′(x )=2(1+x 2)2·g (x ). ∴g (x )=(1+x 2)cos x -2x sin x .18.求下列函数的导数:(其中f (x )是可导函数)(1)y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ;(2)y =f (x 2+1). [解析] (1)解法1:设y =f (u ),u =1x ,则y ′x =y ′u ·u ′x =f ′(u )·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 2=-1x 2f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1x . 解法2:y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ′=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ′=-1x 2f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1x . (2)解法1:设y =f (u ),u =v ,v =x 2+1,。