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求导练习题带答案
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。
(完整版)导数专题练习汇总非常全面(可编辑修改word版)
ln x 1.导数应用之函数单调性题组 1:1.求函数f ( x) =x3 - 3x2 - 9x +12 的单调区间.2.求函数f ( x) =x2 - 3x + ln x 的单调区间.3.求函数f ( x) =x2 + 3x - ln x 的单调区间.4.求函数f ( x) =1x ln x的单调区间.5.求函数f (x) =- ln x + ln(x +1) 的单调区间.1+x题组 2:1.讨论函数f (x) =1x4+1ax3-a2x2+a4 (a > 0) 的单调区间.4 32.讨论函数f ( x) =x3+ 3ax2- 9x -12 的单调区间.3.求函数f ( x) =1mx3 - (2 +m)x2 + 4x + 1 (m > 0) 的单调递增区间.3 24.讨论函数f (x) = (a +1) ln x +ax 2+1的单调性.5.讨论函数f (x) = ln x -ax +1-a-1 的单调性. x题组 3:1.设函数f (x) =x3+ax2+x +1.(1)讨论函数f (x) 的单调区间;2 1(2)设函数f (x) 在区间(- ,-)内是减函数,求a 的取值范围.3 32.(1)已知函数f (x) =ax2+x + ln x 在区间(1, 3) 上单调递增,求实数a 的取值范围.(a>=-2/9)(2)已知函数f (x) =ax2+x + ln x 在区间(1, 3) 上单调递减,求实数a 的取值范围.(a<=-1)3.已知函数f (x) = (x3+ 3x2+ax +b)e-x.(1)若a =b =-3 ,求f (x) 的单调区间;(2)若f (x) 在(-∞,),(2,) 单调递增,在(, 2),(, +∞) 单调递减,证明: -< 6 .4.设函数f (x) =x3+ax2-a2x +1 , g(x) =ax2- 2x +1 ,(1)若a > 0 ,求函数f (x) 的单调区间;(2)若f (x) 与g(x) 在区间(a, a + 2) 内均为增函数,求a 的取值范围.2.导数应用之极值与最值1.设函数f (x) =x2e x-1+ax3+bx2,且x =-2 和x =1 均为f (x) 的极值点.(1)求a ,b 的值,并讨论f (x) 的单调性;(2)设g(x) =2x3-x2,试比较f (x) 与g(x) 的大小.32.设函数f (x) =x2 (x -a) .(1)若f '(1) = 3 ,求曲线y = f (x) 在点(1, f (1)) 处的切线方程;(2)求函数y = f (x) 在区间[0,2]上的最大值.3.设函数f (x) =ax3- 3x 2.(1)若x = 2 是函数y = f (x) 的极值点,求a 的值;(2)若函数g(x)=f(x)+f'(x),x∈[0,2],在x=0处取得最大值,求a 的取值范围.4.已知函数f (x) =1x3+x2- 2 . 3(1)设S 是正项数列{a }的前n 项和, a = 3,且点(a , a2-2a ) 在函数y = f '(x) 的图象上,求证:点n(n, Sn ) 也在y =n 1f '(x) 的图象上;n n+1 n+1(2)求函数f (x) 在区间(a -1, a) 内的极值.5.设函数f (x) =ax3+bx2- 3a2x +1在x =x ,x =x 处取得极值,且x -x = 2 .1 2 1 2(1)若a =1 ,求b 的值,及函数f (x) 的单调区间;(2)若a > 0 ,求实数b 的取值范围.6.设函数f (x) =1ax3-bx2+ (2 -b)x +1 在x 处取得极大值,在x 处取得极小值,且0 <x <1 <x < 2 .3 1 2 1 2证明: a > 0 ,并求a + 2b 的取值范围.7.已知x =1 是函数f (x) =1ax3-3x2+ (a +1)x + 5 的一个极值点, 3 2(1)求函数f (x) 的解析式;(2)若y =f (x) 的图像与直线y = 2x +m 有三个不同的交点,求实数m 的取值范围.8.已知x = 3 是函数f (x) =a ln(1+x) +x2-10x 的一个极值点.(1)求f (x) 的解析式及其单调区间;(2)若直线y =b 与曲线y = f (x) 有三个交点,求b 的取值范围.9.设函数f (x) =x4+ax3+ 2x2+b(x ∈R) .(1)若函数f (x) 仅在x = 0 处有极值,求a 的取值范围;(2)若对于任意的a∈[-2,2],不等式f (x) ≤1在[-1,1]上恒成立,求b的取值范围.10.设x = 3 是函数f (x) = (x2+ax +b)e3-x的一个极值点.(1)求a 与b 的关系式(用a 表示b ),并求函数f (x) 的单调区间;(2)设a > 0 ,g(x) = (a2+25)e x.若存在x , x ∈[0, 4],使f (x ) -g(x ) < 1总成立,求a 的取值范围.4 1 2 1 211.已知函数f (x) = kx +1x2+c(c > 0 且c ≠ 1)恰有一个极大值点和一个极小值点,其中一个是x =-c .(1)求函数f (x) 的另一个极值点;(2)求函数f (x) 的极大值M 和极小值m ,并求M -m ≥1 时k 的取值范围.12.设函数f (x) =ax3+bx2+cx +d 的图像∏上有两个极值点P, Q ,其中P 为坐标原点,(1)当点Q 的坐标为(1, 2) 时,求f (x) 的解析式;(2)当点Q 在线段x +y - 5 = 0 (1 ≤x ≤ 3) 上时,求曲线∏的切线斜率的最大值.13.导数应用之函数的零点题组 1:1. 函数 f (x ) = 3x - x 2 在区间[-1, 0] 内有没有零点?为什么?2. 函数 f (x ) = 2x + 3x 的零点所在的一个区间是【】.A. (-2, -1)B. (-1, 0)C. (0,1)D. (1, 2)3. 函数 f (x ) 的零点与 g (x ) = 4x + 2x - 2 的零点之差的绝对值不超过0.25 ,则 f (x ) 可以是【】.A. f (x ) = e x -1C. f (x ) = (x -1)2B. f (x ) = 4x -1D. f (x ) = ln(x - )24. 若2 < a < 3 < b < 4 ,且函数 f (x ) = log a x + x - b 的零点 x 0 ∈(n , n +1) (n ∈ Z ) ,则 n = 【】.A.1B. 2C. 3D. 4题组2:5. 设函数 y =f (x ) 的图像在[a , b ] 上连续,若满足,则方程 f (x ) = 0 在[a , b ] 上有实根.6. 已知 x 是函数 f (x ) = 2x +1的一个零点.若 x ∈(1, x ) , x ∈(x , +∞) ,则【 】.1- x1 02 0A. f (x 1) < 0 , f (x 2 ) < 0C. f (x 1) > 0 , f (x 2 ) < 01B. f (x 1) < 0 , f (x 2 ) > 0D. f (x 1) > 0 , f (x 2 ) > 0 7. 函数 f ( x ) = x +的零点个数为.x8.求证:函数 f (x ) = x 2 - 2 -题组 3:3x -1在区间(0, 2) 内没有零点.9. 函数 f ( x ) = x + log 2 x 在区间(0,1) 内是否有零点?为什么?10. 求证:函数 f (x ) = x 4 - 2x -1在区间[-1, 2] 内至少有两个零点.11. 求证:函数 f (x ) = (x - 3)(x - 8) -1有且只有两个零点.12. 求证:函数 f (x ) = ln x - x 2 + x +1有且只有两个零点.13. 设函数 f (x ) = ax 2+ bx + c ,若 f (1) > 0 , f (2) < 0 ,则 f (x ) 在区间(1,2) 上的零点个数为【 】.n1 A.至多有一个 B.有且只有一个 C.有一个或两个 D.一个也没有14.设 m ∈(1, +∞) ,求证:函数 f (x ) = x - ln(x + m ) 有且只有两个零点.15.判断函数 f (x ) = x 2 - lg x 在区间(0,10) 内的零点个数,并说明理由.题组 4:16.设函数 f (x ) = x n + x -1 (n ∈ N *, n ≥ 2) . 1(1)证明: f n (x ) 在区间( 2 ,1) 内存在唯一的零点;1(2) 设 x n 是 f n (x ) 在( 2,1) 内的零点,判断数列 x 2 , x 3 , , x n 的增减性.17. 设函数 f (x ) = x 2 - (a - 2)x - a ln x .(2) 若函数有两个零点,求满足条件的最小正整数a 的值; (3) 若方程 f (x ) = c 有两个不等实根 x 1 , x 2 ,求证: f '(x 1 + x 2 ) > 0 .218. 设函数 f (x ) = 2 l n x + mx - x 2有两个零点 x , x ,求证: f '( x 1 + x 2 ) < 0 .219. 设函数 f (x ) = ln x - ax 有两个零点 x , x ,求证: x x> e 2 .121 220. 记函数 f 2 n (x ) = +x + x + + x(n ∈ N ) ,求证:当 为偶数时,方程 f (x ) = 0 没有实数根;n11! 2!n ! +nn当 n 为奇数时,方程 f n (x ) = 0 有唯一实数根 x n ,且 x n +2 < x n .xx 2 x 3 x n21.设函数 f n ( x ) = -1 + 12 + 22 + 32 + + n2 ( x ∈ R , n ∈ N + ) ,2(1) 证明:对每个n ∈ N + ,存在唯一的 x n ∈[ 3,1] ,满足 f n ( x n ) = 0 ;1 (2) 证明:对任意 p ∈ N + ,由(1)中 x n 构成的数列{x n }满足0 < x n - x n + p <n.24.导数应用之图像的切线题组 1:1.求平行于直线9x -y +1= 0 ,且与曲线y =x3+ 3x2-1相切的直线方程.2.求垂直于直线x - 3y + 2 = 0 ,且与曲线y =x3+ 3x2-1相切的直线方程.3.求与直线3x -y + 2 = 0 夹角为45︒,且与抛物线y = 2x2相切的直线方程.4.设函数f(x)=sin x图像上动点P处切线的倾斜角为,求的取值范围.题组 2:5.求函数f ( x) = 2x3的图像C 在点P(1, 2) 处的切线l 方程,以及曲线C 与切线l 的所有交点坐标.6.求函数f ( x) = 2x3的图像经过点P(1, 2) 的切线方程.7.求函数f ( x) = 2x3的图像经过点P(1,10) 的切线方程.8.求经过坐标原点,且与函数f (x) = x +9x +5的图像相切的直线方程.9.设函数f (x) =ax -bx,曲线C : y = f (x) 在点(2,f (2)) 处的切线为7x - 4 y -12 = 0 .(1)求函数f (x) 的解析式;(2)求证:曲线C 上任意一点处的切线与直线y =x ,以及y 轴所围成三角形的面积为定值.10.已知直线2x +y - 3 + ln 2 = 0 是函数f (x) = ln x +(1)求f (x) 的解析式;m的图像C 的一条切线. x(2)若P(s, t) 是曲线C 上的动点,求曲线C 在点P 处的切线纵截距的最小值.题组 3:11.已知直线y =x 是函数f ( x) =x3 - 3x2 +ax -1图像的一条切线,求实数a 的值.12.已知a > 0 ,且过点P(a, b) 可作函数f (x) =x3-x 图像的三条切线,证明: -a <b < f (a) .13.设函数f (x) =1x3-1ax2+bx +c (a > 0) 的图像C 在点P(0, f (0)) 处的切线为y =1.3 2(1)确定b, c 的值;(2)设曲线C 在A( x1, f ( x1 )), B( x2 , f ( x2 )) 处的切线都过Q(0, 2) ,证明:若x1 ≠x2 ,则f '(x1 ) ≠f '(x2 ) ;(3)若过点Q(0, 2) 可作曲线C 的三条不同切线,求a 的取值范围.14.已知函数f (x) =1x3+1ax2+bx 在区间[-1,1),(1,3]内各有一个极值点.3 2(1)求a2- 4b 的最大值;(2)当a2-4b =8 时,设曲线C :y = f (x) 在点A(1,f (1)) 处的切线l 穿过曲线C (穿过是指:动点在点A 附近沿曲线C 运动,当经过点A 时,从l 的一侧进入另一侧),求f (x) 的表达式.15.由坐标原点O(0,0) 向曲线y =x3- 3x 2+x 引切线,切于不同于点O 的点P ( x , y ) ,再由P 引切1 1 1 1线切于不同于P1的点P2( x2, y2) ,如此继续下去……,得到点Pn( xn, yn) ,求xn+1与xn的关系,及xn的表达式.巩固练习:1.求函数f ( x) = 2x3的图像经过点P(1, -8) 的切线方程.2.求函数f (x) = x +3x2+31的图像经过点P(3, ) 的切线方程.23. 如图,从点 P (0, 0) 作 x 轴的垂线交于曲线 y = e x于点Q (0, 1) ,11曲线在Q 1 点处的切线与 x 轴交与点 P 2 ;再从 P 2 作 x 轴的垂线交曲线于点Q 2 ,依次重复上述过程得到一系列的点: P 1 , Q 1 , P 2 , Q 2 ,…, P n , Q n ,记点 P k 的坐标为 P k ( x k , 0) (k = 1, 2,3, , n ) . (1)求 x k +1 与 x k 之间的等量关系;(2) 求 P 1Q 1 + P 2Q 2 + P 3Q 3 +... + P n Q n .5.导数应用之存在与任意a 1.已知函数 f (x ) = x + +b (x ≠ 0) ,其中 a , b ∈ R .x(1) 若曲线 f (x ) 在点 P (2, f (2)) 处的切线方程为 y = 3x +1,求函数 f (x ) 的解析式;1 1(2) 若对于任意的 a ∈[ , 2] ,不等式 f (x ) ≤ 10 在 x ∈[ ,1] 恒成立,求b 的取值范围.2 42.已知函数 f (x ) = (1+ x )2 - 2ln(1+ x ).(1)求 f (x ) 的单调区间;(2)若 f (x ) < m 对 x ∈[e -1 -1,e -1]恒成立,求m 的取值范围;3. 设函数 f (x ) =1 .x ln x1(1)求 f (x ) 的单调区间;(2)若 2 x> x a 对 x ∈(0,1) 恒成立,求 a 的取值范围.4. 已知函数 f (x ) = ln 2(x +1) -x 2. x +1(1)求 f (x ) 的单调区间;(2)若(1+ 1)n +α ≤ e 对n ∈ N n+都成立,求α 的最大值.5. 设函数 f (x ) = x (e x -1) - ax 2 .1(1)若 a =,求 f (x ) 的单调区间; (2)若当 x ≥ 0 时, f (x ) ≥ 0 ,求 a 的取值范围.26. 设函数 f (x ) = e x - ax 2 - x .(1)若 a = 0 ,求 f (x ) 的最小值;(2)若当 x ≥ 0 时, f (x ) ≥ 1恒成立,求 a 的取值范围.7. 设函数 f ( x ) = e x - ax 的图象与 y 轴交于点 A ,曲线 y = f ( x ) 在点 A 处的切线斜率为-1.(1) 求 f ( x ) 的极值;(2) 证明:当 x > 0 时, x 2 < e x ;(3) 证明:对任意给定的正数c ,总存在 x ,使得当 x ∈(x ,+∞) ,恒有 x 2 < ce x . 8.设函数 f ( x ) = ax + cos x ,(1) 讨论函数 f (x ) 在区间[0,] 内的单调性;(2) 若 f (x ) ≤ 1+ sin x 对 x ∈[0,]恒成立,求实数 a 的取值范围.9. 设函数 f (x ) = x cos x - sin x , x ∈[0, ].2(1)求证: f (x ) ≤ 0 ;sin x(2)若 a < < b 对 x ∈(0, ) 恒成立,求 a 的最大值与b 的最小值.x 210. 已知函数 f (x ) = (a + 1) ln x + ax 2+ 1,(1)讨论函数 f (x ) 的单调性;(2)设 a < -1,且对任意的 x 1 , x 2 ∈ (0,+∞) ,都有| f (x 1 ) - f (x 2 ) ≥ 4 | x 1 - x 2 | ,求 a 的取值范围.11. 已知 x = 3 是函数 f (x ) = (x 2 + ax + b )e 3-x 的一个极值点.(1)求 a 与b 的关系式(用 a 表示b ),并求函数 f (x ) 的单调区间;(2)设 a > 0 , g (x ) = (a 2 +25)e x.若存在 x , x ∈[0, 4],使得 f (x ) - g (x ) < 1成立,求 a 的取值范围.41 2 1 212.已知函数 f (x ) = ax 3 + 1x 2 cos - 2x + c 的图像过点(1,37) ,且在[-2,1] 上递减,在[1, +∞) 上递增. 26(1) 求 f (x ) 的解析式;45 1 1 2 2 1 1 2 2 (2) 若对任意的 x , x ∈[m , m + 3] 都有 f (x ) - f (x ) ≤ 成立,求正实数 m 的取值范围.1212213.设函数 f (x ) = 1 mx 3 - (2 +m )x 2 + 4x + 1, g (x ) = mx + 5 .32(1) 当m > 0 时,求函数 f (x ) 的递增区间;(2) 是否存在负实数 m ,使得对任意的 x 1, x 2 ∈[1, 2],都有 g (x 1 ) - f (x 2 ) ≤ 1?若存在,求 m 的范围;若不存在,请说明理由.6.导数应用之极值点偏移1.(1)设不同的两点 A (x , y ), B (x , y ) 均在二次函数 f (x ) = ax 2 + bx + c ( abc ≠ 0 )的图像上,记直线 AB的斜率为 k ,求证: k =f '(x 1 + x 2) ; 2(2)设不同的两点 A (x , y ), B (x , y ) 均在“伪二次函数” g (x ) = ax 2+ bx + c ln x (abc ≠ 0 )的图像上,记 直线 AB 的斜率为 k ,试问: k = g '(x 1 + x 2 ) 还成立吗?22.设函数 f (x ) = ax 2 + (1 - 2a )x - ln x (a ∈ R ) .(1) 当 a > 0 时,求函数 f (x ) 的单调递增区间;(2) 记函数 y = f (x ) 的图像为曲线C ,设 A (x 1 , y 1 ) , B (x 2 , y 2 ) 是曲线C 上不同的两点, M 为线段 AB 的中点,过点 M 作 x 轴的垂线交曲线C 于点 N .试问:曲线C 在点 N 处的切线是否平行于直线 AB ?3. 设函数 f (x ) = x 2 - (a - 2)x - a ln x .(1) 求函数 f (x ) 的单调区间;(2) 若函数有两个零点,求满足条件的最小正整数a 的值; (3) 若方程 f (x ) = c 有两个不等实根 x 1 , x 2 ,求证: f '(x 1 + x 2 ) > 0 .24.设函数f (x) = 2 ln x +mx -x2.(1)若曲线y =f (x) 在点(1, f (1)) 处的切线方程为y = 2x +n ,求实数m, n 的值;f (a) -f (b)>-2 ;(2)若m >-4 ,求证:当a >b > 0 时,有a2-b2(3)若函数f (x) 有两个零点x1 , x2 (x1 <x2 ) ,且x0 是x1 , x2 的等差中项,求证: f '(x0 ) < 0 .5.设函数f (x) = ln x -ax 有两个零点x ,x ,求证: x x >e2.1 2 1 26.设函数f ( x) =e x-ax +a 的两个零点为x ,x ,求证: x x <x +x .1 2 1 2 1 27.设函数f (x) =e x-ax ,其中a >e ,(1)求证:函数f (x) 有且仅有两个零点x1 ,x2 ,且0 <x1 < 1 <x2 ;(2)对于(1)中的x1 , x2 ,求证: f '(x1 ) +f '(x2 ) > 0 .1 8. 设函数 f (x ) = e x + mx 的图像在点 P (0, f (0)) 处的切线方程为 2x - y +1 = 0 ,求证:对满足 a < b < c 的实数 a , b , c ,都有 f (b ) - f (a ) < f (c ) - f (b )成立.b - ac - b7.导数应用之不等式证明(1)1 1 11.证明:对任意的n ∈ N + ,都有ln( n + 1) > n 2 - n3 .2.已知 m , n ∈ N + ,且1 < m < n ,求证: (1+ m )n > (1+ n )m .3. 设函数 f (x ) =+ a ln(x -1), (1- x )n(1) 当 n = 2 时,求函数 f (x ) 的极值;(2) 当 a = 1 时,证明:对任意的n ∈ N + ,当 x ≥ 2 时,都有 f (x ) ≤ x -1.4. 已知函数 f (x ) = e x - a ln(x +1) -1 在点 P (0, f (0)) 处的切线垂直于 y 轴,(1) 求函数 f (x ) 的单调区间;(2)当 m > n > 0 时,求证: e m -n -1 > ln(m +1) - ln(n +1) .n n +2 n n +15. 设函数 f (x ) = xex,且 f 1 (x ) =f '(x ) , fn +1 (x ) = f n '(x ) (n ∈ N + ) .(1)求 f 1 (x ) , f 2 (x ) , f 3 (x ) , f n (x ) 的解析式;(2)求证:对任意的实数 a , b ,以及任意的正整数 n ,都有 f 2n (a ) - f 2n -1 (b ) <f (n ) .6. 设函数 f (x ) = mx - x ln x 在 x = 1 处取得极值,数列{a }满足e -1 < a < 1 , a= f (a ) (n ∈ N + ) .n1n +1n(1) 求函数 f (x ) 的单调区间;(2) 求证:对任意的 n ∈ N * ,都有e -1 < a <1;(3) 求证:对任意的 n ∈ N * ,都有 a + a < 2a .7. 记函数 f 2 n (x ) = +x + x + + x(n ∈ N ) ,求证:当 为偶数时,方程 f (x ) = 0 没有实数根;当n11! 2!n !+nnn为奇数时,方程 f n (x ) = 0 有唯一实数根 x n ,且 x n +2 < x n .xx 2 x 3 x n8.设函数 f n ( x ) = -1 + 12 + 22 + 32 + + n2 ( x ∈ R , n ∈ N + ) ,2(1) 证明:对每个n ∈ N + ,存在唯一的 x n ∈[ 3,1] ,满足 f n ( x n ) = 0 ;1 (2) 证明:对任意 p ∈ N + ,由(1)中 x n 构成的数列{x n }满足0 < x n - x n + p <n.8.导数应用之不等式证明(2)1. 设函数 f (x ) =1- x + ln x .ax(1) 若函数 f (x ) 在[1,+∞) 上为增函数,求正实数 a 的取值范围; (2) 当 a = 1 时,求证:对大于1的任意正整数 n ,都有ln n >1 + 1 + 1 + ⋅⋅⋅ + 1 .234 n2. 设函数 f (x ) = x - ln(x + a ) 的最小值为0 ,其中 a >0 .(1) 若对任意的 x ∈[0,+∞) ,有 f (x ) ≤ kx 2 成立,求实数 k 的最小值; (2) 证明:对大于1的任意正整数 n ,都有1 + 3 1+ + 51 < 2n -1 1 ln(2n +1) .23. 设函数 f (x ) = kx 2 , g (x ) = ln x ,(1) 讨论关于 x 的方程 f (x ) = g (x ) 在区间[e -1, e ] 内的实数根的个数;ln1 ln 2 ln 3 ln 4 ln n 1(2) 求证:对任意的正整数 n ,都有 14 + + 24 34 + 44 + + n 4 < 2e.e 1 1 1 14. 设函数 f ( x ) = x - a ln(1 + x 2 ) ,1 2(1) 若函数 f ( x ) 在区间( , ) 上递增,求实数a 的取值范围;3 3(2)证明:当 x > 0 时, ln(1+ x 2 ) < x ;(3)证明:对大于1的任意正整数 n ,都有(1 +14 )(1 + 24 )(1 + 34 ) (1 + n4 ) < 2e .5.设函数 f (x ) =2x,其中 f (1) = 1 , f ( 1 ) = 2 .在数列{x }中, x = 1,且 x= f (x ) .ax + b(1) 求数列{x n }的通项 x n .2 3n1 12n +1n(2) 求证:对任意的正整数n ,都有 x 1x 2 x 3 x n >2e.6. 设函数 f (x ) = e x - ax -1 ,(1) 若 f (x ) ≥ 0 对 x ∈ R 均成立,求正实数 a 的取值集合;(2)求证:对任意的正整数 n ,都有( 1 )n + ( 2)n + ( 3)n + + ( n )n <e.nn n n e -17. 设函数 f ( x ) = e x - x - 1 ,(1) 求证:函数 f (x ) 有且只有一个零点;1 n 3 n 5 n 2n - 1 n(2) 求证:对任意的正整数 n ,都有( ) 2n + ( ) 2n + ( ) 2n + + ( 2n) < .e - 1k k 1 1 2 2 n n 1 2 1 2 n8.(1)设函数 f (x ) = rx - x r +1- r (x > 0) ,其中0 < r < 1.求函数 f (x ) 的最小值;(2) 用(1)的结果证明命题:设 a ≥ 0 , a ≥ 0 , b , b 为正实数,若b + b = 1,则 a b 1 a b 2 ≤ a b + a b ;121212121 12 2(3) 请将(2)中的命题推广到一般形式,并用数学归纳法证明你所推广的命题.9.(1)求函数 f (x ) = ln x - x + 1的最大值;(2) 设a , b 均为正实数,证明:若a b + a b+ + a b ≤ b + b + + b ,则a b 1 a b 2 a b n ≤ 1 ;(3) 设a , b 均为正实数,证明:若b + b + + b = 1 ,则 1 ≤ b b b b b b ≤ b 2 + b 2 + + b 2 . k k 1 2 1 2 n n1 2 nn 1 2 nn。
(word完整版)导数的计算(理科)练习题(含答案)[精品],推荐文档
导数的计算(理科)练习题(含答案)一、选择题1.下列求导正确的是( )A .211)1(xx x +='+ B .2ln 1)(log 2x x =' C .3(3)3log x x e '=⋅ D .2(cos )2sin x x x x '=-2.质点做直线运动的方程是s =,则质点在t=3时的速度是( )(位移单位:m 时间单位:s )AB C D3.下列结论:①若y=cos x ,则'sin y x =-;②若y=,则'y =;③若21y x =,则32'|27x y ==-中,正确的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .34.已知曲线2ln (0)4x y x x =->的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( ) A .3 B .2 C .1 D .125.下列结论中正确的个数为( )① y =ln2,则y ′=12 ② y =21x ,则y ′|x =3=-227 ③ y =2x ,则y ′=2x ln2 ④ y =log 2x ,则y ′=1ln 2x A .0B .1C .2D .3 6.函数4538y x x =+-的导数是( ) A .3543x + B .0 C .3425(43)(38)x x x ++- D .3425(43)(38)x x x +-+- 7.设曲线1(1)1x y x x +=≠-在点(3,2)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a=( ) A .2 B .12 C .―12D .―2 二、填空题8.y =10x 在(1,10)处切线的斜率为________.9.曲线y=sin x 在点,12π⎛⎫⎪⎝⎭处的切线方程为________。
10.在曲线y =24x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________.11. 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________。
导数练习题(含标准答案)
导数练习题(含标准答案)选择题:1.已知 $f(x)=ax+3x+2$,若 $f'(-1)=4$,则 $a$ 的值等于$\frac{19}{3}$。
2.已知直线$y=kx+1$ 与曲线$y=x+ax+b$ 切于点$(1,3)$,则 $b$ 的值为 $-3$。
3.$(x+2a)(x-a)$ 的导数为 $3x$,则函数 $y$ 可以表示为$3(x^2-a^2)$。
4.曲线 $y=\frac{1}{9}x+\sqrt{x}$ 在点$(1,\frac{4}{3})$ 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为$\frac{1}{2}$。
5.已知二次函数 $y=ax^2+bx+c$ 的导数为 $f'(x)$,$f'(0)>0$,对于任意实数 $x$,有 $f(x)\geq f(1)$,则最小值为$\frac{3}{2}$。
6.已知函数 $f(x)$ 在 $x=1$ 处的导数为 $3$,则 $f(x)$ 的解析式可能为 $f(x)=2(x-1)$。
7.下列求导数运算正确的是:$(x+\sqrt{x})' =1+\frac{1}{2\sqrt{x}}$。
8.曲线 $y=2x-x^2+5$ 在 $x=1$ 处的切线的倾斜角为 $-\frac{\pi}{3}$。
9.曲线 $y=x^3-3x^2+5$ 在点 $(1,3)$ 处的切线方程为 $y=-2x+5$。
10.设函数 $y=x\sin x+\cos x$ 的图像上的点 $(x,y)$ 处的切线斜率为 $k$,若 $k=g(x)$,则函数 $k=g(x)$ 的图像大致为$y=\cos x$。
11.一质点的运动方程为 $s=5-3t$,则在一段时间$[1,1+\Delta t]$ 内相应的平均速度为 $-3\Delta t+6$。
12.曲线 $f(x)=\ln(2x-1)$ 上的点到直线 $2x-y+3=0$ 的最短距离是 $5$。
完整版)导数测试题(含答案)
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 $y=6x-5$。
导数测试试卷及答案
导数测试试卷及答案(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--导数测试试卷 第I 卷(选择题,共60分)一 、本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求的。
1.函数y =2)13(1-x 的导数是 A.3)13(6-x B.2)13(6-x C.-3)13(6-x D.-2)13(6-x2.若f (x )在[a ,b ]上连续,在(a ,b )内可导,且x ∈(a ,b )时,f ′(x )>0,又f (a )<0,则(x )在[a ,b ]上单调递增,且f (b )>0 (x )在[a ,b ]上单调递增,且f (b )<0 (x )在[a ,b ]上单调递减,且f (b )<0(x )在[a ,b ]上单调递增,但f (b )的符号无法判断 3.若f (x )=sin α-cos x ,则f ′(α)等于α α α+cos α α4下列说法正确的是.A.当f ′(x 0)=0时,则f (x 0)为f (x )的极大值B.当f ′(x 0)=0时,则f (x 0)为f (x )的极小值C.当f ′(x 0)=0时,则f (x 0)为f (x )的极值D.当f (x 0)为函数f (x )的极值且f ′(x 0)存在时,则有f ′(x 0)=0 5.下列说法正确的是A.函数的极大值就是函数的最大值B.函数的极小值就是函数的最小值C.函数的最值一定是极值D.在闭区间上的连续函数一定存在最值6.物体运动方程为s =41t 4-3,则t =5时的瞬时速率为m/s m/s m/s m/s7. 下列求导运算正确的是 ( )A.211()1x x x B.21(log )ln 2x x C. 2(cos )2sin x x x x D. 3(3)3log x x e8. 函数21x y x的导数为 ( )A.2221(1)x yx B.3211x x yx C.2211x yx D.211x y x 9.下列求导数运算正确的是 A.(x +x 1)′=1+21xB.(log 2x )′=2ln 1xC. (3x )′=3x log 3eD.(x 2cos x )′=-2x sin x 10.过曲线y =11+x 上点P (1,21)且与过P 点的切线夹角最大的直线的方程为-8x +7=0+8x +7=0 +8x -9=0-8x +9=011.函数y =sin32x 的导数为 (cos32x )·32x ·ln3B.(ln3)·32x ·cos32x·cos32x12.已知函数)(()(x f x f x y ''=其中的图象如右图所示))(的导函数是函数x f ,下面四个图象中)(x f y =的图象大致是 ( )A B C D第II 卷(非选择题,共90分)二 填空题:本题共4小题,共16分,把答案填在题中的横线上13.函数y =(1+sin3x )3是由___________两个函数复合而成. 14.函数f (x )=cos 2x 的单调减区间是___________.15.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____ 16.函数y =2x 3-3x 2-12x +5在[0,3]上的最小值是___________ 三 解答题:本 大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
100道求导数计算题
100道求导数计算题1. y = x^3 - 2x^2 + 5x - 3, dy/dx = 3x^2 - 4x + 52. y = 2x^4 + 3x^3 - 5x^2 + 2x - 1, dy/dx = 8x^3 + 9x^2 - 10x + 23. y = (4x^2 + 3x - 2)/(2x - 1), dy/dx = (14x^2 - 4x - 3)/(2x - 1)^24. y = sqrt(x^4 - 1), dy/dx = 2x^3 / sqrt(x^4 - 1)5. y = sin(2x) + cos(3x), dy/dx = 2cos(2x) - 3sin(3x)6. y = ln(x^2 - 3x + 2), dy/dx = (2x - 3)/(x^2 - 3x + 2)7. y = e^(3x^2 + 2x), dy/dx = (6x + 2)e^(3x^2 + 2x)8. y = 1/(x^2 + 1), dy/dx = -2x/(x^2 + 1)^29. y = (x + 2)^(1/3) - 2^(1/3), dy/dx = 1/(3(x + 2)^(2/3))10. y = 3x^2 + 4x - 2/x, dy/dx = 6x + 4 + 2/x^211. y = 5x^3 - 2x^2 + 7x - 3, dy/dx = 15x^2 - 4x + 712. y = cos(5x) + sin(3x), dy/dx = -5sin(5x) + 3cos(3x)13. y = ln(4x - 5), dy/dx = 4/(4x - 5)14. y = e^(2x + 3), dy/dx = 2e^(2x + 3)15. y = 1/x - 2x + 4x^2, dy/dx = -1/x^2 - 2 + 8x16. y = 3sqrt(x) - 1/x^2, dy/dx = (3/2)x^(-1/2) + 2/x^317. y = 2cos(x) - sin(2x), dy/dx = -2sin(x) - 2cos(2x)18. y = ln(x) / x^2, dy/dx = (1 - 2ln(x))/x^319. y = e^(x^2 - 1), dy/dx = 2xe^(x^2 - 1)20. y = x^2sin(x) - 2cos(x), dy/dx = 2xsin(x) + x^2cos(x) + 2sin(x)21. y = 2x^3 + 3x^2 - 4x + 1, dy/dx = 6x^2 + 6x - 422. y = sin(3x) - 2cos(2x), dy/dx = 3cos(3x) + 4sin(2x)23. y = ln(sin(x)), dy/dx = cot(x)24. y = e^(5x + 1), dy/dx = 5e^(5x + 1)25. y = x^3 - 3x^2 + 2x - 1, dy/dx = 3x^2 - 6x + 226. y = cos(4x) - 3sin(x), dy/dx = -4sin(4x) - 3cos(x)27. y = 1/(x^3 + 1), dy/dx = -3x^2/(x^3 + 1)^228. y = sqrt(x) / ln(x), dy/dx = (1/2sqrt(x))(ln(x))^(-1) +sqrt(x)(ln(x))^(-2)29. y = e^(2x)sin(x), dy/dx = 2e^(2x)sin(x) + e^(2x)cos(x)30. y = x^3 - x^2 + x - 1, dy/dx = 3x^2 - 2x + 131. y = cos(3x) + 4sin(2x), dy/dx = -3sin(3x) + 8cos(2x)32. y = ln(cos(x)), dy/dx = -tan(x)/(cos(x))33. y = e^(3x), dy/dx = 3e^(3x)34. y = 1/x^2 + 2x - sqrt(x), dy/dx = -2/x^3 + 2 - 1/(2sqrt(x))35. y = x^2 + sin(x), dy/dx = 2x + cos(x)36. y = ln(x^2 + 1), dy/dx = 2x/(x^2 + 1)37. y = e^(x)cos(2x), dy/dx = e^(x)(cos(2x) - 2sin(2x))38. y = x^2 + 2x - 1/x, dy/dx = 2x + 2 + 1/x^239. y = 2cos(x) + sin(3x) - 4, dy/dx = -2sin(x) + 3cos(3x)40. y = e^(x + 1), dy/dx = e^(x + 1)41. y = x^3 - 3x + 2, dy/dx = 3x^2 - 342. y = sin(2x) + cos(4x) - 3, dy/dx = 2cos(2x) - 4sin(4x)43. y = ln(5x + 2), dy/dx = 5/(5x + 2)44. y = e^(2x)cos(x), dy/dx = 2e^(2x)cos(x) - e^(2x)sin(x)45. y = x^3 + 2x^2 - 5x + 1/x, dy/dx = 3x^2 + 4x - 5 - 1/x^246. y = cos(3x) + 2sin(2x) - 1, dy/dx = -3sin(3x) + 4cos(2x)47. y = ln(2x), dy/dx = 1/x48. y = e^(2x)sin(3x), dy/dx = 2e^(2x)sin(3x) + 3e^(2x)cos(3x)49. y = x^3 + 3x^2 - 4x + 1, dy/dx = 3x^2 + 6x - 450. y = cos(2x) - sin(x), dy/dx = -2sin(2x) - cos(x)51. y = ln(x^2 - 4), dy/dx = 2x/(x^2 - 4)52. y = e^(3x)sin(2x), dy/dx = 3e^(3x)sin(2x) + 2e^(3x)cos(2x)53. y = x^3 + 4x^2 - 2x + 1/x, dy/dx = 3x^2 + 8x - 2 - 1/x^254. y = 2cos(2x) - 3sin(3x) - 2, dy/dx = -4sin(2x) - 9cos(3x)55. y = ln(x + 1), dy/dx = 1/(x + 1)56. y = e^(4x)cos(3x), dy/dx = 4e^(4x)cos(3x) - 3e^(4x)sin(3x)57. y = x^3 + 2sin(x), dy/dx = 3x^2 + 2cos(x)58. y = ln(x^3 + 1), dy/dx = 3x^2/(x^3 + 1)59. y = e^(x)sin(2x), dy/dx = e^(x)(2sin(2x) + cos(2x))60. y = x^4 - 2x^3 + 3x^2 - 4x + 1, dy/dx = 4x^3 - 6x^2 + 6x - 461. y = cos(3x) - sin(2x) + 2, dy/dx = -3sin(3x) - 2cos(2x)62. y = ln(3x), dy/dx = 1/x63. y = e^(3x)cos(4x), dy/dx = 3e^(3x)cos(4x) - 4e^(3x)sin(4x)64. y = x^3 + 3sin(x), dy/dx = 3x^2 + 3cos(x)65. y = ln(x^2 - 9), dy/dx = 2x/(x^2 - 9)66. y = e^(4x)sin(5x), dy/dx = 4e^(4x)sin(5x) + 5e^(4x)cos(5x)67. y = x^3 - 4x^2 + 5x - 2, dy/dx = 3x^2 - 8x + 568. y = cos(2x) + sin(3x) + 1, dy/dx = -2sin(2x) + 3cos(3x)69. y = ln(2x + 3), dy/dx = 2/(2x + 3)70. y = e^(2x)cos(3x), dy/dx = 2e^(2x)cos(3x) - 3e^(2x)sin(3x)71. y = x^4 + 2cos(x), dy/dx = 4x^3 - 2sin(x)72. y = ln(x^3 - 1), dy/dx = 3x^2/(x^3 - 1)73. y = e^(x)cos(4x), dy/dx = e^(x)(cos(4x) - 4sin(4x))74. y = 2x^3 - x^2 + 3x - 1/x, dy/dx = 6x^2 - 2x + 1/x^275. y = cos(3x) - 2sin(2x) + 3, dy/dx = -3sin(3x) - 4cos(2x)76. y = ln(x - 1), dy/dx = 1/(x - 1)77. y = e^(3x)sin(4x), dy/dx = 3e^(3x)sin(4x) + 4e^(3x)cos(4x)78. y = x^4 + 5sin(x), dy/dx = 4x^3 + 5cos(x)79. y = ln(x^4 + 1), dy/dx = 4x^3/(x^4 + 1)80. y = e^(2x)sin(4x), dy/dx = 2e^(2x)sin(4x) + 4e^(2x)cos(4x)81. y = x^4 - 3x^3 + 4x^2 - x + 2, dy/dx = 4x^3 - 9x^2 + 8x - 182. y = cos(3x) + sin(4x) - 2, dy/dx = -3sin(3x) + 4cos(4x)83. y = ln(x^2 + 3x + 2), dy/dx = (2x + 3)/(x^2 + 3x + 2)84. y = e^(3x)cos(5x), dy/dx = 3e^(3x)cos(5x) - 5e^(3x)sin(5x)85. y = x^4 - 4x^3 + 6x^2 - 4x + 1, dy/dx = 4x^3 - 12x^2 + 12x - 486. y = cos(4x) + 3sin(3x) + 2, dy/dx = -4sin(4x) + 9cos(3x)87. y = ln(x^3 + 2), dy/dx = 3x^2/(x^3 + 2)88. y = e^(2x)sin(5x), dy/dx = 2e^(2x)sin(5x) + 5e^(2x)cos(5x)89. y = x^4 + 6x^2 - x + 1/x, dy/dx = 4x^3 + 12x - 1/x^290. y = cos(3x) - sin(x) + 2, dy/dx = -3sin(3x) - cos(x)91. y = ln(x^2 - 3x + 1), dy/dx = (2x - 3)/(x^2 - 3x + 1)92. y = e^(3x)sin(6x), dy/dx = 3e^(3x)sin(6x) + 6e^(3x)cos(6x)93. y = x^4 + 7sin(x), dy/dx = 4x^3 + 7cos(x)94. y = ln(x^3 - x^2 + x - 1), dy/dx = (3x^2 - 2x + 1)/(x^3 - x^2 + x - 1)95. y = e^(2x)sin(6x), dy/dx = 2e^(2x)sin(6x) + 6e^(2x)cos(6x)96. y = x^4 - 5x^3 + 9x^2 - 5x + 2, dy/dx = 4x^3 - 15x^2 + 18x - 597. y = cos(3x) + 2sin(4x) - 1, dy/dx = -3sin(3x) + 8cos(4x)98. y = ln(x^4 - 1), dy/dx = 4x^3/(x^4 - 1)99. y = e^(3x)cos(7x), dy/dx = 3e^(3x)cos(7x) - 7e^(3x)sin(7x) 100. y = x^4 + 8sin(x), dy/dx = 4x^3 + 8cos(x)。
(完整版)导数练习题(含答案)
导数概念及其几何意义、导数的运算一、选择题:1 已知,若,则a 的值等于32()32f x ax x =++(1)4f '-=ABCD1931031631332 已知直线与曲线,则b 的值为1y kx =+3y x ax b =++切于点(1,3)A3B-3C5D-53 函数的导数为2y x a a =+2()(x-)ABCD 222()x a -223()x a +223()x a -222()x a +4 曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为313y x x =+4(1,)3A B C D192913235已知二次函数的导数为,对于任意实数x ,有,则2y ax bx c =++(),(0)0f x f ''>()0f x ≥的最小值为(1)(0)f f 'A3BC 2 D52326 已知函数在处的导数为3,则的解析式可能为()f x 1x =()f x A B2()(1)3(1)f x x x =-+-()2(1)f x x =-CD 2()2(1)f x x =-()1f x x =-7 下列求导数运算正确的是AB211(1x x x'+=+21(log )ln 2x x '=CD 3(3)3log x x e '=⋅2(cos )2sin x x x x'=-8 曲线在处的切线的倾斜角为32153y x x =-+1x =AB C D6π34π4π3π9 曲线在点处的切线方程为3231y x x =-+(1,1)-A BCD 34y x =-32y x =-+43y x =-+45y x =-10设函数的图像上的点处的切线斜率为k ,若,则函数的sin cos y x x x =+(,)x y ()k g x =()k g x =图像大致为11 一质点的运动方程为,则在一段时间内相应的平均速度为253s t =-[1,1]t +∆ABCD 36t ∆+36t -∆+36t ∆-36t -∆-12 曲线上的点到直线的最短距离是()ln(21)f x x =-230x y -+=ABCD 013 过曲线上的点的切线平行于直线,则切点的坐标为32y x x =+-0P 41y x =-0P A B(0,1)(1,0)-或(1,4)(1,0)--或CD (1,4)(0,2)---或(2,8)(1,0)或14 点P 在曲线上移动,设点P 处切线的倾斜角为,则角的取值范围是323y x x =-+ααABC D [0,]2π3[0,)[,)24πππ 3[,)4ππ3(,]24ππ二、填空题15 设是二次函数,方程有两个相等实根,且,则的表达式()y f x =()0f x =()22f x x '=+()y f x =是______________16 函数的导数为_________________________________2sin x y x=17 已知函数的图像在点处的切线方程是,则_________()y f x =(1,(1))M f 122y x =+(1)(1)f f '+=18 已知直线与曲线有公共点,则k 的最大值为___________________________y kx =ln y x =三、解答题19 求下列函数的导数(1)(2) (3)(4) 1sin 1cos xy x-=+y =y =+tan y x x =⋅20 已知曲线与,直线与都相切,求直线的方程21:C y x =22:(2)C y x =--l 12,C C l 21 设函数,曲线在点处的切线方程为()bf x ax x=-()y f x =(2,(2))f74120x y --=(1)求的解析式()f x(2)证明:曲线上任一点处的切线与直线和直线所围成的三角形面积为定值,并()y f x =0x =y x =求此定值。
(完整版)导数部分(题目及答案)
导数部分强化训练姓名: 组别:1.已知二次函数f (x )的图象如图所示,则其导函数f ′(x )的 图象大致形状是( )2.已知函数f (x )的导函数f ′(x )=ax 2+bx +c 的图象 如图所示,则f (x )的图象可能是( )3.如果函数y =f (x )的图象如图所示,那么导函数y =f ′(x )的图象可能是( )4.(设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),且函数f (x )在x =-2处取得极小值,则函数y =xf ′(x )的图象可能是( )5. 函数f (x )在定义域⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,3内的图象如图所示,记f (x )的导函数为f ′(x ),则不等式f ′(x )≤0的解集为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,12∪[1,2)B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,83C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,1∪[2,3)D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-32,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,43∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫43,36.已知曲线y =18x 2的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .4B .3C .2D.127.若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)等于( ) A .-1 B .-2 C .2 D .08.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 9.若对任意x ∈R ,f ′(x )=4x 3,f (1)=-1,则( )A .f (x )=x 4B .f (x )=x 4-2C .f (x )=4x 3-5D .f (x )=x 4+210.若曲线y =x 2的一条切线l 的斜率是4,则切线l 的方程为( )A .4x -y -4=0B .2x -y -3=0C .4x -y +4=0D .2x -y +3=0 11.若曲线y =x 2+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 12.已知直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点(1,3),则b 的值为( )A .3B .-3C .5D .-5 13.函数f (x )=x 33+x 2-3x -4在[0,2]上的最小值是( ) A .-173B .-103C .-4D .-643 14.函数y =x 3-2ax +a 在(0,1)内有极小值,则实数a 的取值范围是( )A .(0,3) B.⎝⎛⎭⎪⎫0,32 C .(0,+∞)D .(-∞,3)15.已知函数f (x )=12x 3-x 2-72x ,则f (-a 2)与f (-1)的大小关系为( )A .f (-a 2)≤f (-1)B .f (-a 2)<f (-1)C .f (-a 2)≥f (-1)D .f (-a 2)与f (-1)的大小关系不确定16.函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处有极值10,则( )A .a =-11,b =4B .a =-4,b =11C .a =11,b =-4D .a =4,b =-11 17.已知函数f (x )=x 3-12x +8在区间[-3,3]上的最大值与最小值分别为M ,m ,则M -m 的值为 ( )A .16B .12C .32D .618.设p :f (x )=x 3+2x 2+mx +1在(-∞,+∞)内单调递增,q :m ≥43,则p 是q 的( ) A .充分不必要条 B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件19.曲线y =x 3-2x +4在点(1,3)处的切线的倾斜角为( )A .30°B .45°C .60°D .120°20.用边长为48 cm 的正方形铁皮做一个无盖的铁盒时,在铁皮的四角各截去一个面积相等的小正方形,然后把四边形折起,就能焊成铁盒,所做铁盒容积最大时,在四角截去的正方形的边长为( )A .6 cmB .8 cmC .10 cmD .12 cm21.对于R 上可导的任意函数f (x ),满足(x -1)f ′(x )≥0,则必有( )A .f (0)+f (2)<2f (1)B .f (0)+f (2)≤2f (1)C .f (0)+f (2)≥2f (1)D .f (0)+f (2)>2f (1)22.已知对任意x ∈R ,恒有f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),且当x >0时,f ′(x )>0,g ′(x )>0,则当x <0时有 ( )A .f ′(x )>0,g ′(x )>0B .f ′(x )>0,g ′(x )<0C .f ′(x )<0,g ′(x )>0D .f ′(x )<0,g ′(x )<023.与直线2x -6y +1=0垂直,且与曲线f (x )=x 3+3x 2-1相切的直线方程是( )A .3x +y +2=0B .3x -y +2=0C .x +3y +2=0D .x -3y -2=0 24.设f (x ),g (x )在[a ,b ]上可导,且f ′(x )>g ′(x ),则当a <x <b 时,有 ( )A .f (x )>g (x )B .f (x )<g (x )C .f (x )+g (a )>g (x )+f (a )D .f (x )+g (b )>g (x )+f (b )25.三次函数f (x )=mx 3-x 在(-∞,+∞)上是减函数,则m 的取值范围是( )A .m <0B .m <1C .m ≤0D .m ≤126.已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx 的图象如图所示,则x 21+x 22等于( )A.23 B.43 C.83 D.16327. 已知函数f (x )=13-8x +2x 2,且f ′(x 0)=4,则x 0的值为________. 28.曲线y =2x 2在点(-1,2)处的切线方程为____________. 29.已知f (x )=x 2+3xf ′(2),则f ′(2)=________.30.已知f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值为______. 31.曲线y =x 3在点(1,1)处的切线方程为________________.32.若f (x )=x 3+kx 2在[0,2]上是减函数,则k 的取值范围为__________.33.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_____. 34.已知函数f (x )=x 3+ax 2+(a +6)x +1有极大值和极小值,则a 的取值范围__ __. 35.函数f (x )=x 3-15x 2-33x +6的单调减区间为________.36.直线y =a 与函数f (x )=x 3-3x 的图象有相异的三个公共点,则a 的取值范围___. 37.若函数f (x )=kx 3+3(k -1)x 2-k 2+1在区间(0,4)上是减函数,则k 的取值范围是____.38.把一个周长为12 cm 的长方形围成一个圆柱,当圆柱的体积最大时,该圆柱的底面周长与高的比为________.39.已知函数f(x)=14x4+13ax3-a2x2+a4 (a>0).(1)求函数y =f(x)的单调区间;(2)若函数y =f(x)的图象与直线y =1恰有两个交点,求a 的取值范围.1.答案 B解析 设二次函数为y =ax 2+b (a <0,b >0), 则y ′=2ax ,又∵a <0,故选B. 2.答案 D解析 当x <0时,由导函数f ′(x )=ax 2+bx +c <0,知相应的函数f (x )在该区间上单调递减;当x >0时,由导函数f ′(x )=ax 2+bx +c 的图象可知,导数在区间(0,x 1)内的值是大于0的,则在此区间内函数f (x )单调递增.只有D 选项满足题意. 3.答案 A解析 由y =f (x )的图象可知其单调性从左向右依次为增减增减,所以其导数y =f ′(x )的函数值依次为正负正负.由此可排除B 、C 、D. 4.答案 C解析 利用导函数与原函数的图象关系求解. ∵f (x )在x =-2处取得极小值, ∴当x <-2时,f (x )单调递减,即f ′(x )<0;当x >-2时,f (x )单调递增,即f ′(x )>0. ∴当x <-2时,y =xf ′(x )>0; 当x =-2时,y =xf ′(x )=0; 当-2<x <0时,y =xf ′(x )<0; 当x =0时,y =xf ′(x )=0; 当x >0时,y =xf ′(x )>0. 结合选项中图象知选C. 5.答案 C解析 不等式f ′(x )≤0的解集即为函数f (x )的单调递减区间,从图象中可以看出函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-13,1和[2,3)上是单调递减的,所以不等式f ′(x )≤0的解集为⎣⎡⎦⎤-13,1∪[2,3),答案C.6.答案 C解析 y =18x 2,得y ′=14x =12,∴x =2.7.答案 B解析 由题意知f ′(x )=4ax 3+2bx ,可知f ′(x )为奇函数,若f ′(1)=2,即f ′(1)=4a +2b =2,故f ′(-1)=-f ′(1)=-4a -2b =-2.点评 注意到f (x )的导函数是一个奇函数.f ′(-1)=-f ′(1). 8.答案 A解析 ∵点(1,0)在曲线y =x 3-2x +1上,且y ′=3x 2-2,∴过点(1,0)的切线斜率k =y ′|x =1=3×12-2=1,由点斜式得切线方程为y -0=1×(x -1),即y =x -1. 9.答案 B解析 设f (x )=x 4+b ,∵f (1)=1+b =-1,∴b =-2. ∴f (x )=x 4-2. 10.答案 A解析 设切点为P (x 0,y 0). y ′=(x 2)′=2x ,∵切线l 的斜率是4,∴2x 0=4.∴x 0=2,y 0=4,则l 的方程为y -4=4(x -2),即4x -y -4=0. 11.答案 A解析 ∵点(0,b )在直线x -y +1=0上,∴b =1.又y ′=2x +a ,∴在点(0,b )处的切线的斜率为y ′|x =0=a =1. 12.答案 A解析 ∵点(1,3)在直线y =kx +1上,∴k =2. ∴2=f ′(1)=3×12+a ,∴a =-1.∴y =x 3-x +b . 又∵点(1,3)在曲线上,∴b =3.点评 曲线与直线切于点(1,3),(1,3)即为切点,既在曲线上,又在直线上. 13.答案 A解析 f ′(x )=x 2+2x -3,f ′(x )=0,x ∈[0,2]只有x =1.比较f (0)=-4,f (1)=-173,f (2)=-103.可知最小值为-173.14.答案 B解析 令y ′=3x 2-2a =0,得x =± 2a3(a >0,否则函数y 为单调增函数).若函数y =x 3-2ax +a 在(0,1)内有极小值,则 2a 3<1,∴0<a <32. 15.答案 A解析 由题意可得f ′(x )=32x 2-2x -72.由f ′(x )=12(3x -7)(x +1)=0,得x =-1或x =73.当x <-1时,f (x )为增函数; 当-1<x <73时,f (x )为减函数.所以f (-1)是函数f (x )在(-∞,0]上的最大值, 又因为-a 2≤0,故f (-a 2)≤f (-1). 16.答案 D解析 由f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2,得f ′(x )=3x 2+2ax +b ,根据已知条件⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(1)=0,f (1)=10,即⎩⎪⎨⎪⎧2a +b +3=0,a 2+a +b +1=10.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,b =-11,或⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =3.(经检验应舍去)17.答案 C解析 令f ′(x )=3x 2-12=0,得x =±2, 比较f (-3),f (-2),f (2),f (3)的大小可知: M =f (-2)=24,m =f (2)=-8.∴M -m =32. 18.答案 C解析 ∵f (x )=x 3+2x 2+mx +1, ∴f ′(x )=3x 2+4x +m .由f (x )为增函数⇔f ′(x )≥0在R 上恒成立⇔Δ≤0⇔16-12m ≤0⇔m ≥43.故p 是q 的充分必要条件. 19.答案 B解析 ∵y =x 3-2x +4,∴y ′=3x 2-2. ∵y ′|x =1=3×1-2=1,∴y =x 3-2x +4在点(1,3)处的切线的斜率为1, 即其倾斜角为45°. 20.答案 B解析 设截去小正方形的边长为x ,则铁盒容积为V =(48-2x )2x (0<x <24),V ′=(48-2x )(48-6x ).令V ′=0,则x 1=24(舍去),x 2=8,当0<x <8时,V ′>0.当8<x <24时,V ′<0.可知x =8时,容积最大,故选B. 21.答案 C解析 由(x -1)f ′(x )≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥1,f ′(x )≥0,或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,f ′(x )≤0.①函数y =f (x )在(-∞,1]上单调递减,f (0)>f (1);在[1,+∞)上单调递增,f (2)>f (1),∴f (0)+f (2)>2f (1).②函数y =f (x )可为常数函数,f (0)+f (2)=2f (1). 22.答案 B解析 由f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),知f (x )为奇函数,g (x )为偶函数. 又x >0时,f ′(x )>0,g ′(x )>0,由奇、偶函数的性质知,当x <0时,f ′(x )>0,g ′(x )<0. 23.答案 A解析 设切点的坐标为(x 0,x 30+3x 20-1), 则由切线与直线2x -6y +1=0垂直,可得切线的斜率为-3,又f ′(x )=3x 2+6x ,故3x 20+6x 0=-3, 解得x 0=-1,于是切点坐标为(-1,1), 从而得切线的方程为3x +y +2=0. 24.答案 C解析 ∵f ′(x )-g ′(x )>0,∴(f (x )-g (x ))′>0, ∴f (x )-g (x )在[a ,b ]上是增函数, ∴当a <x <b 时f (x )-g (x )>f (a )-g (a ), ∴f (x )+g (a )>g (x )+f (a ). 25.答案 A解析 f ′(x )=3mx 2-1,依题可得m <0. 26.答案 C解析 由图可知f (1)=0,f (2)=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1+b +c =0,8+4b +2c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-3,c =2.∴f (x )=x 3-3x 2+2x ,∴f ′(x )=3x 2-6x +2. 由图可知x 1,x 2为f (x )的极值点, ∴x 1+x 2=2,x 1x 2=23.∴x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=4-43=83. 27.答案 3 2解析 f ′(x )=-8+22x ,f ′(x 0)=-8+22x 0=4, ∴x 0=3 2.28.答案 4x +y +2=0解析 ∵y =2x 2,∴y ′=4x ,y ′|x =-1=-4.故在点(-1,2)处的切线方程为y -2=-4(x +1),.29.答案 -2解析 由题意得f ′(x )=2x +3f ′(2), ∴f ′(2)=2×2+3f ′(2), ∴f ′(2)=-2. 30.答案103解析 ∵f ′(x )=3ax 2+6x , ∴f ′(-1)=3a -6=4, ∴a =103.31.答案 3x -y -2=0 解析 ∵y ′=3x 2,k =y ′|x =1=3. ∴y -1=3(x -1),即3x -y -2=0. 则y ′=2ax ,又∵a <0,故选B. 32.答案 (-∞,-3]解析 f ′(x )=3x 2+2kx =x (3x +2k ), 由题意知⎝⎛⎭⎫0,-2k3是函数的单调减区间, 因此-2k3≥2,即k ≤-3.33.答案 a ≥3 34.答案 a <-3或a >6解析 本题考查函数的极值概念及二次函数的图象应用,数形结合解答可减少错误; 若函数有极值需f ′(x )=3x 2+2ax +a +6的取值有负有正,故由二次函数图象可知只需Δ=(2a )2-12(a +6)>0即可,解得a <-3或a >6. 35.答案 (-1,11)解析 ∵f ′(x )=3x 2-30x -33=3(x -11)(x +1),令f ′(x )<0得-1<x <11,∴函数f (x )=x 3-15x 2-33x +6的单调减区间为(-1,11). 36.答案 (-2,2)解析 令f ′(x )=3x 2-3=0, 得x =±1,可得极大值为f (-1)=2,极小值为f (1)=-2,如图,观察得-2<a <2时恰有三个不同的公共点. 37.答案 k ≤13解析 f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x .由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧k ≥0,f ′(4)≤0或⎩⎨⎧k <0,-6(k -1)2×3k <0,解得k ≤13.38.答案 2∶1解析 设圆柱高为x ,底面半径为r ,则r =6-x 2π,圆柱体积V =π⎝ ⎛⎭⎪⎫6-x 2π2x =14π(x 3-12x 2+36x )(0<x <6), V ′=34π(x -2)(x -6).当x =2时,V 最大.此时底面周长为6-x =4,4∶2=2∶1.39.思维启迪:(1)求导数f ′(x )→判断f ′(x )>0或f ′(x )<0→确定单调区间;(2)根据单调性→求f (x )的极大、极小值→用数形结合.解 (1)因为f ′(x )=x 3+ax 2-2a 2x =x (x +2a )(x -a ), 令f ′(x )=0得x 1=-2a ,x 2=0,x 3=a ,由a >0,可知f ′(x )在f ′(x )=0处根的左右的符号如下表所示:x (-∞,-2a ) -2a(-2a ,0) 0 (0,a ) a (a ,+∞) f ′(x ) - 0 + 0 - 0 + f (x )减函数极小值 增函数极大值减函数极小值增函数f (x )的递减区间为(-∞,-2a )与(0,a ).(2)由(1)得到f (x )极小值=f (-2a )=-53a 4,f (x )极小值=f (a )=712a 4,f (x )极大值=f (0)=a 4. 要使f (x )的图象与直线y =1恰有两个交点, 只要-53a 4<1<712a 4或a 4<1,即a > 4127或0<a <1.探究提高 解本题若采用研究初等函数的方法来讨论函数的单调性、最值是十分繁杂的,而采用导数来求函数的单调区间,通过“求导”、“解不等式”、“写单调区间”这三步,简明有效.。
(完整word版)高二数学导数大题练习详细答案
(完整word 版)高二数学导数大题练习详细答案一、解答题1.已知曲线()1f x x=(1)求曲线在点(1,1)P 处的切线方程. (2)求曲线过点(1,0)Q 的切线方程.2.对于正实数a ,b (a b >),我们熟知基本不等式:()()G a b A a b <,,,其中()G a b ,a ,b 的几何平均数,()2a bA a b +=,为a ,b 的算术平均数.现定义a ,b 的对数平均数:(),ln ln a bL a b a b-=-.(1)设1x >,求证:12ln x x x<-,并证明()()G a b L a b <,,;(2)若不等式()()(),,,G a b A a b m L a b +>⋅对任意正实数a ,b (a b >)恒成立,求正实数m 的取值范围.3.已知函数21()ln (1)()22=+-+++∈R x f x a x a x a a 有一个大于1的零点0x .(1)求实数a 的取值范围;(2)证明:对任意的(]01,x x ∈,都有ln 10-+>a x x 恒成立. 4.已知函数()e (ln 1)(R)ax f x x a =+∈,()f x '为()f x 的导数.(1)设函数()()eax f x g x '=,求()g x 的单调区间;(2)若()f x 有两个极值点,1212,()x x x x <,求实数a 的取值范围5.已知函数()ln f x x =,()21g x x x =-+.(1)求函数()()()h x f x g x =-的单调区间;(2)若直线l 与函数()f x ,()g x 的图象都相切,求直线l 的条数. 6.已知函数2()2ln f x x x =-+,()()ag x x a x =+∈R . (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若函数()f x 与()g x 有相同的极值点,求函数()g x 在区间1[,3]2上的最值. 7.用数学的眼光看世界就能发现很多数学之“美”.现代建筑讲究线条感,曲线之美让人称奇.衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若fx 是()f x 的导函数,()f x ''是fx 的导函数,则曲线()y f x =在点()(),x f x 处的曲率()()()3221f x K f x ''='+⎡⎤⎣⎦.(1)若曲线()ln f x x x =+与()g x x ()1,1处的曲率分别为1K ,2K ,比较1K ,2K 大小;(2)求正弦曲线()sin h x x =(x ∈R )曲率的平方2K 的最大值.8.设函数ln e ()xx f x a x=-,其中a ∈R 且0a ≠,e 是自然对数的底数. (1)设()'f x 是函数()f x 的导函数,若()'f x 在(2,3)上存在零点,求a 的取值范围; (2)若34ea ≥,证明:()0f x <. 9.已知函数()321623f x x ax x =+-+在2x =处取得极值. (1)求()f x 的单调区间;(2)求()f x 在[]4,3-上的最小值和最大值.10.已知函数()222(0)e xmx x f x m +-=>. (1)判断()f x 的单调性;(2)若对[]12,1,2x x ∀∈,不等式()()1224e f x f x -≤恒成立,求实数m 的取值范围.【参考答案】一、解答题1.(1)20x y +-= (2)440x y +-= 【解析】 【分析】(1)求得函数的导数()21f x x'=-,得到曲线在点(1,1)P 处的切线的斜率,结合直线的点斜式方程,即可求解;(2)设切线坐标为00(,)A x y ,得出切线的方程为020011()y x x x x -=--,根据点(1,0)Q 在切线上,列出方程求得0x 的值,代入即可求解.(1)由题意,函数()1f x x=,可得()21f x x '=-, 所以()11f '=-,即曲线在点(1,1)P 处的切线的斜率为1k =-, 所以所求切线方程为1(1)y x -=--,即20x y +-=. (2)解:设切点坐标为00(,)A x y ,则切线的斜率为201k x =-, 所以切线的方程为020011()y x x x x -=--, 因为点(1,0)Q 在切线上,可得020011(1)x x x -=--,解得012x =,所以所求切线的方程为124()2y x -=--,即440x y +-=. 2.(1)证明见解析 (2)02m <≤ 【解析】 【分析】(1)令()11ln 2f x x x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,利用导数证明当1x >时,()0f x <,即可得到12ln x x x<-. 用分析法证明()()G a b L a b <,,.(2)把题意转化为1112ln a a b m a b b -⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭恒成立.令)1t t =>,即为1ln 01t m t t -⋅-<+恒成立.令()()1ln 11t g t m t t t -=⋅->+,分2m >和02m <≤两种情况求出正实数m 的取值范围. (1)令()11ln 2f x x x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,定义域为()0,+∞.则()()222221111212222x x x f x x x x x---'=--==-.所以当1x >时,()0f x '<,()f x 在()1,+∞上单调递减. 又()10f =,所以当1x >时,()0f x <.所以当1x >时,11ln 2x x x ⎛⎫<- ⎪⎝⎭,即12ln x x x<-.(*)要证()()G a b L a b <,,ln ln a ba b--,只需证ln a b <令)1t t =>,则由(*),得12ln t t t <-.所以()()G a b L a b <,,.(2)由()()(),,,G a b A a b m L a b +<⋅恒成立,得ln ln 2a b a b m a b -+⋅-恒成立,即1112ln aa b m a b b-⎛⎫⋅<+ ⎪⎝⎭恒成立.令)1t t =>,由()221112ln 2t m t t t -⋅<++恒成立,得()1112ln 2t m t t -⋅<+恒成立. 所以1ln 01t m t t -⋅-<+恒成立. 令()()1ln 11t g t m t t t -=⋅->+,则 ()()()()()()222222121121111mt t t m t g t m t t t t t t-+-+--'=⋅-==++⋅+⋅. (注:()10g =) i.当0∆>,即2m >时,易知方程()22110t m t -+--=有一根1t 大于1,一根2t 小于1,所以()g t 在()11,t 上单调递增.所以()()110g t g >=,不符合题意. ii.当02m <≤时,有()()()222214110mt t t t t -+≤-+=--<, 所以()0g t '<,从而()g t 在()1,+∞上单调递减. 故当1t >时,恒有()()10g t g <=,符合题意. 综上可知,正实数m 的取值范围为02m <≤. 【点睛】导数的应用主要有:(1)利用导函数几何意义求切线方程;(2)利用导数研究原函数的单调性,求极值(最值); (3)利用导数求参数的取值范围.3.(1)1a > (2)证明见解析 【解析】 【分析】(1)先求导,分1a ≤和1a >进行讨论,1a >时结合零点存在定理说明存在零点即可;(2)先构造函数()ln 1g x a x x =-+,求导证明函数先增后减,故只要说明两个端点大于0即可,化简得到()()0001()1212g x x x a =--+,由(21)0f a ->借助()f x 的单调性说明021<<-a x a ,即可得到0()0g x >. (1)2(1)(1)()()(1)a x a x a x x a f x x a x x x-++--=+-+==',①若1a ≤,则()0f x '>在(1,)+∞恒成立,即()f x 在(1,)+∞上单调递增, 当1x >时,()(1)0f x f >=,与()f x 有一个大于1的零点0x 矛盾.②若1a >,令()0f x '>,解得01x <<或x a >,令()0f x '<,解得1x a <<. 所以()f x 在(0,1)和(,)a +∞上单调递增,在(1,)a 单调递减.所以()(1)0f a f <=,当x →+∞时,()f x →+∞,由零点存在性定理,()f x 在(,)a +∞上存在一个零点0x . 综上,1a >. (2)令()ln 1,()1'-=-+=-=a a xg x a x x g x x x,由(1)知01<<a x ,令()0g x '>,解得1x a <<,令()0g x '<,解得0a x x <<,故()g x 在(1,)a 单调递增,在()0,a x 单调递减.(1)0g =,()000ln 1=-+g x a x x因为0x 为函数()f x 的零点,故()20001ln (1)022=+-+++=x f x a x a x a ,即20001ln (1)22=-++--x a x a x a ,所以()()220000000011ln 1112222x x g x a x x a x a x ax a =-+=-++---+=-+-+()()0011212=--+x x a .又因为2(21)1(21)ln(21)(1)(21)ln(21)2222--=-+-+-++=--+a f a a a a a a a a a , 令()ln(21)22=--+h a a a a ,则21()ln(21)2ln(21)12121=-+-=-+-'--a h a a a a a ,令1()ln(21)121m a a a =-+--, 22224(1)()021(21)(21)a m a a a a -'=-=>---恒成立, 所以()h a '在(1,)+∞单调递增,()(1)0h a h ''>=,所以()h a 在(1,)+∞单调递增,()(1)0h a h >=,即(21)0f a ->,由(1)可知()0f a <,所以021<<-a x a ,因为0010,210-<-+<x x a ,所以()()()000112102=--+>g x x x a , 所以()0>g x 在(]01,x x ∈恒成立,故对任意的(]01,x x ∈,都有ln 10-+>a x x 恒成立. 【点睛】本题关键点在于构造函数()ln 1g x a x x =-+后,如何说明()()0001()1212g x x x a =--+大于0,由(21)0f a ->借助()f x 的单调性说明021<<-a x a ,即可得到0()0g x >,即可得证. 4.(1)当0a <时,()g x 的减区间为(0,)+∞,无增区间; 当0a >时,()g x 的减区间为1(0,)a,增区间为1(,)a +∞ (2)2(e ,).+∞ 【解析】 【分析】(1)依题意,()f x 的定义域为(0,)+∞,且()1()ln e ax f x g x a x a x'==++,则21()ax g x x -'=,再对a 进行分类讨论即可得到答案. (2)因为()f x 有两个极值点,所以()g x 有两个零点.由(1)知0a <时不合题意;当0a >时,min 1()()(21)g x g a na a==-,接下来对a 进行讨论即可得到答案. (1)依题意,()f x 的定义域为(0,)+∞,e()e (ln 1)ax axf x a x x'=++,则()1()ln e ax f x g x a x a x'==++,则21().ax g x x -'=①当0a <时,()0g x '<在,()0x ∈+∞上恒成立,()g x 单调递减;②当0a >时,令()0g x '=得,1x a =,所以,当1(0,)x a∈时,()0g x '<,()g x 递减; 当1(,)x a ∈+∞时,()0g x '>,()g x 递增;综上,当0a <时,()g x 的减区间为(0,)+∞,无增区间; 当0a >时,()g x 的减区间为1(0,)a ,增区间为1(,).a+∞ (2)因为()f x 有两个极值点,所以()g x 有两个零点, 由(1)知0a <时不合;当0a >时,min 1()()(21).g x g a na a==-当20e a <<时,1()()0g x g a>>,()g x 没有零点,不合题意;当2e a =时,1()0g a =,()g x 有一个零点1a ,不合题意;当2e a >时,1()0g a<,21()(12ln )g a a a a=+-,设()12ln a a a ϕ=+-,2e a >,则2()10a aϕ'=->,所以22()(e )e 30a ϕϕ>=->,即21()0g a >, 所以存在1211(,)x a a∈,使得1()0g x =; 又因为1()e 0eg =>,所以存在211(,)ex a ∈,使得2()0.g x =()f x 的值变化情况如下表:e a >()f x 综上,a 的取值范围是2(e ,).+∞5.(1)在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减 (2)两条 【解析】 【分析】(1)求出函数的导函数,再解关于导函数的不等式,即可求出函数的单调区间;(2)设直线l 分别与函数()f x ,()g x 的图象相切于点()11,ln A x x ,()2222,1B x x x -+,依题意可得()()12AB f x g x k '='=,即可得到方程组,整理得()211211ln 204x x x ++-=,令()()221ln 24x F x x x+=+-,利用导数说明函数的单调性,利用零点存在性定理判断零点的个数,即可得解; (1)解:由题设,()()()2ln 1h x f x g x x x x =-=-+-,定义域为()0,∞+,则()()()221112121x x x x h x x x x x+---'=-+=-=- 当01x <<时,()0h x '>;当1x >时,()0h x '<,所以()h x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减.(2)解:因为()ln f x x =,()21g x x x =-+,所以()1f x x'=,()21g x x '=-,设直线l 分别与函数()f x ,()g x 的图象相切于点()11,ln A x x ,()2222,1B x x x -+ 则()()12AB f x g x k '='=,即21222112ln 1121x x x x x x x -+-=-=- 由2122112ln 11x x x x x x -+-=-,得2121221ln 1x x x x x x -=-+- 即2212211ln 1x x x x x -=-+-,即221221ln 20x x x x x -++-= 由21121x x =-,得12112x x x +=,代入上式,得211112111111ln 20222x x x x x x x ⎛⎫+++-++-= ⎪⎝⎭即()211211ln 204x x x++-=,则()()2221117ln 2ln 4244x F x x x x x x +=+-=++- 设()()()()223332111112102222x x x x F x x x x x x x +---='=--=> 当01x <<时,()0F x '<;当1x >时,()0F x '>,所以()F x 在()0,1上单调递减,在()1,+∞上单调递增.因为()()min 110F x F ==-<,()()()222222441e 1e e ln e 204e4eF ++=+-=>,则()F x 在()1,+∞上仅有一个零点.因为()24242e e 7e 4e 7e 2024424F ---=-++-=+>,则()F x 在()0,1上仅有一个零点.所以()F x 在()0,∞+上有两个零点,故与函数()f x ,()g x 的图象都相切的直线l 有两条.6.(1)单增区间为(0,1),单减区间为(1,)+∞(2)min ()2g x =,max 10()3g x =【解析】 【分析】(1)求导之后,分别令()0f x '>,()0f x '<即可求出()f x 的单调区间; (2)由有相同的极值点求出a 的值,再利用对勾函数的单调性求出()g x 在区间1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值. (1)()f x 的定义域:()0,∞+()()22122x f x x x x--'=-+=,由()0f x '>得01x <<,由()0f x '<得1x >, ∴()f x 的单增区间为()0,1,单减区间为()1,+∞. (2)()21ag x x ='-,由(1)知()f x 的极值点为1. ∵函数()f x 与()g x 有相同的极值点, ∴()10g '=,即10a -=,∴1a =,从而()1g x x x =+,()g x 在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在(]1,3上递增,又1522g ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()1033g =,∴在区间1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦上,()()min 12g x g ==,()max 103g x =.7.(1)12K K <; (2)1. 【解析】 【分析】(1)对()f x 、()g x 求导,应用曲率公式求出()1,1处的曲率1K ,2K ,即可比较大小;(2)由题设求出()h x 的曲率平方,利用导数求2K 的最大值即可. (1)由()11f x x '=+,()21f x x ''=,则()()()()13332222211112511f K f ''===+'+⎡⎤⎣⎦,由()g x '=,()3214g x x -''=-,则()()()2333222221124511112g K g ''===⎡⎤'+⎡⎤⎛⎫⎣⎦+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,所以12K K <; (2)由()cos h x x '=,()sin h x x ''=-,则()322sin 1cos xK x =+,()()2223322sin sin 1cos 2sin xxK x x ==+-,令22sin t x =-,则[]1,2t ∈,故232tK t -=, 设()32t p t t -=,则()()32643226t t t t p t t t----'==,在[]1,2t ∈时()0p t '<,()p t 递减, 所以()()max 11p t p ==,2K 最大值为1. 8.(1)32322e e a <<; (2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)求出函数()f x 的导数,由()0f x '=分离参数并构造函数,求解其值域作答. (2)将不等式等价转化,构造两个函数,并分别探讨它们的最大、最小值即可推理作答. (1)依题意,21(1)e ()x x f x ax x -'=-,由()0f x '=得:21(1)e 1(1)e x xx x ax x a x --=⇔=,令1())(e x x x x ϕ-=,23x <<,则22()(1)e 0xx x x xϕ+'-=>,即()ϕx 在(2,3)上单调递增,当23x <<时,(2)()(3)x ϕϕϕ<<,即23e 2e()23x ϕ<<,由()'f x 在(2,3)上存在零点,则方程1(1)e x x a x-=在(2,3)上有根,因此有23e 12e 23a <<,解得32322e e a <<,所以a 的取值范围是:32322e e a <<. (2) 函数()f x 的定义域为(0,)+∞,当34e a ≥时,2ln e e ln ()000x x x a x f x a x x x<⇔-<⇔->, 令2e ()x a g x x =,0x >,求导得:3e ())(2x a x x g x'-=,当02x <<时,()0g x '<,当2x >时,()0g x '>,即函数()g x 在(0,2)上单调递减,在(2,)+∞上单调递增,当2x =时,22min 3e 4e 1()(2)4e 4ea g x g ==≥⋅=, 令ln ()x h x x =,0x >,求导得:21ln ()x h x x -'=,当0e x <<时,()0h x '>,当e x >时,()0h x '<,即函数()h x 在(0,e)上单调递增,在(e,)+∞上单调递减,当e x =时,max 1()(e)eh x h ==, 因此,0x ∀>,min max 1()()()()eg x g x h x h x ≥≥=≥,而()g x 的最大值与()h x 的最小值不同时取得,即上述不等式中不能同时取等号,于是得:0x ∀>,()()g x h x >成立,即2e ln 0x a x x x ->成立, 所以()0f x <.【点睛】思路点睛:证明不等式常需构造辅助函数,将不等式证明转化为利用导数研究函数的单调性、求最值等解决.9.(1)增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2-(2)()max 312f x =,()min 163f x =- 【解析】【分析】(1)根据题意得()20f '=,进而得12a =,再根据导数与单调性的关系求解即可;(2)由(1)知[]4,3x ∈-时,()f x 的增区间为[)4,3--,(]2,3,减区间为()3,2-,进而求解()4f -,()3f -,()2f ,()3f 的值即可得答案.(1)解:(1)()226f x x ax '=+-,因为()f x 在2x =处取得极值,所以()24460f a '=+-=,解得12a =. 检验得12a =时,()f x 在2x =处取得极小值,满足条件.所以()26f x x x '=+-, 令()0f x '>,解得3x <-或2x >,令()0f x '<,解得32x -<<, 所以()f x 的增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2-;(2)解:令()260f x x x '=+-=,解得3x =-或2x =,由(1)知()f x 的增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2-; 当[]4,3x ∈-时,()f x 的增区间为[)4,3--,(]2,3,减区间为()3,2- 又()()()()321138444642323f -=⨯-+⨯--⨯-+=, ()()()()321131333632322f -=⨯-+⨯--⨯-+=, ()321116222622323f =⨯+⨯-⨯+=-, ()32115333632322f =⨯+⨯-⨯+=-, 所以()max 312f x =,()min 163f x =-. 10.(1)单调增区间为2,2m ⎛⎫-⎪⎝⎭,单调减区间为[)2,,2,m ∞∞⎛⎤--+ ⎥⎝⎦ (2)20,4e ⎛⎤ ⎥-⎝⎦ 【解析】【分析】(1)先对函数求导,然后由导数的正负可求出函数的单调区间, (2)由函数()f x 在[]1,2上为增函数,求出函数的最值,则()()max min 24e 2()()e m g m f x f x -+=-=,然后将问题转化为()224e 24e e m -+≥,从而可求出实数m 的取值范围.(1)()()()()221422(0)e e x x mx m x mx x f x m -+-+-+-=>'=令()0f x '=,解得2x m =-或2x =,且22m-<当2,x m ∞⎛⎤∈-- ⎥⎝⎦时,()0f x '≤,当2,2x m ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0f x '>, 当[)2,x ∞∈+时,()0f x '≤即()f x 的单调增区间为2,2m ⎛⎫-⎪⎝⎭,单调减区间为[)2,,2,m ∞∞⎛⎤--+ ⎥⎝⎦ (2)由(1)知,当[]0,1,2m x >∈时,()0f x '>恒成立 所以()f x 在[]1,2上为增函数,即()()max min 242()2,()1e e m m f x f f x f +====. ()()12f x f x -的最大值为()()max min 24e 2()()e m g m f x f x -+=-=()()1224e f x f x ⎡⎤≥-⎣⎦恒成立 ()224e 24e e m -+∴≥ 即24e m ≤-, 又0m > 20,4e m ⎛⎤∴∈ ⎥-⎝⎦故m 的取值范围20,4e ⎛⎤ ⎥-⎝⎦。
导数的练习题(打印版)
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。
(完整word)导数的计算练习题及答案
【巩固练习】一、选择题1.设函数310()(12)f x x =-,则'(1)f =( )A .0B .―1C .―60D .602.(2014 江西校级一模)若2()2ln f x x x =-,则'()0f x >的解集为( ) A.(0,1) B 。
()(),10,1-∞- C 。
()()1,01,-+∞ D.()1,+∞3.(2014春 永寿县校级期中)下列式子不正确的是( )A 。
()'23cos 6sin x x x x +=- B. ()'1ln 22ln 2x x x x-=-C 。
()'2sin 22cos 2x x = D 。
'2sin cos sin x x x xx x -⎛⎫= ⎪⎝⎭4.函数4538y x x =+-的导数是( ) A .3543x + B .0 C .3425(43)(38)x x x ++- D .3425(43)(38)x x x +-+- 5.(2015 安徽四模)已知函数()f x 的导函数为'()f x ,且满足关系式2'()3(2)ln f x x xf x =++,则'(2)f 的值等于( )A. 2B.-2 C 。
94 D 。
94- 6.设曲线1(1)1x y x x +=≠-在点(3,2)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a=( ) A .2 B .12 C .―12D .―27.23log cos (cos 0)y x x =≠的导数是( )A .32log tan e x -⋅B .32log cot e x ⋅C .32log cos e x -⋅D .22log cos ex二、填空题8.曲线y=sin x 在点,12π⎛⎫⎪⎝⎭处的切线方程为________。
9.设y=(2x+a)2,且2'|20x y ==,则a=________.10.31sin x x '⎛⎫-= ⎪⎝⎭____________,()2sin 25x x '+=⎡⎤⎣⎦____________. 11.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________。
导数的计算试题12345(纯答案)
5、解: y ' = 4 e 6、解: y '
x
1 x 1
2
f ( x ) (1 x ) ( x sin x ) ln x (1 x ) ( x sin x ) ln x
' 2 ' 2 '
7、解
(1 x ) ( x sin x ) (ln x )
2 2
4 x ( 3 x 2 ) ( 2 x 3) 3 18 x 8 x 9
2
2
王新敞
奎屯
新疆
4、解: y cos x ( x ) 2 x cos x
2 2
2
5、解:y’=2(cos3 )·3 ·ln3 6、解: y ' cos x /(2 sin x ) 7、解
y (cos x ln x x ) (cos x ) (ln x ) ( x ) sin x
' 4 ' ' ' 4 '
2x
2x
1 x
4x
3
8、解: y '
2 x sin x x cos x
2
sin x
2
9、解: y
1 2
ln 1 x
2
y
/
1
2 1 x
2x
2
x 1 x
3
2
10、解
y ( x ) sin x ln x x (sin x ) ln x x sin x (ln x )
3 3
3 x sin x ln x x cos x ln x x sin x .
(word完整版)导数的运算练习题
导数的运算练习一、常用的导数公式(1)'C = (C 为常数); (2)()'n x = ; (3)(sin )'x = ; (4)(cos )'x = ; (5)()'x a = ; (6)()'x e = ; (7)_____________; (8)_____________;二、导数的运算法则 1、(1) ; (2);(3)______________________________________; (4)=___________________________________;(C 为常数)2、复合函数的导数设 .三、练习1、已知()2f x x =,则()3f '等于( )A .0B .2xC .6D .9 2、()0f x =的导数是( )A .0B .1C .不存在D .不确定 3、32y x = ) A .23xB .213x C .12- D 33x4、曲线n y x =在2x =处的导数是12,则n 等于( )A .1B .2C .3D .45、若()f x =()1f '等于( )A .0B .13- C .3 D .136、2y x =的斜率等于2的切线方程是( ) A .210x y -+=B .210x y -+=或210x y --=C .210x y --=D .20x y -= 7、在曲线2y x =上的切线的倾斜角为4π的点是( ) A .()0,0 B .()2,4 C .11,416⎛⎫ ⎪⎝⎭ D .11,24⎛⎫⎪⎝⎭8、设()sin y f x =是可导函数,则x y '等于( )A .()sin f x 'B .()sin cos f x x '⋅C .()sin sin f x x '⋅D .()cos cos f x x '⋅ 9、函数()22423y x x=-+的导数是( )A .()2823x x -+B .()2216x -+ C .()()282361x x x -+-D .()()242361x x x -+-10、曲线34y x x =-在点()1,3--处的切线方程是( ) A .74y x =+B .72y x =+C .4y x =-D .2y x =-11、点P 在曲线323y x x =-+上移动,设点P 处切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是( )A .0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .30,,24πππ⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭C .3,4ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .3,24ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦12、求函数212y x =-在点1x =处的导数。
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导数及其应用
1、求函数的单调性:
利用导数求函数单调性的基本方法:设函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,
(1)如果恒()0f x '>,则函数()y f x =在区间(,)a b 上为增函数;
(2)如果恒()0f x '<,则函数()y f x =在区间(,)a b 上为减函数;
利用导数求函数单调性的基本步骤:①求函数()y f x =的定义域;②求导数()f x '; ③解不等式()0f x '>,解集在定义域内的不间断区间为增区间;④解不等式()0f x '<,解集在定义域内的不间断区间为减区间。
注意:利用导数由函数的单调性解决相关问题(如确定参数的取值范围): 设函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,
(1)如果函数()y f x =在区间(,)a b 上为增函数,则()0f x '≥在区间(,)a b 上恒成立
(2)如果函数()y f x =在区间(,)a b 上为减函数,则()0f x '≤在区间(,)a b 上恒成立
2、求函数的极值:
基本步骤是:
(1)确定函数()f x 的定义域;(2)求导数()f x ';(3)求方程()0f x '=的全部实根,12n x x x <<< ,顺次将定义域分成若干个小区间,并列表:x 变化时,()f x '和()f x 值的
变化情况: x
1(,)x -∞ 1x 12(,)x x … n x (,)n x +∞ ()f x ' 正负 0 正负
0 正负 ()f x
单调性 单调性 单调性 (4)检查()f x '的符号并由表格判断极值。
3、求函数的最大值与最小值:
求函数()f x 在区间[,]a b 上的最大值和最小值的步骤:
(1)求()f x 在区间(,)a b 上的极值;
(2)将第一步中求得的极值与(),()f a f b 比较,得到()f x 在区间[,]a b 上的最大值与最小值。
4、解决求参数的有关问题
(1)建立不等式
(2)分离变量
(3)构造函数求最值
1、已知函数3
()31,0f x x ax a =--≠
(1)求()f x 的单调区间;
(2)若()f x 在1x =-处取得极值,直线y=m 与()y f x =的图象有三个不同的交点,求m 的取值范围。
2、设函数()()()x x x f +-+=1ln 212
. (1)求()x f 的单调区间;
(2)若当⎥⎦
⎤⎢⎣⎡--∈1,11e e x 时,(其中 718.2=e )不等式()m x f <恒成立,求实数m 的取值范围;
(3)试讨论关于x 的方程:()a x x x f ++=2在区间[]2,0上的根的个数.
3、设函数()(0)kx f x xe k =≠
(1)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程;
(2)求函数()f x 的单调区间;
(3)若函数()f x 在区间(1,1)-内单调递增,求k 的取值范围.
4、设函数.,),(2)(234R b a R x b x ax x x f ∈∈+++=其中
(1)若函数a x x f 求处有极值仅有,0)(=的取值范围;
(2)若对于任意的]0,1[1)(],2,2[-≤-∈在不等式x f a 上恒成立,求b 的取值范围。
5、已知函数1()ln 1a f x x ax x
-=-+
-()a R ∈. (1)讨论()f x 的单调性; (2)设2()2 4.g x x bx =-+当14
a =时,若对任意1(0,2)x ∈,存在[]21,2x ∈,使 12()()f x g x ≥,求实数
b 取值范围.。