2019北师大版数学选修2-2同步优化指导练习-第2章 3 计算导数 活页作业7 Word版含答案解析

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数学北师大版选修2-2同步练习 第二章§3计算导数 含解

数学北师大版选修2-2同步练习 第二章§3计算导数 含解

高手支招6体验成功基础巩固1.y=cotx 的导数是( ) A.y′=x2sin 1 B.y′=x 2cos 1- C.y′=x 2sin 1- D.y′=x 2cos 1 答案:C思路分析:教材中已经给出了导数公式表,查表易求.2.求下列函数的导数:(1)y=x 5,(2)y=21x. 解:(1)y′=(x 5)′=5x 5-1=5x 4.(2)y′=(21x )′=(x -2)′=-2x -2-1=32x -. 3.求下列函数的导数: (1)y=31x ;(2)y=3x . 解:(1)y′=(31x )′=(x -3)′=-3x -3-1=-3x -4. (2)y′=(3x )′=(x 31)′=31x 131-=31x 32-. 思路分析:按照题目的形式特点利用相应的公式即可.4.质点的运动方程是s=t 3(s:单位m ,t:单位s),求质点在t=3时的速度. 解:v=s′=(t 3)′=3t 3-1=3t 2,当t=3时,v=3×32=27(m/s),∴质点在t=3时的速度为27 m/s.综合应用5.求正弦曲线y=sinx 上切线斜率等于21的点. 解:y′=cosx,y′o x x =|=21,设切点为(x 0,y 0),即cosx 0=21,∴x 0=2kπ±3π(k ∈Z ) ∴y 0=sinx 0=sin(2kπ±3π)=±23. 答:所求的点为(2kπ+3π,23)和(2kπ-3π,23-)(k ∈Z ). 6.设直线l 1与曲线y=x 相切于P ,直线l 2过P 且垂直于l 1,若l 2交x 轴于Q 点,又作PK 垂直于x 轴,垂足为K ,求KQ 的长.解:先确定直线l 2的斜率,再写出l 2的方程.设P(x 0,y 0),则1l k =0|'x x y ==021x ,由l 2与l 1垂直,故2l k =-20x ,于是l 2:y-y 0=-20x (x-x 0),令y=0,则-y 0=-20x (x Q -x 0),即-0x =-20x (x Q -x 0),解得x Q =21+x 0,易见x K =x 0,于是|KQ|=|x Q -x K |=21.。

2018-2019学年高中数学 第2章 3计算导数课时作业 北师大版选修2-2

2018-2019学年高中数学 第2章 3计算导数课时作业 北师大版选修2-2

【成才之路】2015-2016学年高中数学 第2章 3计算导数课时作业北师大版选修2-2一、选择题1.已知f (x )=x 2,则f ′(3)等于( )A .0 B .2x C .6 D .9[答案] C[解析] f ′(x )=2x ⇒f ′(3)=6.2.(2014·泰安模拟)若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线方程为3x -y +1=0,则( )A .f ′(x 0)<0B .f ′(x 0)>0C .f ′(x 0)=0D .f ′(x 0)不存在[答案] B[解析] 由导数的几何意义可知曲线在(x 0,f (x 0))处的导数等于曲线在该点处的切线的斜率,所以f ′(x 0)=3.故选B.3.若曲线y =x 4的一条切线l 与直线x +4y -8=0垂直,则切线l 的方程为( )A .4x -y -3=0 B .x +4y -5=0C .4x -y +3=0 D .x +4y -3=0[答案] A[解析] y ′=4x 3,直线x +4y -8=0的斜率为-,所以切线l 的斜率为4.所以144x 3=4,解得x =1.所以切点为(1,1),切线l 的方程为y -1=4(x -1),即4x -y -3=0.4.函数y =lg x 在x =1处的瞬时变化率为( )A .0 B .1 C .ln10 D .1ln10[答案] D[解析] y ′=,∴函数在x =1处的瞬时变化率为=.1x ln1011×ln101ln105.(2014·新课标Ⅱ理,8)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[答案] D[解析] ∵f (x )=ax -ln(x +1),∴f ′(x )=a -.1x +1∴f (0)=0,且f ′(0)=2.联立解得a =3,故选D.二、填空题6.曲线y =x n 在x =2处的导数为12,则n 等于________.[答案] 3[解析] y ′=nx n -1,∴y ′|x =2=n ·2n -1=12,∴n =3.7.曲线y =f (x )=2x 2在点(-1,2)处的切线方程为________.[答案] 4x +y +2=0[解析] ∵y =f (x )=2x 2,∴f ′(x )=4x ,f ′(-1)=-4.故曲线y =2x 2在点(-1,2)处的切线方程为y -2=-4(x +1),化简得4x +y +2=0.8.直线y =x +b (b 是常数)是曲线y =ln x (x >0)的一条切线,则实数b =________.12[答案] ln2-1[解析] 对曲线对应的函数求导得y ′=,令=得x =2,故切点坐标是(2,ln2),1x 1x 12代入直线方程,得ln2=×2+b ,所以b =ln2-1.12三、解答题9.求下列函数的导数(1)y =;(2)y =;(3)y =log 2x .1x 23x [解析] (1)y ′=′=(x -2)′=-2x -3(1x 2)(2)y ′=()′=(x )′=x -3x 131323(3)y ′=(log 2x )′=1x ln210.求曲线f (x )=x 3在点(3,27)处的切线与坐标轴所围三角形的面积.[解析] 因为f (x )=x 3,所以f ′(x )=3x 2,所以f ′(3)=27,得曲线f (x )=x 3在点(3,27)处的切线方程为y -27=27(x -3),即y =27x -54,所以切线与x 轴、y 轴的交点分别为(2,0)、(0,-54),所以切线与坐标轴所围三角形的面积为S =×2×54=54.12一、选择题1.下列各式正确的是( )A .(sin a )′=cos a (a 为常数) B .(cos x )′=sin x C .(sin x )′=cos x D .(x -5)′=-x -615[答案] C[解析] 由导数的运算法则易得,注意A 选项中的a 为常数,所以(sin a )′=0.故选C .2.曲线y =x 3+ax +1的一条切线方程为y =2x +1,则实数a =( )A .1 B .3 C .2 D .4[答案] C[解析] 设切点为(x 0,y 0),则f ′(x 0)=3x +a ,20∴3x +a =2①20又∵切点既在曲线上,又在切线上,∴x +ax 0+1=2x 0+1②30由①②得Error!3.过曲线y =上一点P 的切线的斜率为-4,则点P 的坐标是( )1x A . B .或(12,2)(-12,-2)(12,2)C .D .(-12,-2)(12,-2)[答案] B[解析] y ′=′=-,(1x )1x 2解得-=-4,解得x =±,1x 212所以P 点的坐标为或,故选B.(12,2)(-12,-2)4.已知直线ax -by -2=0与曲线y =x 3在点P (1,1)处的切线互相垂直,则为( )abA .B .- 2323C .D .-1313[答案] D[解析] 由导数的定义可得y ′=3x 2,∴y =x 3在点P (1,1)处的切线斜率k =y ′|x =1=3,由条件知,3×=-1,∴=-.a b a b 13二、填空题5.下列命题中,正确命题的个数为____________.①若f (x )=,则f ′(0)=0;x ②(log a x )′=x ln a (a >0,a ≠1);③加速度是动点位移s (t )对时间t 的导数;④曲线y =x 2在(0,0)处没有切线.[答案] 0[解析] ①因为f (x )=,当x 趋于0时不存在极限,所以x =0处不存在导数,故x 错误;②(log a x )′=,(a >0,a ≠1),故错误;③瞬时速度是位移s (t )对时间t 的1x ln a 导数,故错误;④曲线y =x 2在(0,0)处的切线为直线y =0,故错误.6.过原点作曲线y =e x 的切线,则切点的坐标为____________,切线的斜率为____________.[答案] (1,e) e[解析] ∵(e x )′=e x ,设切点坐标为(x 0,e x 0),则过该切点的直线的斜率为e x 0,∴直线方程为y -e x 0=e x 0(x -x 0).∴y -e x 0=e x 0·x -x 0·e x 0.∵直线过原点,∴(0,0)符合上述方程.∴x 0·e x 0=e x 0.∴x 0=1.∴切点为(1,e),斜率为e.三、解答题7.试比较曲线y =x 2与y =在它们交点处的切线的倾斜角的大小.1x [解析] 解方程组Error!,得Error!,即两条曲线的交点坐标为(1,1).对于函数y =x 2,y ′=2x ,所以曲线y =x 2在交点(1,1)处的切线l 1的斜率k 1=2;对于函数y =,y ′=-,所以曲线y =在交点(1,1)处的切线l 2的斜率k 2=-1.1x 1x 21x由于k 1>0,k 2<0,所以切线l 1的倾斜角小于切线l 2的倾斜角.8.试求过点A (3,5)且与曲线y =f (x )=x 2相切的直线方程.[分析] 本题的关键在于求切线的斜率,首先判断A 是否在曲线上,若A 在曲线上,则A 可能为切点,否则A 不是切点,则需要设出切点的坐标.[解析] 点A 不在曲线y =x 2上,应先求切点.设所求切线的切点为P (x 0,y 0),因为P 是曲线y =x 2上一点,所以y 0=x .又过点P (x 0,y 0)的切线斜率为f ′(x 0)=2x 0,而所求20切线过点A (3,5)和P (x 0,y 0)两点,所以其斜率又应为.所以2x 0=,将它与y 0-5x 0-3y 0-5x 0-3y 0=x 联立,得Error!所以Error!或Error!即切点为(1,1)或(5,25).当切点为(1,1)时,切20线斜率k 1=2,相应切线方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1;当切点为(5,25)时,切线斜率k 2=10,相应切线方程为y -25=10(x -5),即y =10x -25.综上,所求切线方程为y =2x -1或y =10x -25.。

数学同步优化指导(北师大版选修2-2)练习:第3章 1 导数与函数的单调性(第二课时) 活页作业11

数学同步优化指导(北师大版选修2-2)练习:第3章 1 导数与函数的单调性(第二课时) 活页作业11

活页作业(十一) 导数与函数的单调性(第二课时)1.函数f (x )=2x 3+ax 2+1(a 为常数)在区间(-∞,0)和(2,+∞)内单调递增,且在区间(0,2)内单调递减,则a 值为( )A .1B .2C .-6D .-12解析:f ′(x )=6x 2+2ax ,依题意得f ′(2)=24+4a =0,∴a =-6. 答案:C2.若函数f (x )=13x 3+x 2-ax 在区间(1,+∞)上是增加的,且在区间(1,2)上有零点,则实数a 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫43,3B . ⎝⎛⎭⎫43,103 C .⎝⎛⎦⎤43,3D .(-∞,3]解析:∵函数f (x )=13x 3+x 2-ax 在区间(1,+∞)上是增加的,∴f ′(x )=x 2+2x -a ≥0在区间(1,+∞)上恒成立. ∴a ≤x 2+2x ,x ∈(1,+∞)恒成立. ∵当x >1时,x 2+2x >3, ∴a ≤3.①∵函数f (x )=13x 3+x 2-ax 在区间(1,+∞)上是增加的,且在区间(1,2)上有零点,∴f (1)<0,f (2)>0. ∴43<a <103.② 由①②得,43<a ≤3.答案:C3.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2(x ≥0),x 3-(a -1)x +a 2-3a -4(x <0) 在(-∞,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,1] B .[-1,1] C .(-∞,1)D .[-1,4]解析:若原函数在R 上为增函数,则当x <0时,f ′(x )=3x 2-(a -1)≥0恒成立.因此有a ≤1.还需注意函数在分段点处函数值的大小,应有a 2-3a -4≤0,解得-1≤a ≤4.综上-1≤a ≤1.答案:B4.已知定义在R 上的偶函数f (x )满足x ∈(-∞,0)时,f (x )+xf ′(x )<0成立,若a =20.2f (20.2),b =ln 2·f (ln 2),c =log 0.50.25·f (log 0.50.25),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .c >a >bC .b >a >cD .a >c >b解析:构造函数h (x )=xf (x ),由函数y =f (x )是R 上的偶函数,函数y =x 是R 上的奇函数,可得h (x )=xf (x )是R 上的奇函数.又当x ∈(-∞,0)时,h ′(x )=f (x )+xf ′(x )<0. ∴函数h (x )在x ∈(-∞,0)上为单调递减函数. ∴h (x )在x ∈(0,+∞)上为单调递减函数. ∵2>20.2>1,0<ln 2<1,log 0.50.25=2, ∴log 0.50.25>20.2>ln 2.∴b >a >c . 答案:C5.设p :f (x )=x 3+2x 2+mx +1在(-∞,+∞)内单调递增,q :m ≥43,则p 是q 的________条件.( )A .充要B .充分不必要C .必要不充分D .既不充分又不必要解析:对于p ,由题意知f ′(x )=3x 2+4x +m ≥0在R 上恒成立,即Δ≤0. ∴4-3m ≤0.∴m ≥43.又当m =43时,f (x )=x 3+2x 2+43x +1=⎝⎛⎭⎫x +233+1927在R 上单调递增,∴m ≥43.∴p 是q 的充要条件.答案:A6.若函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的递减区间为[-1, 2],则b =________,c =________. 解析:由题意知,f ′(x )=3x 2+2bx +c ≤0在[-1,2]上恒成立,所以-1,2为方程3x 2+2bx +c =0的两根,则b =-32,c =-6.答案:-32-67.若函数f (x )=ax 3+x 恰有三个单调区间,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵f ′(x )=3ax 2+1,f (x )有三个单调区间, ∴方程3ax 2+1=0有两个不等实根. ∴Δ=0-4×3a ×1>0.解得a <0.答案:(-∞,0)8.已知函数f (x )=x 3-ax 在[1,+∞)上是单调递增函数,则a 的最大值是________. 解析:由题意得f ′(x )=3x 2-a ≥0在[1,+∞)上恒成立,因此a ≤3.故a 的最大值为3.答案:39.已知函数f (x )=ln x ,g (x )=ax (a >0),设F (x )=f (x )+g (x ).(1)求F (x )的单调区间;(2)若以y =F (x )(x ∈(0,3])图像上任意一点P (x 0,y 0)为切点的切线的斜率k ≤12恒成立,求实数a 的最小值.解:(1)F (x )=f (x )+g (x )=ln x +ax (x >0),F ′(x )=1x -a x 2=x -ax2(x >0).∵a >0,由F ′(x )>0得x ∈(a ,+∞), ∴F (x )在(a ,+∞)上是增加的. 由F ′(x )<0得x ∈(0,a ), ∴F (x )在(0,a )上是减少的.∴F (x )的递减区间为(0,a ),递增区间为(a ,+∞). (2)∵F ′(x )=x -ax2(0<x ≤3),∴k =F ′(x 0)=x 0-a x 20≤12(0<x 0≤3)恒成立.即a ≥⎝⎛⎭⎫-12x 20+x 0max . 当x 0=1时,-12x 20+x 0取得最大值12, ∴a ≥12.∴a min =12.10.设f (x )=-13x 3+12x 2+2ax .若f (x )在⎝⎛⎭⎫23,+∞上存在单调递增区间,求a 的取值范围. 解:f ′(x )=-x 2+x +2a =-⎝⎛⎭⎫x -122+14+2a , 当x ∈⎣⎡⎭⎫23,+∞时,f ′(x )的最大值为f ′⎝⎛⎭⎫23=29+2a . 函数有单调递增区间,即在⎝⎛⎭⎫23,+∞内,导函数大于0有解,令29+2a >0,得a >-19. 所以当a ∈⎝⎛⎭⎫-19,+∞时,f (x )在⎝⎛⎭⎫23,+∞上存在单调递增区间.11.已知函数f (x )(x ∈R )满足f (1)=1,且f (x )的导函数f ′(x )<12,则f (x )<x 2+12的解集为( )A .{x |-1<x <1}B .{x |x <-1}C .{x |x <-1或x >1}D .{x |x >1}解析:设g (x )=f (x )-x 2-12,则g ′(x )=f ′(x )-12<0.∴g (x )在R 上是减函数.∵g (1)=f (1)-12-12=1-1=0,∴g (x )=f (x )-x 2-12<0的解集为{x |x >1}.答案:D12.已知函数f (x )=2e x -mx (其中e ≈2.718…)在区间[-1,0]上单调递减,则实数m 的取值范围为________.解析:由题意得f ′(x )=2e x -m ≤0在[-1,0]上恒成立,即m ≥2e x 恒成立,可得m ≥2. 答案:[2,+∞)13.若函数f (x )=x 3-3ax 2-bx ,其中a ,b 为实数,f (x )在区间[-1,2]上为减函数,且b =9a ,则a 的取值范围是________.解析:由已知得f ′(x )=3x 2-6ax -b ≤0对∀x ∈[-1,2]恒成立, ∵b =9a ,∴x 2-2ax -3a ≤0.∵2x +3>0. ∴a ≥x 22x +3对x ∈[-1,2]恒成立.解得a ≥1. 答案:[1,+∞)14.已知函数f (x )=ax -ln x ,若f (x )>1在区间(1,+∞)内恒成立,则实数a 的取值范围为_________.解析:由已知a >1+ln xx 在区间(1,+∞)内恒成立.设g (x )=1+ln xx ,∴g ′(x )=-ln xx2<0(x >1).∴g (x )=1+ln xx 在区间(1,+∞)内递减.∴g (x )<g (1). ∵g (1)=1,∴1+ln xx<1在区间(1,+∞)内恒成立.∴a ≥1. 答案:[1,+∞)15.已知函数f (x )=a ln x +x 3(a 为常数).(1)若a =-3,判断函数f (x )在(1,+∞)上的单调性; (2)函数f (x )在[1,e]上单调递减,求实数a 的取值范围;(3)若存在x ∈[1,e],使得f (x )≥ax +x 3-x 2+2x 成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =-3时f ′(x )=3x 2-3x =3(x 3-1)x. 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0. ∴函数f (x )在(1,+∞)上是增函数.(2)由已知得f ′(x )=a x +3x 2=3x 3+a x .∵f (x )在[1,e]上单调递减,∴f ′(x )≤0在[1,e]上恒成立.即a ≤-3x 3在[1,e]上恒成立. ∵(-3x 3)min =-3e 3,∴a ≤-3e 3. (3)不等式f (x )≥ax +x 3-x 2+2x 可化为 a (x -ln x )≤x 2-2x .∵x ∈[1,e],∴ln x ≤1≤x ,且不能同时取等号. ∴ln x <x ,即x -ln x >0. ∴a ≤x 2-2xx -ln x (x ∈[1,e]).令g (x )=x 2-2xx -ln x (x ∈[1,e]),则g ′(x )=(x -1)(x +2-2ln x )(x -ln x )2.当x ∈[1,e]时,x -1≥0,ln x ≤1,x +2-2ln x >0,从而g ′(x )≥0(仅当x =1时取等号), ∴g (x )在[1,e]上为增函数. ∴g (x )的最小值为g (1)=-1. ∴实数a 的取值范围是(-∞,-1]. 16.设函数f (x )=1+x 1-xe -ax .(1)试写出定义域及f ′(x )的解析式; (2)设a >0,讨论函数y =f (x )的单调性. 解:(1)f (x )的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),f ′(x )=ax 2+2-a (1-x )2e -ax,其中x ≠1.(2)①当0<a ≤2时,f ′(x )≥0且仅在有限个点处取等号,∴f (x )在(-∞,1),(1,+∞)上为增函数.②当a >2时,由f ′(x )>0得ax 2+2-a >0,解得x >a -2a或x <-a -2a;由f ′(x )<0得ax 2+2-a <0,解得-a -2a<x < a -2a. 综上所述,当0<a ≤2时,函数y =f (x )在(-∞,1),(1,+∞)上单调递增;当a >2时,函数y =f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-a -2a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫a -2a ,1,(1,+∞)上单调递增,在⎝⎛⎭⎪⎫-a -2a , a -2a 上单调递减.。

北师版高中同步学考数学选修2-2精品课件 第二章 §3 计算导数

北师版高中同步学考数学选修2-2精品课件 第二章 §3 计算导数
π
(4)y=log3x;(5)y=sin 2 + .
解:(1)y'=-5x-5-1=-5x-6.
(2)y'=4xln 4.
(3)∵y= =(x
1
)2
=
3 -1
= 4 4.
1
.
(4)y'=(log3x)'=
ln3
π
(5)∵y=sin + =cos
2
3 3-1
∴y'=4 4
∴y'=-sin x.
5
=
(4)∵y=log2x2-log2x=log2x,
1
∴y'=(log2x)'=x2 .
x
x
(5)∵y=-2sin2 1-2 2 4
x
x
=2sin 2 2 2 4 -1
x
=
x
=2sin 2cos 2=sin x,
∴y'=cos x.
3 -2
5
5
=
.
3
5
5
x2
.
探究学习
探究一
探究二
分析熟练掌握导数的基本公式.运用有关性质或公式将问题转化为
基本初等函数后再求导数.
探究学习
探究一
探究二
解:(1)y'=(x
(2)y'=
(3)y'=(
1
4
5
思想方法
3
3 3-1
x)'=(x 2 )'= 2
2
3
2
.
4
5
'=(x-4)'=-4x-4-1=-4x-5=3
3

2019北师大版数学选修2-2同步优化指导练习-阶段质量评估1Word版含答案解析

2019北师大版数学选修2-2同步优化指导练习-阶段质量评估1Word版含答案解析

阶段质量评估(一)推理与证明(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.下列推理正确的是()A.把a(b+c)与log a(x+y)类比,则有:log a(x+y)=log a x+log a yB.把a(b+c)与sin(x+y)类比,则有:sin(x+y)=sin x+sin yC.把(ab)n与(x+y)n类比,则有:(x+y)n=x n+y nD.把(a+b)+c与(xy)z类比,则有:(xy)z=x(yz)解析:A,B,C所得结论均为错误结论,只有D所得结论正确.答案:D2.由“正三角形的内切圆切于三边的中点”可类比猜想出正四面体的内切球切于四个侧面三角形()A.内任一点B.某高线上的点C.中心D.外的某点解析:将三角形类比为正四面体,三角形三边的中点可类比为四个侧面三角形的中心.答案:C3.在△ABC中,sin Asin C>cos Acos C,则△ABC一定是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定解析:由sin Asin C>cos Acos C,可得cos(A+C)<0,即cos B>0,所以B为锐角,但并不能判断角A,C,故选D.答案:D4.用反证法证明:“方程ax2+bx+c=0,且a,b,c都是奇数,则方程没有整数根”时,正确的假设是方程存在实数根x0为()A.整数B.奇数或偶数C.正整数或负整数D.自然数或负整数解析:方程没有整数根的否定是方程有整数根,在方程ax2+bx+c=0中,a,b,c都是奇数,故0不是方程的根,因此正确的假设是方程存在实数根x0为正整数或负整数.答案:C5.用数学归纳法证明1+a+a2+…+a n+1=1-a n+21-a(a≠1,n∈N+),在验证n=1成立时,左边计算所得结果为()A.1 B.1+a。

2019北师大版数学选修2-2同步优化指导练习-第2章 5 简单复合函数的求导法则 活页作业9 Word版含答案解析

2019北师大版数学选修2-2同步优化指导练习-第2章 5 简单复合函数的求导法则 活页作业9 Word版含答案解析

活页作业(九) 简单复合函数的求导法则1.y =12(e x +e -x )的导数y ′等于( )A .12(e x +e -x )B .12(e x -e -x )C .e x +e -xD .e x -e -x解析:y ′=12(e x +e -x )′=12(e x -e -x ).答案:B2.函数f (x )=sin ⎝⎛⎫2x +π6·cos ⎝⎛⎫2x +π6,则f ′(0)等于( ) A .1 B .0C .-1D .以上都不对解析:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6·cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6=12sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3, f ′(x )=12cos ⎝⎛⎭⎫4x +π3·⎝⎛⎭⎫4x +π3′=2cos ⎝⎛⎭⎫4x +π3, ∴f ′(0)=2cos π3=1.答案:A 3.曲线f (x )=e 2x-4在x =2处的切线方程为( )A .2x -y -3=0B .2x +y -3=0C .e x -y -2e +1=0D .e x +y +2e -1=0解析:∵f ′(x )=e 2x -4(2x -4)′=2e 2x -4,∴f ′(2)=2. 又切点为(2,1),∴切线方程为y -1=2(x -2), 即2x -y -3=0. 答案:A4.函数y =ln(x 2-1)的导数y ′=( ) A .2xx 2-1B .1x 2-1C .2x -1x 2-1D .x 2x 2-1解析:y ′=(x 2-1)′x 2-1=2xx 2-1.答案:A5.已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为( ) A .1 B .2 C .-1D .-2解析:设切点为P (x 0,y 0),则y 0=x 0+1,y 0=ln(x 0+a ).∵y ′|x =x 0=1x 0+a=1,∴x 0+a =1.∴y 0=0,x 0=-1.∴a =2. 答案:B6.函数y =x -(2x -1)2的导数是________. 解析:y ′=x ′-[(2x -1)2]′ =1-2(2x -1)(2x -1)′ =1-4(2x -1)=5-8x . 答案:y ′=5-8x7.曲线y =sin 3x 在点P ⎝⎛⎭⎫π3,0处的切线方程为____________. 解析:y ′x =cos 3x ·(3x )′=cos 3x ·3=3cos 3x , ∴曲线y =sin 3x 在点P ⎝⎛⎭⎫π3,0处的切线斜率为 3cos ⎝⎛⎭⎫3×π3=-3. ∴切线方程为y =-3·⎝⎛⎭⎫x -π3,即3x +y -π=0. 答案:3x +y -π=08.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:∵直线x +2y +1=0的斜率为-12,∴所求切线的斜率k =2. 又y ′x =e ax ·(ax )′=a e ax , ∴当x =0时,y ′=a .∴a =2. 答案:29.求下列函数的导数: (1)y =⎝⎛⎭⎫3x -1x 5; (2)y =11-x 2; (3)y =cos x 2.解:(1)设y =u 5,u =3x -1x ,则y ′=(u 5)′⎝⎛⎭⎫3x -1x ′ =5u 4·⎝⎛⎭⎫3+1x 2 =5⎝⎛⎭⎫3x -1x 4⎝⎛⎭⎫3+1x 2. (2)设y =u -12,u =1-x 2,则y ′=(u -12)′·(1-x 2)′=⎝⎛⎭⎫-12u -32·(-2x )=x (1-x 2)-32. (3)设y =cos u ,u =x 2, 则y ′=(cos u )′·(x 2)′ =(-sin u )·2x =(-sin x 2)·2x =-2x sin x 2.10.已知函数y =f (x )=x ln(2x -1). (1)求这个函数的导数;(2)求这个函数在x =1处的切线方程. 解:(1)y ′=x ′ln(2x -1)+x [ln(2x -1)]′ =ln(2x -1)+x2x -1·(2x -1)′=ln(2x -1)+2x2x -1. (2)由(1)知:切线的斜率k =f ′(1)=ln(2×1-1)+2×12×1-1=2.又x =1时,f (1)=0. ∴切点为(1,0).故切线方程为y =2(x -1), 即2x -y -2=0.11.函数y =⎝⎛⎭⎫x +1x 5的导数y ′=( ) A .5⎝⎛⎭⎫x +1x 4 B .5⎝⎛⎭⎫x +1x 4⎝⎛⎭⎫1+1xC .5⎝⎛⎭⎫x +1x 4(1-x -2) D .5⎝⎛⎭⎫x +1x 4(1+x -2) 解析:y ′=⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +1x 5′=5⎝⎛⎭⎫x +1x 4·⎝⎛⎭⎫x +1x ′ =5⎝⎛⎭⎫x +1x 4(1-x -2). 答案:C12.已知函数f (x )=(2x +a )2,若f (x )在x =a 处的导数值为20,则a =________. 解析:f ′(x )=2(2x +a )·2, ∵f ′(a )=20, ∴12a =20.∴a =53.答案:5313.曲线y =ln(2x -1) 上的点到直线2x -y +3=0的最短距离d 为________. 解析:当曲线的切线与直线2x -y +3=0平行时,切点到该直线的距离最短. 对于y =ln(2x -1),y ′=22x -1, 令y ′=2,得x =1.将x =1代入曲线方程y =ln(2x -1)得y =0, ∴切点(1,0)到直线2x -y +3=0的距离最短, 最短距离d =|2×1-0+3|22+(-1)2= 5.答案: 5 14.曲线y =e -2x+1在点(0,2)处的切线与直线y =0和y =x 围成的三角形的面积为________.解析:y ′=-2e-2x ,曲线在点(0,2)处的切线的斜率k =-2,∴切线方程为y =-2x +2.该直线与直线y =0和y =x 围成的三角形如下图所示,其中直线y =-2x +2与y =x 的交点A ⎝⎛⎭⎫23,23,∴三角形的面积S =12×1×23=13.答案:1315.若函数f (x )=e xx 在x =a 处的导数值与函数值互为相反数,求a 的值.解:∵f (x )=e xx ,∴f (a )=e aa.又∵f ′(x )=⎝⎛⎭⎫e x x ′=e x ·x -e x x 2,∴f ′(a )=e a ·a -e aa 2.由题意知f (a )+f ′(a )=0,∴e a a +e a·a -e a a 2=0. ∴2a -1=0.∴a =12.16.曲线y =e 2x cos 3x 在点(0, 1)处的切线与l 的距离为5,求l 的方程.解:由题意知y ′=(e 2x )′cos 3x +e 2x (cos 3x )′=2e 2x cos 3x +(3x )′(-sin 3x )·e 2x =2e 2x cos 3x -3e 2x sin 3x ,∴曲线在点(0,1)处的切线的斜率k =y ′|x =0=2. ∴该切线的方程为y -1=2x , 即y =2x +1.设直线l 的方程为y =2x +m , 则d =|m -1|5=5,解得m =-4或m =6.当m =-4时,直线l 的方程为y =2x -4; 当m =6时,直线l 的方程为y =2x +6.综上可知,直线l 的方程为y =2x -4或y =2x +6.。

数学同步优化指导(北师大版选修2-2)练习:第2章 4.1、4.2 导数的四则运算法则 活页作业8

数学同步优化指导(北师大版选修2-2)练习:第2章 4.1、4.2 导数的四则运算法则 活页作业8

活页作业(八) 导数的四则运算法则1.已知f (x )=sin x -cos x ,则f ′⎝⎛⎭⎫π3等于( ) A .0 B .3-12C .3+12D .1解析:f (x )=sin x -cos x ,则f ′(x )=cos x +sin x ,f ′⎝⎛⎭⎫π3=cos π3+sin π3=12+32. 答案:C2.曲线y =x 3-3x 在某一点处的切线平行于x 轴,则该点的坐标是( ) A .(-1,2) B .(1,-2) C .(1,2)D .(-1,2)或(1,-2)解析:y =x 3-3x ,则y ′=3x 2-3. 令y ′=0,则x =±1. 故切点为(-1,2)或(1,-2). 答案:D3.点P 在曲线y =x 3-x 上移动,设点P 处的切线的倾斜角为α,则α的取值范围是( ) A .⎣⎡⎭⎫0,π2 B .⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫34π,π C .⎣⎡⎭⎫3π4,πD .⎝⎛⎦⎤π2,3π4 解析:y =x 3-x ,则y ′=3x 2-1≥-1.故在点P 处的切线的倾斜角的取值范围是⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫34π,π.答案:B4.设f (x )=13ax 3+bx (a ≠0),若f (3)=3f ′(x 0),则x 0=( )A .±1B .±2C .±3D .2解析:由已知得f ′(x )=ax 2+b ,∴f ′(x 0)=ax 20+b . 又f (3)=9a +3b ,∴由f (3)=3f ′(x 0)得 3a +b =ax 20+b ,解得x 0=±3. 答案:C5.已知函数f (x )=1x cos x ,则f (π)+f ′⎝⎛⎭⎫π2=( ) A .-2πB .3πC .-1πD .-3π解析:∵f (x )=1x cos x ,∴f (π)=-1π,f ′(x )=-1x 2cos x -1x sin x .∴f ′⎝⎛⎭⎫π2=-2π. ∴f (π)+f ′⎝⎛⎭⎫π2=-3π. 答案:D6.曲线y =x ln x 在点M (e ,e)处的切线在x ,y 轴上的截距分别为a ,b ,则a +b =( ) A .-32eB .-12eC .12eD .32e解析:y ′=(x ln x )′=x ′ln x +x (ln x )′= ln x +x ·1x =ln x +1,∴当x =e 时,y ′=ln e +1=2.∴曲线y =x ln x 在点M (e ,e)处的切线方程为y -e =2(x -e). 令x =0,得y =-e ; 令y =0,得x =e2.∴a =e 2,b =-e.∴a +b =-e 2.答案:B7.曲线y =x 3-2ax 2+2ax 上任意一点处的切线的倾斜角都是锐角,则整数a =________. 解析:y =x 3-2ax 2+2ax ,则y ′=3x 2-4ax +2a .若曲线上任意一点处的切线的倾斜角都是锐角,则y ′>0恒成立,即y ′=3x 2-4ax +2a >0恒成立.则Δ=(-4a )2-4×3×2a =16a 2-24a <0, 解得0<a <32,整数a =1.答案:18.某物体的运动曲线是s =t 2+3t ,则该物体的初速度是________. 解析:s =t 2+3t .故s ′=2t +3.故s ′|t =0=3. 答案:39.求下列函数的导数: (1)y =cos 2xsin x +cos x ;(2)y =x ln x 1+x ;(3)y =sin x 2cos x2.解:(1)y =cos 2xsin x +cos x =cos 2x -sin 2x sin x +cos x =cos x -sin x ,y ′=(cos x -sin x )′=(cos x )′-(sin x )′=-sin x -cos x . (2)y ′=⎝⎛⎭⎫x ln x1+x ′=(x ln x )′(1+x )-x ln x (1+x )′(1+x )2=(ln x +1)(1+x )-x ln x (1+x )2=ln x +x +1x 2+2x +1.(3)y =sin x 2cos x 2=12sin x ,y ′=⎝⎛⎭⎫12sin x ′=12(sin x )′=12cos x . 10.已知函数f (x )=ax 4+bx 3+cx 2+dx +e 为偶函数,它的图像过点A (0,-1)且在x =1处的切线方程为2x +y -2=0,求函数f (x )的表达式.解:由函数f (x )为偶函数得f (-x )=f (x ), 即ax 4+bx 3+cx 2+dx +e =ax 4-bx 3+cx 2-dx +e , ∴b =d =0. ∴f (x )=ax 4+cx 2+e .又∵函数图像过点A (0,-1),∴e =-1. ∴函数f (x )=ax 4+cx 2-1. ∴f ′(x )=4ax 3+2cx .∴x =1处的切线的斜率k =-2=f ′(1). ∴4a +2c =-2.由2x +y -2=0,得x =1时,y =0, ∴点(1,0)在f (x )的图像上. ∴a +c -1=0.由⎩⎪⎨⎪⎧4a +2c =-2,a +c -1=0, 求得a =-2,c =3, 故函数f (x )=-2x 4+3x 2-1.11.已知f 1(x )=sin x +cos x ,记f 2(x )=f 1′(x ),f 3(x )=f 2′(x ),…,f n (x )=f n -1′(x )(n ∈N+,n ≥2),则f 1⎝⎛⎭⎫π2+f 2⎝⎛⎭⎫π2+…+f 2 016⎝⎛⎭⎫π2=________. 解析:f 1(x )=sin x +cos x , f 2(x )=f 1′(x )=cos x -sin x ,f 3(x )=(cos x -sin x )′=-sin x -cos x , f 4(x )=-cos x +sin x ,f 5(x )=sin x +cos x , 以此类推,可得出f n (x )=f n +4(x ). 又f 1(x )+f 2(x )+f 3(x )+f 4(x )=0,∴f 1⎝⎛⎭⎫π2+f 2⎝⎛⎭⎫π2+…+f 2 016⎝⎛⎭⎫π2=f 1⎝⎛⎭⎫π2+f 2⎝⎛⎭⎫π2+f 3⎝⎛⎭⎫π2+f 4⎝⎛⎭⎫π2=0. 答案:012.函数f (x )=(x -a )(x -b )(x -c )(a ,b ,c 是两两互不相等的常数),则a f ′(a )+b f ′(b )+cf ′(c )=__________________. 解析:∵f (x )=x 3-(a +b +c )x 2+(ab +bc +ca )x -abc , ∴f ′(x )=3x 2-2(a +b +c )x +ab +bc +ca .∴f ′(a )=(a -b )(a -c ).同理f ′(b )=(b -a )(b -c ),f ′(c )=(c -a )(c -b ). 代入原式,得a f ′(a )+b f ′(b )+cf ′(c )=0.答案:013.已知f (x )=(x -1)(x -2)…(x -10),则f ′(10)=__________________. 解析:∵f (x )=(x -1)(x -2)…(x -10) =[(x -1)(x -2)…(x -9)](x -10),∴f ′(x )=[(x -1)(x -2)…(x -9)]′(x -10)+[(x -1)(x -2)…(x -9)](x -10)′ =[(x -1)(x -2)…(x -9)]′(x -10)+(x -1)(x -2)…(x -9). 故f ′(10)=9×8×7×…×2×1=362 880.答案:362 88014.对正整数n ,设曲线y =x n (1-x )在x =2处的切线与y 轴交点的纵坐标为{a n },求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1的前n 项和的公式. 解:∵y =x n (1-x ),∴y ′=nx n -1(1-x )-x n =nx n -1-(n +1)x n .∴当x =2时,y ′=n ·2n -1-(n +1)2n =-(n +2)·2n -1.∵f (2)=-2n ,∴所求的切线方程为y +2n =-(n +2)·2n -1(x -2).令x =0,则y =(n +1)·2n . ∴a n =(n +1)·2n ,a n n +1=2n ,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1的前n 项和为2(1-2n)1-2=2n +1-2.15.已知函数y =f (x )=a +b ln xx +1在点(1,f (1))处的切线方程为x +y =2,求a ,b 的值.解:由f (x )=a +b ln xx +1⇒f ′(x )=bx(x +1)-(a +b ln x )(x +1)2;由点(1,f (1))在直线x +y =2上⇒f (1)=1;由直线x +y =2的斜率为-1⇒f ′(1)=-1.故有⎩⎨⎧a2=1,2b -a4=-1⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-1.。

数学北师大选修22教材基础 第二章§3计算导数 含答案

数学北师大选修22教材基础 第二章§3计算导数 含答案

§3 计算导数导数定义本身给出了求导数的最基本的方法,但由于导数是用极限来定义的,所以求导数总是归结到求极限,这在运算上很麻烦,有时甚至很困难,为了能够较快地求出某些函数的导数,我们将研究比较简捷的求导数的方法,本节课根据导数定义先来证明几个常见函数的导数公式.高手支招1细品教材 一、导函数一般地,如果一个函数f(x)在区间(a ,b )上的每一点x 处都有导数,导数值记为f′(x):f′(x)=0lim→∆xx f x x f ∆-∆+)()(,则f′(x)是关于x 的函数,称f′(x)为f(x)的导函数,通常也称为导数.二、几种常见函数的导数 1.设y=c(常数),则y′=0.(1)表述:常数函数的导数为零. (2)证明:∵Δy=f(x+Δx)-f(x)=c-c=0,xy ∆∆=0, ∴y′=c′=0lim→∆xy∆∆=0.∴y′=0. (3)我们可以用几何图形对公式加以说明:因为y=c 的图像是平行于x 轴的直线,其上任一点的切线即为直线本身,所以切线的斜率都是0. 【示例】设y=π2,则y′等于( )A.2πB.πC.0D.以上都不是思路分析:本题是对函数的求导问题,直接利用公式即可.因为π是常数,常数的导数为零,所以选C.答案:C状元笔记函数f(x)=x 、f(x)=x 2、f(x)=x -1是函数f(x)=x n (n ∈R )的特殊情况,它们的导数也是f(x)=x n (n ∈R )导数的特殊情况. 2.(x n )′=nx n-1(n 为实数).表述:正整数指数幂函数的导数等于幂指数n 与自变量的(n-1)次幂的乘积. 【示例】求函数y=321x在点x=8处的导数.解:y=x32-,y′=32-x 35-,y′|x=8=32-·835-=481-.3.(sinx)′=cosx.(1)表述:正弦函数的导数等于余弦函数. (2)证明:y =f(x)=sinx ,Δy=sin(x+Δx)-sinx=sinxcosΔx+cosxsinΔx -sinx ,xx x x x x x y ∆-∆+∆=∆∆sin sin cos cos sin , y′=0lim →∆x =∆∆x y 0lim →∆x xxx x x x ∆-∆+∆sin sin cos cos sin=0lim→∆x xxx x x ∆∆+-∆sin cos )1(cos sin=0lim→∆x +∆∆-xxx )22sin 2(sin 0lim →∆x x x x ∆∆sin cos =0lim →∆x 4)2(22sin )sin 2(2x x x x ∆•∆∆•-+cosx =-2sinx·1·0+cosx=cosx ,∴y′=cosx. 【示例】求曲线y=sinx 在点A(6π,21)处的切线方程. 解:y′=cosx,曲线在点A 处的切线斜率为y′6|x x ==cos 6π=23. 所以,所求切线方程为y 21-=23(x-6π),即63x-12y-3π+6=0. 状元笔记有些式子不能直接应用导数的公式,可以变形之后再应用导数公式. 4.(cosx)′=-sinx.(1)表述:余弦函数的导数等于正弦函数前面添一个负号. (2)证明:Δy=cos(x+Δx)-cosx=cosxcosΔx -sinxsinΔx -cosx,y′=0lim→∆x =∆∆x y 0lim→∆x x xx x x x ∆-∆-∆cos sin sin cos cos =0lim →∆x xx x x x ∆∆--∆sin sin )1(cos cos =0lim →∆x -∆∆-xxx )2sin 2(cos 20lim →∆x x x x∆∆sin sin =0lim →∆x 1sin 4)2(2sin )cos 2(22•-∆•∆∆-x x x x x =-2cosx·1·0-sinx=-sinx, ∴y′=-sinx【示例】求过曲线y=cosx 上点P(3π,21)且与过这点的切线垂直的直线方程. 思路分析:要求与切线垂直的直线方程,关键是确定切线的斜率,从已知条件分析,求切线的斜率是可行的途径,可先通过求导确定曲线在点P 处切线的斜率,再根据点斜式求出与切线垂直的直线方程. 解:∵y=cosx , ∴y′=-sinx.曲线在点P(3π,21)处的切线斜率是y′3|π=x =-sin 3π=23-.∴过点P 且与切线垂直的直线的斜率为32,∴所求的直线方程为y 21-=32(x-3π), 即2x-3y-32π+23=0. 高手支招2基础整理本节首先通过几个常用函数的导数的推导过程,进一步理解导数的定义.然后引入了几种常见的基本初等函数的导数公式. 几种常见函数的导数高手支招3综合探究1.通过函数y=f(x)在x 0处的导数的定义,探究x 0∈(a,b)时,y=f(x)在x 0处可导与y=f(x)在(a,b)内处处可导的等价性.自变量x 在x 0处有增量Δx,那么相应地函数y 也有增量Δy=f(x 0+Δx)-f(x 0),若0lim→∆x xy∆∆存在,则这个极限值为y=f(x)在x=x 0处的导数.x 0∈(a,b)时,y=f(x)在x 0处可导,只能说明在(a,b)内某一点x 0可导,而不能说明(a,b)内每点处都有导数,所以不能得到y=f(x)在(a,b)内处处可导;反之,y=f(x)在(a ,b)内处处可导,因为x 0∈(a,b),所以y=f(x)在x 0处可导,所以,y=f(x)在x 0∈(a,b)处可导是y=f(x)在(a,b )内处处可导的必要而不充分条件. 2.求函数导数的流程图.我们根据导数的概念,可以得到一个求函数导数的流程图.利用该流程图可以推导出常见函数的导数.。

2019-2020学年北师大版数学选修2-2讲义:第2章 §3 计算导数 Word版含答案

2019-2020学年北师大版数学选修2-2讲义:第2章 §3 计算导数 Word版含答案

姓名,年级:时间:§3计算导数学习目标核心素养1.理解导数的概念.(重点)2.会用导数定义求简单函数的导数.(难点)3。

记住基本初等函数的求导公式,并能用它们求简单函数的导数.(重点)1.通过导数概念的学习,提升学生的数学抽象的核心素养.2.通过求简单函数的导数的学习,培养学生数学运算的核心素养.1.导函数的概念一般地,如果一个函数f(x)在区间(a,b)上的每一点x处都有导数,导数值记为f′(x):f′(x)=错误!错误!,则f′(x)是关于x的函数,称f′(x)为f(x)的导函数,通常也简称为导数.2.导数公式表函数导函数y=c(c是常数)y′=0y=xα(α是实数)y′=αxα-1y=a x(a>0,a≠1)y′=a x ln_a,特别地(e x)′=e xy=log a x(a〉0,a≠1)y′=错误!,特别地(ln x)′=错误!y=sin x y′=cos_xy=cos x y′=-sin_xy=tan x y′=错误!y=cot x y′=-错误!错误!错误!=αxα-1"得到,即(x)′=1,(x2)′=2x,错误!错误!=-错误!,(错误!)′=错误!。

1.给出下列命题:①y=ln 2,则y′=错误!;②y=错误!,则y′=-错误!;③y=2x,则y′=2x ln 2;④y=log2x,则y′=错误!.其中正确命题的个数为()A.1 B.2C.3 D.4C[对于①,y′=0,故①错误;显然②③④正确,故选C.]2.若函数f(x)=(x-1)2,那么f′(x)=________.2x-2 [∵f(x)=x2-2x+1,∴错误!=错误!=2x+Δx-2.故f′(x)=错误!错误!=错误!(2x+Δx-2)=2x-2.]3.若f(x)=10x,则f′(1)=________。

10ln 10 [f′(x)=10x ln 10,∴f′(1)=10ln 10。

]利用导数公式求函数的导数(1)y=x12;(2)y=错误!;(3)y=3x;(4)y=log5x.思路探究:首先观察函数解析式是否符合求导形式,若不符合可先将函数解析式化为基本初等函数的求导形式.[解] (1)y′=(x12)′=12x11.(2)y′=错误!错误!=(x-4)′=-4x-5=-错误!。

高中数学选修2-2 北师大版 第2章 §3 计算导数 作业(含答案)

高中数学选修2-2 北师大版 第2章 §3 计算导数 作业(含答案)

第二章 §3一、选择题1.下列结论正确的是( ) A .若y =1x ,则y ′=1x 2B .若y =x ,则y ′=12xC .若y =cos x ,则y ′=sin xD .若y =ln x ,则y ′=1x解析: ⎝⎛⎭⎫1x ′=-1x 2,(x )′=12x ,(cos x )′=-sin x ,(ln x )′=1x . 答案: D2.已知f (x )=x a ,若f ′(-1)=-4,则a 的值是( ) A .-4 B .4 C .±4D .不确定解析: f ′(x )=a ·x a -1,f ′(-1)=a ·(-1)a -1=-4, ∴a =4. 答案: B3.已知直线y =kx 是曲线y =ln x 的切线,则k 的值等于( ) A .e B .-e C.1eD .-1e解析: y ′=(ln x )′=1x ,设切点为(x 0,y 0),则切线方程为y -y 0=1x 0(x -x 0),即y =1x 0x +ln x 0-1,由ln x 0-1=0得x 0=e.又∵k =1x 0,∴k =1e .答案: C4.已知直线ax -by +2=0与曲线y =x 3在点P (1,1)处的切线互相垂直,则ab 的值为( )A.23 B.13 C .-23D .-13解析: 曲线y =x 3在点P (1,1)处的切线斜率k =y ′|x =1=3x 2|x =1=3,直线ax -by +2=0斜率k ′=a b ,由题意可得3×a b =-1,故a b =-13.答案: D二、填空题5.若已知f (x )=cos x ,g (x )=x ,且f ′(x )+g ′(x )≤0,则x 的取值为_____________. 解析: ∵f (x )=cos x ,g (x )=x ,∴f ′(x )=(cos x )′=-sin x .g ′(x )=x ′=1. 由f ′(x )+g ′(x )≤0,得到-sin x +1≤0, 即sin x ≥1,但sin x ∈[-1,1], ∴sin x =1.∴x =2k π+π2,k ∈Z .答案: 2k π+π2,k ∈Z6.曲线y =sin ⎝⎛⎭⎫π2-x 在点A ⎝⎛⎭⎫-π3,12处的切线方程为_________________. 解析: ∵sin ⎝⎛⎭⎫π2-x =cos x , ∴y ′=(cos x )′=-sin x , ∴切线的斜率k =-sin ⎝⎛⎭⎫-π3=32, ∴过点⎝⎛⎭⎫-π3,12的切线方程为y -12=32⎝⎛⎭⎫x +π3, 即33x -6y +3π+3=0. 答案: 33x -6y +3π+3=0 三、解答题7.求下列函数的导数. (1)y =2;(2)y =4x 3;(3)y =10x ; (4)y =log 12x ;(5)y =2cos 2x2-1.解析: (1)∵y ′=c ′=0,∴y ′=2′=0. (2)∵y ′=(x n )′=n ·x n -1,∴y ′=(4x 3)′=(x 34 )′=34x 34 -1=34x -14 =344x. (3)∵y ′=(a x )′=a x ·ln a , ∴y ′=(10x )′=10x ·ln 10. (4)∵y ′=(log a x )′=1x ·ln a,。

2019北师大版数学选修2-2同步优化指导练习-阶段质量评估5 Word版含答案解析

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阶段质量评估(五) 数系的扩充与复数的引入(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.复数z =1+cos α+isin α(π<α<2π)的模为( ) A .2cos α2B .-2cos α2C .2sin α2D .-2sin α2解析:|z |=(1+cos α)2+sin 2α=2+2cos α=4cos 2α2=2⎪⎪⎪⎪cos α2. ∵π<α<2π,∴π2<α2<π.∴cos α2<0.∴2⎪⎪⎪⎪cos α2=-2cos α2. 答案:B2.已知M ={1,2,m 2-3m -1+(m 2-5m -6)i},N ={-1,3},M ∩N ={3},则实数m 的值为( )A .-1或6B .-1或4C .-1D .4解析:由M ∩N ={3},知m 2-3m -1+(m 2-5m -6)i =3.∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -1=3,m 2-5m -6=0.解得m =-1. 答案:C3.若θ∈⎝⎛⎭⎫34π,54π,则复数(cos θ+sin θ)+(sin θ-cos θ)i 在复平面内所对应的点在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:cos θ+sin θ=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4,sin θ-cos θ=2sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4. ∵θ∈⎝⎛⎭⎫34π,54π,∴θ+π4∈⎝⎛⎭⎫π,32π,θ-π4∈⎝⎛⎭⎫π2,π. ∴2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4<0,2sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4>0. ∴cos θ+sin θ<0,sin θ-cos θ>0.∴复数在平面内对应的点在第二象限. 答案:B4.一元二次方程x 2-(5+i)x +4-i =0有一个实根x 0,则( ) A .x 0=4 B .x 0=1 C .x 0=4或x 0=1D .x 0不存在解析:由已知可得x 20-(5+i)x 0+4-i =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 20-5x 0+4=0,-x 0-1=0.该方程组无解. 答案:D5.在复平面内,复数1+i 与1+3i 分别对应向量OA →和OB →,其中O 为坐标原点,则|AB →|等于( )A . 2B .2C .10D .4解析:由题意得AB →=OB →-OA →,则AB →对应的复数为(1+3i)-(1+i)=2i.故|A B →|=2. 答案:B 6.已知复数z =3+i (1-3i )2,z -是z 的共轭复数,则z ·z -等于( ) A .14B .12C .1D .2解析:∵z =3+i (1-3i )2=3+i -2-23i=-3+i4,∴|z |2=⎝⎛⎭⎫-342+⎝⎛⎭⎫142=14. ∴z ·z -=|z |2=14.答案:A7.在复平面内,复数-1+i,0,3+2i 所对应的点分别是A ,B ,C ,则平行四边形ABCD 的对角线BD 的长为( )A .5B .13C .15D .17解析:由已知得BA →对应的复数为-1+i ,BC →对应的复数为3+2i.因为BD →=BA →+BC →,所以BD →对应的复数为(-1+i)+(3+2i)=2+3i.故BD 的长为13.答案:B8.已知复数z 对应的点在第二象限,它的模是3,实部是-5,则z 为( ) A .-5+2i B .-5-2i C .5+2iD .5-2i解析:设z =x +y i(x ,y ∈R ),则x =- 5. 由|z |=3,得(-5)2+y 2=9,即y 2=4.∴y =±2. ∵复数z 对应的点在第二象限, ∴y =2.∴z =-5+2i. 答案:A9.1+2i +3i 2+…+2 005i 2 004的值是( ) A .-1 000-1 000i B .-1 002-1 002i C .1 003-1 002iD .1 005-1 000i 解析:1+2i +3i 2+4i 3=1+2i -3-4i =-2-2i,5i 4+6i 5+7i 6+8i 7=5+6i -7-8i =-2-2i ,故原式=501×(-2-2i)+2 005i 2 004=-1 002-1 002i +2 005=1 003-1 002i.答案:C10.设复数z 满足1-z 1+z =i ,则|1+z |等于( )A .0B .1C . 2D .2解析:由1-z 1+z =i ,得z =1-i1+i =-i.故|1+z |=|1-i|= 2. 答案:C11.有下列四个命题: ①0比-i 大;②两个复数互为共轭复数,当且仅当其和为实数; ③x +y i =1+i 的充要条件为x =y =1;④如果让实数a 与a i 对应,那么实数集与纯虚数集一一对应. 其中正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3 解析:①实数与虚数不能比较大小;②两个复数互为共轭复数时,其和为实数,但是两个复数的和为实数时,这两个复数不一定互为共轭复数;③x +y i =1+i 的充要条件为x =y =1是错误的,因为没有表明x ,y 是否为实数; ④当a =0时,没有纯虚数和它对应. 答案:A12.若集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫z |z =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 4n ,n ∈N ,则集合M 等于( )A .∅B .{0}C .{0,2}D .{2}解析:∵⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 4n =(-i)4n =[(-i)4]n =1,∴z =0. ∴M ={0}. 答案:B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若复数z 1=4+29i ,z 2=6+9i ,则复数(z 1-z 2)i 的实部为________. 解析:(z 1-z 2)i =(4+29i -6-9i)·i =(-2+20i)i = -20-2i ,故实部为-20. 答案:-2014.已知(a -i)2=2i ,其中i 是虚数单位,那么实数a =__________________. 解析:∵(a -i)2=a 2-1-2a i =2i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,-2a =2.解得a =-1. 答案:-115.使关于x 的方程x 2+2i x -4tan θ+4i =0有实数根的锐角θ的值是________. 解析:设m 是方程的实根,代入方程,整理得(m 2-4tan θ)+(2m +4)i =0,由复数相等的条件,得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-4tan θ=0,2m +4=0.解得⎩⎪⎨⎪⎧tan θ=1,m =-2.由θ为锐角,得θ=π4.答案:π416.定义复数的一种运算z 1]|z 1|+|z 2|,2)(等式右边为普通运算),若复数z =a +b i ,且实数a ,b 满足a +b =3,则z *z -的最小值为________.解析:根据题意,得z *z -=|z |+|z -|2=|z |=a 2+b 2=a 2+(3-a )2=2a 2-6a +9=2⎝⎛⎭⎫a -322+92. 因此当a =32时,z *z -有最小值,且最小值为322.答案:322三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知复数z 的共轭复数是z -,且满足z ·z -+2i z =9+2i.求z . 解:设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z -=a -b i. ∵z ·z -+2i z =9+2i ,∴(a +b i)(a -b i)+2i(a +b i)=9+2i , 即a 2+b 2-2b +2a i =9+2i.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-2b =9, ①2a =2. ② 由②得a =1.代入①得b 2-2b -8=0. 解得b =-2或b =4. ∴z =1-2i 或z =1+4i.18.(12分)已知复数z 满足|z |=2,z 2的虚部是2. (1)求复数z .(2)设z ,z 2,z -z 2在复平面内的对应点分别为A ,B ,C ,求△ABC 的面积. 解:(1)设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z 2=a 2-b 2+2ab i.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=2,2ab =2.解得a =b =1或a =b =-1. 故z =1+i 或z =-1-i.(2)当z =1+i 时,z 2=2i ,z -z 2=1-i. 则A (1,1),B (0,2),C (1,-1). 所以S △ABC =1.当z =-1-i 时,z 2=2i ,z -z 2=-1-3i. 则A (-1,-1),B (0,2),C (-1,-3). 故S △ABC =1.19.(12分)已知复数(x -2)+y i(x ,y ∈R )的模为3,求yx的最大值.解:由|x -2+y i|=3, 得(x -2)2+y 2=3.故(x ,y )在以C (2,0)为圆心,3为半径的圆上,yx 表示圆上的点(x ,y )与原点连线的斜率.如图所示,由平面几何知识,易知yx的最大值为 3.20.(12分)已知ω=z +i(z ∈C ),z -2z +2是纯虚数,且|ω+1|2+|ω-1|2=16,求ω.解:设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z -2z +2=(a -2)+b i (a +2)+b i =(a 2+b 2-4)+4b i (a +2)2+b 2. ∵z -2z +2为纯虚数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-4=0,b ≠0. ∴|ω+1|2+|ω-1|2=|(a +1)+(b +1)i|2+|(a -1)+(b +1)i|2=(a +1)2+(b +1)2+(a -1)2+(b +1)2=2(a 2+b 2)+4b +4=8+4b +4=12+4b .∴12+4b =16.∴b =1.把b =1代入a 2+b 2=4,解得a =±3. ∴z =±3+i.∴ω=±3+2i.21.(12分)已知复数z =(1+i )3(a +b i )1-i 且|z |=4,z 对应的点在第一象限,复数0,z ,z -对应的点是正三角形的三个顶点.求实数a ,b 的值.解:z =(1+i )2(1+i )1-i (a +b i)=2i·i·(a +b i)=-2a -2b i.∵|z |=4,∴(-2a )2+(-2b )2=4,即a 2+b 2=4. ∵复数0,z ,z -对应的点是正三角形的三个顶点, ∴|z |=|z -z -|.把z =-2a -2b i 代入,化简得b =±1. 又∵点Z 在第一象限,∴a <0,b <0.∴a=-3,b=-1.22.(12分)已知|z+1-i|=1,求|z-3+4i|的最大值和最小值.解法一:设ω=z-3+4i,则z=ω+3-4i.∴z+1-i=ω+4-5i.又|z+1-i|=1,∴|ω+4-5i|=1.则ω对应的点的轨迹是以(-4,5)为圆心、1为半径的圆,如图(1)所示.∴|ω|max=41+1,|ω|min=41-1.解法二:由已知条件知复数z对应的点的轨迹是以(-1,1)为圆心、1为半径的圆,|z -3+4i|=|z-(3-4i)|表示复数z对应的点到点(3,-4)的距离.在圆上,与(3,-4)距离最大的点为A,距离最小的点为B,如图(2)所示.故|z-3+4i|max=41+1,|z-3+4i|min=41-1.。

2018-2019学年北师大版高中数学选修2-2同步配套课件:2.3计算导数2.3

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故切线方程为
y-6=
1 12
(������

36),
即x-12y+36=0.
当切线斜率不存在时,由题意知,直线 x=0 也是所求的切线.故所
求的切线方程为 x=0 或 x-12y+36=0.
反思本题的两问均是未知切点求切线方程的问题,关键是设出切 点,根据导数的几何意义,由条件求出切点坐标,从而求出切线方程.
即t s末的瞬时速度为(2-10t)m/s.
当t=1时,2-10t=-8,
故1 s末的瞬时速度为-8 m/s.
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典例透析
IANLITOUXI
S随堂演练 UITANGYANLIAN
题型一 题型二 题型三
题型二 利用公式求导数
【例 2】 求下列函数的导数: (1)y=x4;(2)y=x-2;(3)y=ex;(4)y=log2x; (5)y=2x. 解:(1)y'=(x4)'=4x4-1=4x3. (2)y'=(x-2)'=-2x-2-1=-2x-3=− ���2���3. (3)y'=(ex)'=ex. (4)y'=(log2x)'= ������l1n2. (5)y'=(2x)'=2xln 2.
解析:f'(x)=-sin x,f′
π 6
=
−sin
π 6
=

12.
答案:

1 2
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1 2 3 4 56

2019北师大版数学选修2-2同步优化指导练习-第3章 2.1 实际问题中导数的意义 活页作业13 Word版含答案解析

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活页作业(十三)实际问题中导数的意义1.质点运动的速度v(单位:m/s)是时间t(单位:s)的函数,且v=v(t),则v′(1)表示() A.t=1 s时的速度B.t=1 s时的加速度C.t=1 s时的位移D.t=1 s时的平均速度解析:v(t)的导数v′(t)表示t时刻的加速度.答案:B2.从时刻t=0开始的t s内,某导体的电荷量(单位:C)可用公式q=2t2+5t表示,则第5 s时,电流强度为()A.45 C/s B.30 C/sC.25 C/s D.20 C/s解析:q′(t)=4t+5,q′(5)=25.答案:C3.下列四个命题:①曲线y=x3在原点处没有切线;②若函数f(x)=x,则f′(0)=0;③加速度是动点位移函数s(t)对时间t的导数;④函数y=x5的导函数的值恒非负.其中真命题的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:①中y′=3x2,x=0时,y′=0,∴y=x3在原点处的切线为y=0.②中f(x)在x=0处导数不存在.③中s(t)对时间t的导数为瞬时速度.④中y′=5x4≥0.所以命题①②③为假命题,④为真命题.答案:A4.某汽车启动阶段的路程函数s(t)=2t3-5t2(t为时间),则t=1时,汽车的加速度为() A.6 B.4C.2 D.1解析:速度v(t)=s′(t)=6t2-10t,∴加速度a(t)=v′(t)=12t-10,当t =1时,a (1)=2. 答案:C5.如下图,设有定圆C 和定点O ,当l 从l 0开始在平面上绕O 匀速旋转(旋转角度不超过90°)时,它扫过的圆内阴影部分的面积S 是时间t 的函数,它的图像大致是( )A .B .C .D .解析:由于是匀速旋转,所以阴影部分的面积在开始和最后时段缓慢增加,而中间时段相对增速较快.选项A 表示面积的增速是常数,与实际不符; 选项B 表示最后时段面积的增速较快也与实际不符;选项C 表示开始时段和最后时段面积的增速比中间时段快,与实际不符; 选项D 表示开始和最后时段面积的增速缓慢,中间时段增速较快.符合实际. 答案:D6.一质点沿直线运动,若由始点起经过t s 后的位移为s =3t 2+t ,则速度v =10时的时刻t =________.解析:s =3t 2+t ,s ′=6t +1. 令s ′=10,得6t +1=10, ∴t =32.答案:327.假设某国家在20年间的平均通货膨胀率为5%,物价p (单位:元)与时间t (单位:年)有如下函数关系:p (t )=p 0(1+5%)t ,其中p 0为t =0时的物价,假定某种商品的p 0=1,那么在第10个年头,这种商品的价格上涨的速度大约是________元/年(精确到0. 01).解析:∵p 0=1,∴p (t )=(1+5%)t =1.05t .在第10个年头,这种商品价格上涨的速度,即为函数的导函数在t =10时的函数值. ∵p ′(t )=(1.05t )′=1.05t ·ln 1.05, ∴p ′(10)=1.0510×ln 1.05≈0.08(元/年).∴在第10个年头,这种商品的价格约以0.08元/年的速度上涨. 答案:0.088.一列在直线轨道上运行的火车,从刹车到停车的这段时间内,测得刹车后t s 内火车前进的距离s =27t -0.45t 2(单位:m),则这列火车在刹车后停下来消耗的时间为________s.解析:由题意可知,火车停止时速度为0,令v =s ′=27-0.9t =0,解得t =30. 答案:309.一杯80 ℃的热红茶于20 ℃的房间里,它的温度会逐渐下降.温度T (单位:℃)与时间t (单位:min)间的关系,由函数T =f (t )给出,请问:(1)f ′(t )的符号是什么?为什么? (2)f ′(3)=-4的实际意义是什么?解:(1)f ′(t )是负数.因为f ′(t )表示温度随时间的变化率,而温度是逐渐下降的,所以f ′(t )为负数.(2)f ′(3)=-4表明在3 min 附近时,红茶温度约以4 ℃/min 的速度下降.10.某机械厂生产某种机器配件的最大生产能力为每日100件,假设日产品的总成本C (元)与日产量x (件)的函数关系式为C (x )=14x 2+60x +2 050.求:(1)日产量75件时的总成本和平均成本;(2)当日产量由75件提高到90件,总成本的平均改变量; (3)当日产量为75件时的边际成本.解:(1)当x =75时,C (75)=14×752+60×75+2 050=7 956.25(元),∴C (75)75≈106.08(元). 故日产量75件时的总成本和平均成本分别为7 956.25元,106.08元.(2)当日产量由75件提高到90件时,总成本的平均改变量ΔC Δx =C (90)-C (75)90-75=101.25(元/件).(3)∵C ′(x )=12x +60,∴C ′(75)=97.5(元).11.已知成本C 与产品x 之间的函数关系式为C (x )=0.001x 3+5x ,那么,当x =1 000时,边际成本为( )A .2 000B .2 005C .3 005D .4 000解析:C ′(x )=0.003x 2+5,C ′(1 000)=0.003×1 0002+5=3 005. 答案:C12.正方形的周长y 关于边长x 的函数是y =4x ,则y ′=________,其实际意义是____________.答案:4 边长每增加1个单位长度,周长增加4个单位长度13.某汽车的路程函数是s =2t 3-12gt 2(g =10 m/s 2),则当t =2 s 时,汽车的加速度是________m/s 2.解析:v (t )=s ′(t )=6t 2-gt ,a (t )=v ′(t )=12t -g , ∴a (2)=12×2-10=14 (m/s 2). 答案:1414.圆的面积S 关于半径r 的函数是S =πr 2,那么在r =3时面积的变化率是________. 解析:∵S ′=2πr ,∴S ′(3)=2π×3=6π. 答案:6π15.现有一批货物由海上从A 地运往B 地,已知轮船的最大航行速度为35 n mile/h ,A 地至B 地之间的航行距离约为500 n mile ,每小时的运输成本由燃料费用和其余费用组成,轮船每小时的燃料费用与轮船速度的平方成正比(比例系数为0.6),其余费用为每小时960元.(1)把全程运输成本y (元)表示为速度x (n mile/h)的函数:y =f (x ); (2)求x 从10变到20的平均运输成本; (3)求f ′(10)并解释它的实际意义.解:(1)依题意得y =500x (960+0.6x 2)=480 000x +300x ,函数的定义域为0<x ≤35,∴y =480 000x+300x (0<x ≤35).(2)Δy =f (20)-f (10)=480 00020+300×20-⎝⎛⎭⎫480 00010+300×10=-21 000, ∴Δy Δx =-21 00020-10=-2 100. ∴x 从10变到20的平均运输成本为-2 100元,即每小时减少2 100元. (3)f ′(x )=-480 000x 2+300,∴f ′(10)=-480 000102+300=-4 500.f ′(10)表示当速度x =10 n mile/h 时,速度每增加1 n mile/h ,每小时的运输成本就要减少4 500元.16.东方机械厂生产一种木材旋切机械,已知生产总利润c 元与生产量x 台之间的关系式为c (x )=-2x 2+7 000x +600.(1)求产量为1 000台的总利润与平均利润;(2)求产量由1 000台提高到1 500台时,总利润的平均改变量; (3)求c ′(1 000)与c ′(1 500),并说明它们的实际意义. 解:(1)产量为1 000台时的总利润为c (1 000)=-2×1 0002+7 000×1 000+600=5 000 600(元), ∴平均利润为c (1 000)1 000=5 000.6(元/台).(2)当产量由1 000台提高到1 500台时,总利润的平均改变量为 c (1 500)-c (1 000)1 500-1 000=6 000 600-5 000 600500=2 000(元/台).(3)∵c ′(x )=(-2x 2+7 000x +600)′=-4x +7 000, ∴c ′(1 000)=-4×1 000+7 000=3 000(元). c ′(1 500)=-4×1 500+7 000=1 000(元).c ′(1 000)=3 000表示当产量为1 000台时,每多生产一台机械可多获利3 000元. c ′(1 500)=1 000表示当产量为1 500台时,每多生产一台机械可多获利1 000元.。

数学同步优化指导(北师大版选修2-2)练习:第2章 3 计算导数 活页作业7

数学同步优化指导(北师大版选修2-2)练习:第2章 3 计算导数 活页作业7

活页作业(七) 计算导数1.下列各式中正确的个数是( ) ①(x 7)′=7x 6;②(x -1)′=x -2;③⎝⎛⎭⎫1x ′=-12x -32;④(5x 2)′=25x -35;⑤(cos x )′=-sin x ;⑥(cos 2)′=-sin 2. A .3 B .4 C .5D .6解析:②(x -1)′=-x -2.⑥(cos 2)′=0. 答案:B2.已知过曲线y =1x 上一点P 的切线的斜率为-4,则点P 的坐标为( )A .⎝⎛⎭⎫12,2B .⎝⎛⎭⎫12,2或⎝⎛⎭⎫-12,-2 C .⎝⎛⎭⎫-12,-2 D .⎝⎛⎭⎫12,-2 解析:设切点P 的坐标为(x 0,y 0). ∵y =1x ,∴y ′=-1x 2.解k =-1x 20=-4,得x 0=±12.当x 0=12时,y 0=2;当x 0=-12时,y 0=-2.答案:B3.已知f (x )=x a ,若f ′(-1)=-4,则a 的值等于( ) A .4 B .-4 C .5D .-5解析:f (x )=x a ,f ′(x )=ax a -1,f ′(-1)=a (-1)a -1=-4,∴a =4. 答案:A4.已知曲线y =f (x )=x 3在点(2,8)处的切线方程为y =kx +b ,则k -b 等于( )A .4B .-4C .28D .-28解析:∵点(2,8)在切线上,∴2k +b =8.① 又f ′(2)=3×22=12=k ,②由①②可得:k =12,b =-16,∴k -b =28. 答案:C5.若曲线y =f (x )=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=0D .x +4y +3=0解析:设切点为(x 0,y 0),l 的斜率k =f ′(x 0)=4x 30=4,x 0=1, ∴切点为(1,1).∴l 的方程为y -1=4(x -1), 即4x -y -3=0. 答案:A6.已知f (x )=1x ,g (x )=mx ,且g ′(2)=1f ′(2),则m =__________.解析:f ′(x )=-1x 2,g ′(x )=m .∵g ′(2)=1f ′(2),∴m =-4.答案:-47.设坐标平面上的抛物线E :y =x 2,过第一象限的点(a ,a 2)作曲线E 的切线l ,则l 与y 轴的交点Q 的坐标为________.解析:∵y ′=2x , ∴l :y -a 2=2a (x -a ). 令x =0,得y =-a 2.∴l 与y 轴的交点坐标为(0,-a 2). 答案:(0,-a 2)8.曲线y =x 3+3x 2+6x -10的切线中,斜率最小的切线的方程为________. 解析:∵y ′=3x 2+6x +6=3(x 2+2x +2)= 3(x +1)2+3≥3,∴当x =-1时,斜率最小,切点为(-1,-14). ∴切线方程为y +14=3(x +1), 即3x -y -11=0.答案:3x -y -11=0 9.求下列函数的导数: (1)y =x 16; (2)y =1x 8;(3)y =5x 3.解:(1)y ′=(x 16)′=16x 15;(2)y ′=⎝⎛⎭⎫1x 8′= (x -8)′=-8x -9=-8x 9; (3)y ′=(5x 3)′=(x 35)′=35x -25=355x 2.10.求曲线y =cos x 在点P ⎝⎛⎭⎫π3,12处的切线方程. 解:∵y ′=(cos x )′=-sin x , ∴曲线过点P ⎝⎛⎭⎫π3,12的切线的斜率为 -sin π3=-32.∴所求切线方程为y -12=-32⎝⎛⎭⎫x -π3, 即3x +2y -1-33π=0.11.已知直线y =kx 是曲线y =e x 的切线,则实数k 的值为________. 解析:y ′=e x ,设切点为(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0,①y 0=e x 0,②k =e x 0,③∴e x 0=e x 0·x 0.∴x 0=1.∴k =e. 答案:e12.若曲线y =x -12在点 (a ,a -12)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a =__________________.解析:∵y =x -12,∴y ′=-12x -32.∴曲线在点(a ,a -12)处的切线斜率k =-12a -32.∴切线方程为y -a -12=-12a -32(x -a ).令x =0得y =32a -12;令y =0得x =3a .∵该切线与两坐标轴围成的三角形的面积为 S =12·3a ·32a -12=94a 12=18,∴a =64. 答案:6413.已知A ,B ,C 三点在曲线y =x 上,其横坐标依次为1,m,4(1<m <4),当△ABC 的面积最大时,m 的值等于________.解析:如右图,在△ABC 中,边AC 是确定的,要使△ABC 的面积最大.则点B 到直线AC 的距离应最大.可以将直线AC 作平行移动,显然当直线与曲线相切时,距离达到最大,即当过B 点的切线平行于直线AC 时,△ABC 的面积最大.f ′(m )=12m ,A 点的坐标为(1,1),C 点的坐标为(4,2),∴k AC =2-14-1=13.∴12m =13.∴m =94.答案:9414.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 ,试求f 2 015(x ). 解:f 1(x )=(sin x )′=cos x , f 2(x )=(cos x )′=-sin x , f 3(x )=(-sin x )′=-cos x , f 4(x )=(-cos x )′=sin x , f 5(x )=(sin x )′=f 1(x ), f 6(x )=f 2(x ),…, f n +4(x )=f n (x ), 可知周期为4,∴f 2 015(x )=f 3(x )=-cos x .15.设直线l 1与曲线y =x 相切于P 点,直线l 2过P 点且垂直于l 1,若l 2交x 轴于Q 点,作PK 垂直x 轴于K ,求KQ 的长.解:设切点P 的坐标为(x 0,y 0),则kl 1=y ′|x =x 0=12x 0.又l 1与l 2垂直,故kl 2=-2x 0 .于是l2:y-y0=-2x0(x-x0).令y=0,则-y0=-2x0(x Q-x0).即-x0=-2x0(x Q-x0),解得x Q=12+x0.又由已知可得x K=x P=x0,∴KQ=|x Q-x0|=1 2.。

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活页作业(七) 计算导数
1.下列各式中正确的个数是( )
①(x 7)′=7x 6;②(x -1)′=x -2;
③⎝⎛⎭⎫1
x ′=-12x -32;④(5x 2)′=25x -3
5;
⑤(cos x )′=-sin x ;⑥(cos 2)′=-sin 2.
A .3
B .4
C .5
D .6
解析:②(x -1)′=-x -2.
⑥(cos 2)′=0. 答案:B
2.已知过曲线y =1
x 上一点P 的切线的斜率为-4,则点P 的坐标为( ) A .⎝⎛⎭⎫1
2,2 B .⎝⎛⎭⎫1
2,2或⎝⎛⎭⎫-1
2,-2
C .⎝⎛⎭⎫-1
2,-2 D .⎝⎛⎭⎫1
2,-2
解析:设切点P 的坐标为(x 0,y 0).
∵y =1x ,∴y ′=-1
x 2.
解k =-1
x 20=-4,得x 0=±12.
当x 0=1
2时,y 0=2;
当x 0=-1
2时,y 0=-2.
答案:B
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:f (x )=x a ,f ′(x )=ax a -1,
f ′(-1)=a (-1)a -1=-4,
∴a =4.
答案:A
4.已知曲线y =f (x )=x 3在点(2,8)处的切线方程为y =kx +b ,则k -b 等于(
)
A .4
B .-4
C .28
D .-28
解析:∵点(2,8)在切线上,∴2k +b =8.①
又f ′(2)=3×22=12=k ,② 由①②可得:k =12,b =-16,∴k -b =28.
答案:C
5.若曲线y =f (x )=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
解析:设切点为(x 0,y 0),
l 的斜率k =f ′(x 0)=4x 30=4,x 0=1,
∴切点为(1,1).
∴l 的方程为y -1=4(x -1),
即4x -y -3=0.
答案:A
6.已知f (x )=1x ,g (x )=mx ,且g ′(2)=1f ′(2)
,则m =__________. 解析:f ′(x )=-1x 2,g ′(x )=m . ∵g ′(2)=1f ′(2)
,∴m =-4. 答案:-4
7.设坐标平面上的抛物线E :y =x 2,过第一象限的点(a ,a 2)作曲线E 的切线l ,则l 与y 轴的交点Q 的坐标为________.
解析:∵y ′=2x ,
∴l :y -a 2=2a (x -a ).
令x =0,得y =-a 2.
∴l 与y 轴的交点坐标为(0,-a 2).
答案:(0,-a 2)
8.曲线y =x 3+3x 2+6x -10的切线中,斜率最小的切线的方程为________.
解析:∵y ′=3x 2+6x +6=3(x 2+2x +2)=
3(x +1)2+3≥3,
∴当x =-1时,斜率最小,切点为(-1,-14).
∴切线方程为y +14=3(x +1),
即3x -y -11=0.
答案:3x -y -11=0
9.求下列函数的导数:
(1)y =x 16;
(2)y =1x 8; (3)y =5x 3.
解:(1)y ′=(x 16)′=16x 15;
(2)y ′=⎝⎛⎭⎫1x 8′= (x -8)′=-8x -9=-8x 9; (3)y ′=(5x 3)′=(x 35)′=35x -25=355x 2
. 10.求曲线y =cos x 在点P ⎝⎛⎭⎫π3,12处的切线方程.
解:∵y ′=(cos x )′=-sin x ,
∴曲线过点P ⎝⎛⎭⎫π3,12的切线的斜率为
-sin π3=-32
. ∴所求切线方程为y -12=-32⎝⎛⎭
⎫x -π3, 即3x +2y -1-33π=0.
11.已知直线y =kx 是曲线y =e x 的切线,则实数k 的值为________.
解析:y ′=e x ,设切点为(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧ y 0=kx 0,①y 0=e x 0,②
k =e x 0,③
∴e x 0=e x 0·x 0.∴x 0=1.∴k =e.
答案:e
12.若曲线y =x -12在点 (a ,a -12
)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a =__________________.
解析:∵y =x -12,∴y ′=-12x -32
. ∴曲线在点(a ,a -12)处的切线斜率k =-12a -32.
∴切线方程为y -a -12=-12a -32
(x -a ). 令x =0得y =32a -12
; 令y =0得x =3a .
∵该切线与两坐标轴围成的三角形的面积为
S =12·3a ·32a -12=94a 12
=18,∴a =64. 答案:64
13.已知A ,B ,C 三点在曲线y =x 上,其横坐标依次为1,m,4(1<m <4),当△ABC 的面积最大时,m 的值等于________.
解析:如右图,在△ABC 中,边AC 是确定的,要使△ABC 的面积最大.则点B 到直线AC 的距离应最大.可以将直线AC 作平行移动,显然当直线与曲线相切时,距离达到最大,即当过B 点的切线平行于直线AC 时,△ABC 的面积最大.
f ′(m )=12m
,A 点的坐标为(1,1),C 点的坐标为(4,2),∴k AC =2-14-1=13. ∴12m =13.∴m =94. 答案:94
14.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 ,试求f 2 015(x ). 解:f 1(x )=(sin x )′=cos x ,
f 2(x )=(cos x )′=-sin x ,
f 3(x )=(-sin x )′=-cos x ,
f 4(x )=(-cos x )′=sin x ,
f 5(x )=(sin x )′=f 1(x ),
f 6(x )=f 2(x ),…,
f n +4(x )=f n (x ),
可知周期为4,
∴f 2 015(x )=f 3(x )=-cos x .
15.设直线l 1与曲线y =x 相切于P 点,直线l 2过P 点且垂直于l 1,若l 2交x 轴于Q 点,作PK 垂直x 轴于K ,求KQ 的长.
解:设切点P 的坐标为(x 0,y 0),则kl 1=y ′|x =x 0=12x 0
.又l 1与l 2垂直,故kl 2=-2x 0 .
于是l2:y-y0=-2x0(x-x0).
令y=0,则-y0=-2x0(x Q-x0).
即-x0=-2x0(x Q-x0),解得x Q=1
2+x0.
又由已知可得x K=x P=x0,
∴KQ=|x Q-x0|=1 2.。

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