导数和微分练习题
导数与微分练习题及解析
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导数与微分练习题及解析在微积分学中,导数和微分是最基本的概念之一。
它们可以帮助我们研究函数的变化率和性质,广泛应用于物理、经济、工程等各个领域。
为了帮助你更好地理解导数和微分的概念,以下是一些练习题及其解析。
练习题1:求函数f(x) = x^2 + 3x + 2在x = 2处的导数和切线方程。
解析:首先,我们求函数f(x)的导数。
使用求导法则,对于多项式函数来说,可以将每一项的指数与系数相乘,并将指数减一,得到函数的导数。
f'(x) = 2x + 3接下来,我们计算x = 2处的导数值。
f'(2) = 2(2) + 3 = 7切线方程的一般形式为y = mx + b,其中m代表斜率,b代表截距。
根据导数的定义,导数即为切线的斜率。
所以切线的斜率为m = 7。
将切点的坐标代入切线方程,我们可以得到b的值。
2 = 7(2) + b2 = 14 + bb = -12最终的切线方程为y = 7x - 12。
练习题2:求函数f(x) = e^x * sin(x)的导数。
解析:考虑到函数f(x) = e^x * sin(x)是两个函数的乘积,我们可以使用乘积法则来求导。
乘积法则的公式为:(uv)' = u'v + uv'对于e^x和sin(x)两个函数,它们的导数分别为e^x和cos(x)。
根据乘积法则,我们可以将这两个导数与原函数进行组合,得到最终的导数为:f'(x) = (e^x * cos(x)) + (e^x * sin(x))练习题3:求函数f(x) = ln(x^2 + 1)的导数和微分。
解析:首先,我们求函数f(x)的导数。
根据链式法则,可以分别计算外函数和内函数的导数。
设内函数为u = x^2 + 1,则内函数的导数为du/dx = 2x。
外函数为f(u) = ln(u),则外函数的导数为df/du = 1/u。
根据链式法则,函数f(x)的导数为:f'(x) = df/du * du/dx= (1/u) * (2x)= 2x / (x^2 + 1)接下来,我们计算函数f(x)的微分。
第三章 导数与微分 习题及答案
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第三章 导数与微分同步练习 一、填空 1、若[]1cos 1)0()(lim=--→xf x f x x ,则)0(f '= 。
2、设)100()3)(2)(1()(----=x x x x x x f ,则)0(f '= 。
3、若)(x e f y -=,且x x x f ln )(=',则1=x dxdy = 。
4、若)()(x f x f =-,且3)1(=-'f ,则)1(f '= 。
5、设某商品的需求函数是Q=10-0.2p ,则当价格p=10时,降价10%,需求量将 。
6、设某商品的需求函数为:Q=100-2p ,则当Q=50时,其边际收益为 。
7、已知x x y ln =,则)10(y = 。
8、已知2arcsin )(),2323(x x f x x f y ='+-=,则:0=x dxdy = 。
9、设1111ln22++-+=x x y ,则y '= 。
10、设方程y y x =确定y 是x 的函数,则dy = 。
11、已知()xke x f =',其中k 为常数,求()x f 的反函数的二阶导数=22dyxd 。
二、选择1、设f 可微,则=---→1)1()2(lim1x f x f x ( )A 、)1(-'-x fB 、)1(-'fC 、)1(f '-D 、)2(f ' 2、若2)(0-='x f ,则=--→)()2(lim000x f x x f xx ( )A 、41 B 、41- C 、1 D 、-1 3、设⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0001arctan )(x x xx x f ,则)(x f 在0=x 处( )A 、不连续B 、极限不存在 C、连续且可导 D、连续但不可导 4、下列函数在[]1,1-上可微的有( ) A、x x y sin 32+= B、x x y sin =C、21x x y +=D、x x y cos += 5、设)(x f 为不恒等于零的奇函数,且)0(f '存在,则函数xx f x g )()(=( ) A、在0=x 处极限不存在 B、有跳跃间断点0=x C、在0=x 处右极限不存在 D、有可去间断点0=x6、设函数)(),(21x y x y 的弹性分别为)0(,≠b b a ,则函数)()(21x y x y y =的弹性为( ) A、b a - B、b aC、2112y by ay - D、以上都不对 7、已知)(x f e y =,则y ''=( )A、)(x f e B、)]()([)(x f x f e x f ''+' C、)()(x f e x f '' D、)}()]({[2)(x f x f e x f ''+'8、设函数⎩⎨⎧≤+>+=11)ln()(2x bx x x a x f 在1=x 处可导。
导数与微分习题及答案
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第二章 导数与微分(A)1.设函数()x f y =,当自变量x 由0x 改变到x x ∆+0时,相应函数的改变量=∆y ( )A .()x x f ∆+0B .()x x f ∆+0C .()()00x f x x f -∆+D .()x x f ∆02.设()x f 在0x 处可,则()()=∆-∆-→∆xx f x x f x 000lim ( ) A .()0x f '- B .()0x f -' C .()0x f ' D .()02x f '3.函数()x f 在点0x 连续,是()x f 在点0x 可导的 ( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.设函数()u f y =是可导的,且2x u =,则=dxdy ( ) A .()2x f ' B .()2x f x ' C .()22x f x ' D .()22x f x5.若函数()x f 在点a 连续,则()x f 在点a ( )A .左导数存在;B .右导数存在;C .左右导数都存在D .有定义6.()2-=x x f 在点2=x 处的导数是( )A .1B .0C .-1D .不存在7.曲线545223-+-=x x x y 在点()1,2-处切线斜率等于( )A .8B .12C .-6D .68.设()x f e y =且()x f 二阶可导,则=''y ( )A .()x f eB .()()x f e x f ''C .()()()[]x f x f e x f '''D .()()[](){}x f x f e x f ''+'2 9.若()⎩⎨⎧≥+<=0,2sin 0,x x b x e x f ax 在0=x 处可导,则a ,b 的值应为( ) A .2=a ,1=b B . 1=a ,2=bC .2-=a ,1=bD .2=a ,1-=b10.若函数()x f 在点0x 处有导数,而函数()x g 在点0x 处没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .恰有一个有导数D .至少一个有导数11.函数()x f 与()x g 在0x 处都没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .至少一个有导数D .至多一个有导数12.已知()()[]x g f x F =,在0x x =处可导,则( )A .()x f ,()x g 都必须可导B .()x f 必须可导C .()x g 必须可导D .()x f 和()x g 都不一定可导13.xarctg y 1=,则='y ( ) A .211x +- B .211x + C .221x x +- D . 221x x + 14.设()x f 在点a x =处为二阶可导,则()()=-+→hh a f h a f h 0lim ( ) A .()2a f '' B .()a f '' C .()a f ''2 D .()a f ''- 15.设()x f 在()b a ,内连续,且()b a x ,0∈,则在点0x 处( )A .()x f 的极限存在,且可导B .()x f 的极限存在,但不一定可导C .()x f 的极限不存在D .()x f 的极限不一定存在16.设()x f 在点a x =处可导,则()()=--→hh a f a f n 0lim 。
微积分练习题及答案
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微积分练习题及答案微积分练习题及答案微积分是数学中的一门重要学科,它研究的是函数的变化规律和求解各种问题的方法。
在学习微积分的过程中,练习题是非常重要的,它能够帮助我们巩固知识、提高技能。
下面,我将为大家提供一些微积分的练习题及其答案,希望能够对大家的学习有所帮助。
一、求导练习题1. 求函数f(x) = x^3 + 2x^2 - 3x + 1的导数。
答案:f'(x) = 3x^2 + 4x - 32. 求函数g(x) = e^x * sin(x)的导数。
答案:g'(x) = e^x * sin(x) + e^x * cos(x)3. 求函数h(x) = ln(x^2 + 1)的导数。
答案:h'(x) = (2x) / (x^2 + 1)二、定积分练习题1. 计算定积分∫[0, 1] (x^2 + 1) dx。
答案:∫[0, 1] (x^2 + 1) dx = (1/3)x^3 + x ∣[0, 1] = (1/3) + 1 - 0 = 4/32. 计算定积分∫[1, 2] (2x + 1) dx。
答案:∫[1, 2] (2x + 1) dx = x^2 + x ∣[1, 2] = 4 + 2 - 1 - 1 = 43. 计算定积分∫[0, π/2] sin(x) dx。
答案:∫[0, π/2] sin(x) dx = -cos(x) ∣[0, π/2] = -cos(π/2) + cos(0) = 1三、微分方程练习题1. 求解微分方程dy/dx = 2x。
答案:对方程两边同时积分,得到y = x^2 + C,其中C为常数。
2. 求解微分方程dy/dx = e^x。
答案:对方程两边同时积分,得到y = e^x + C,其中C为常数。
3. 求解微分方程d^2y/dx^2 + 2dy/dx + y = 0。
答案:设y = e^(mx),代入方程得到m^2 + 2m + 1 = 0,解得m = -1。
导数微分练习题
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导数微分练习题在数学中,导数和微分是重要的概念和工具,用于研究函数的变化率和近似计算。
在本篇文章中,我将为您提供一些导数微分的练习题,帮助您巩固相关知识,并提供完整的解答。
1. 练习题一求函数 f(x) = 3x^2 - 2x + 1 在点 x = 2 处的导数。
解答:首先,我们使用导数的定义来计算:f'(x) = lim┬(h→0)〖(f(x+h)-f(x))/h〗代入 f(x) = 3x^2 - 2x + 1:f'(x) = lim┬(h→0)〖((3(x+h)^2 - 2(x+h) + 1) - (3x^2 - 2x + 1))/h〗f'(x) = lim┬(h→0)〖(3x^2+6hx+3h^2-2x-2h+1-3x^2+2x-1)/h〗f'(x) = lim┬(h→0)〖(6hx+3h^2-2h)/h〗f'(x) = lim┬(h→0)〖6x+3h-2〗在 x = 2 处代入 h = 0:f'(2) = 6(2) + 3(0) - 2 = 12 - 2 = 10所以,函数 f(x) = 3x^2 - 2x + 1 在点 x = 2 处的导数为 10。
2. 练习题二求函数g(x) = √x 在点 x = 4 处的导数。
解答:我们可以将函数g(x) = √x 改写为指数形式:g(x) = x^(1/2)然后,使用导数的定义来计算:g'(x) = lim┬(h→0)〖(g(x+h)-g(x))/h〗代入 g(x) = x^(1/2):g'(x) = lim┬(h→0)〖(((x+h)^(1/2)) - x^(1/2))/h〗为了方便计算,我们将分子有理化:g'(x) = lim┬(h→0)〖(((x+h)^(1/2)) - x^(1/2))/h × ((√(x+h) + √x)/(√(x+h) + √x))〗g'(x) = lim┬(h→0)〖((x+h) - x)/h(√(x+h) + √x)〗g'(x) = lim┬(h→0)〖h/(h(√(x+h) + √x))〗g'(x) = lim┬(h→0)〖1/(√(x+h) + √x)〗在 x = 4 处计算:g'(4) = 1/(√(4+h) + √4)当 h 趋近于 0 时,√(4+h) 也趋近于 2,所以:g'(4) = 1/(2 + 2) = 1/4因此,函数g(x) = √x 在点 x = 4 处的导数为 1/4。
掌握函数的导数与微分练习题
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掌握函数的导数与微分练习题函数的导数与微分是微积分的重要内容,对于学习者而言,掌握这一部分知识对于提高解题能力和理解数学概念非常重要。
本文将通过练习题的方式,帮助读者巩固对函数的导数与微分的理解,并培养解题的思维能力。
1. 求解下列函数的导数:(1) f(x) = 3x² - 2x + 1解答:f'(x) = 6x - 2(2) g(x) = 5sin(x) + 2cos(x)解答:g'(x) = 5cos(x) - 2sin(x)2. 对下列函数进行微分:(1) h(x) = x³ - 4x² + 2x解答:dh(x) = 3x² - 8x + 2(2) k(x) = 2e^x + 3ln(x)解答:dk(x) = 2e^x + 3/x3. 求解给定函数在指定点的导数:(1) y = 2x³,求导数在x=2处的值。
解答:y' = 6x²y'(2) = 6(2)² = 24(2) y = x^4 - 2x²,求导数在x=-1处的值。
解答:y' = 4x³ - 4xy'(-1) = 4(-1)³ - 4(-1) = -44. 求解给定函数的极值点:(1) y = x³ - 12x² + 36x解答:为求取极值点,先求导数:y' = 3x² - 24x + 36令y' = 0,求解方程得:x = 2 或 x = 6将以上两个x值代入原函数求y值得到极值点:当x=2时,y = 2³ - 12(2)² + 36(2) = 16 - 48 + 72 = 40当x=6时,y = 6³ - 12(6)² + 36(6) = 216 - 432 + 216 = 0因此,函数y = x³ - 12x² + 36x在x = 2处有极小值,极小值为40,在x = 6处有极大值,极大值为0。
高等数学第二章导数与微分习题
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h0
h
lim f ( x) f ( x x) f ( x) .
x0
x
lim f ( x x) f ( x x)
x0
x
lim f ( x x) f ( x) f ( x) f ( x x)
x0
x
lim f ( x x) f ( x) lim f ( x) f ( x x)
习题课
f (a) lim f ( x) f (a) lim ( x a)F ( x) 0
xa x a
xa
xa
1
lim ( x a)F ( x) 0
x a 0
xa
g
(a
)
x
lim
a 0
g(
x) x
g(a a
)
2
例2.
研究函数
f
(
x
)
1 x 1 x
解 . lim f ( x) lim
x0
x
x0
x
14
例16 .
f
(
x)
ln x
(1
x)
x0 x0
求 f ( x) .
)[
f (0 0) f (0) ln(1 x) x0 0 ,
0
f (0 0) lim x 0 , f ( x) 在 x 0 处连续 .
x 0
f (0)
ln(1
x)
x
0
1
1
x
1
x0
f (0)
lim
(n)
(1)n n! ( x 1)n1
,
23
例24 . 试从 d x 1 导出: d y y
1.
d d
2x y2
求导全微分练习题
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求导全微分练习题1. 已知函数f(x) = 3x^2 + 2x - 1,求f(x)的一阶导数和全微分。
解析:首先,我们计算f(x)的一阶导数。
对于多项式函数来说,我们可以简单地将指数降低一次,并将指数乘以其系数。
f'(x) = d(3x^2)/dx + d(2x)/dx - d(1)/dx= 6x + 2 - 0= 6x + 2接下来,我们计算f(x)的全微分。
我们知道,全微分是函数的所有偏导数与自变量之差的线性组合。
df = (∂f/∂x)dx + (∂f/∂y)dy + (∂f/∂z)dz + ...因为f(x)是一个只与x有关的函数,所以除了dx以外,其它变量的偏导数都为0。
df = (∂f/∂x)dx= (6x + 2)dx请注意,全微分的含义是f(x)在给定点处的微小变化。
因此,在计算全微分时,我们只考虑与自变量直接相关的微小变化。
2. 已知函数g(x, y) = x^2 + xy + y^2,求g(x, y)关于x和y的一阶偏导数和全微分。
解析:首先,我们计算函数g(x, y)关于x的一阶偏导数。
∂g/∂x = d(x^2)/dx + d(xy)/dx + d(y^2)/dx= 2x + y接下来,我们计算函数g(x, y)关于y的一阶偏导数。
∂g/∂y = d(x^2)/dy + d(xy)/dy + d(y^2)/dy= x + 2y因此,g(x, y)的一阶偏导数为∂g/∂x = 2x + y 和∂g/∂y = x + 2y。
接下来,我们计算g(x, y)的全微分。
根据定义,全微分是函数在给定点处的微小变化。
dg = (∂g/∂x)dx + (∂g/∂y)dy= (2x + y)dx + (x + 2y)dy3. 已知函数h(x, y, z) = x^2 + y^2 + z^2,求h(x, y, z)关于x、y和z 的一阶偏导数和全微分。
解析:首先,我们计算函数h(x, y, z)关于x的一阶偏导数。
第三章 导数与微分习题
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习 题 三1.根据导数的定义求下列函数的导数:(1)221x y -= (2)21x y = (3)32x y =2.给定函数f (x )=ax 2+bx +c ,其中a 、b 、c 为常量,求:)(x f ',)0(f ',)21(f ',)2(a b f -' 3.一物体的运动方程为s =t 3+10,求该物体在t =3时的瞬时速度。
4.求在抛物线y =x 2上点x =3处的切线方程。
5.自变量x 取哪些值时,抛物线y =x 2与y =x 3的切线平行?6.函数⎪⎩⎪⎨⎧≤-<≤+=x x x x x f 113101)(2在点x =1处是否可导?为什么?7.讨论函数y =x|x|在点x =0处的可导性。
8.用导数定义求⎩⎨⎧≥+<=0)1ln(1)(x s x xx f 在点x =0处的导数。
9.设⎩⎨⎧<<--+≤<-+=101101)1ln()(x xx x x x f 讨论f (x )在x =0处的连续性与可导性。
10.函数⎪⎩⎪⎨⎧=+≠=0)1ln(1sin )(12x s x x x f x 在点x =0处是否继续?是否可导?11.讨论⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≤<+≤<+≤=x xx x x x x x f 2212101201)(2在x =0,x =1,x =2处的连续性与可导性。
12.求下列各函数的导数(其中a ,b 为常量):(1)532+-=x x y (2)b a x y +=(3)3412+-=xx y (4)2222x x y += (5)x x y 31-= (6))12(2-=x x y(7))11)(1(-+=x x y (8)x x y 2)1(+=(9)ba b ax y ++= (10)))((b x a x y --=(10))1)(1(a b bx ax y ++=13.求下列各函数的导数(其中a ,b ,c ,d ,n 为常量):(1))3)(2)(1(+++=x x x y(2)x x y ln =(3)x x y n ln = (4)x y alog = (5)11-+=x x y (6)215xx y += (7)x x x y --=223 (8)n cx b a y += (9)x x y ln 1ln 1+-= (10)2211xx x x y +--+= 14.求下列各函数的导数:(1)x x x y cos sin += (2)xx y cos 1-=(3)x x x y tan tan -= (4)xx y cos 1sin 5+= (5)x x x x y sin sin += (6)x x x y ln sin ⋅= 15.求曲线x y sin =在点x =π处的切线方程。
导数与微分练习题及习题详细解答
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第二章 导数与微分练习题及习题详细解答练习题2.11.已知质点作直线运动的方程为23s t =+,求该质点在5t =时的瞬时速度.解 由引例2.1可知,质点在任意时刻的瞬时速度d 2d sv t t==.代入5t =,得10v =. 2.求曲线cos y x =在点π(6处的切线方程和法线方程. 解 由导数的几何意义知,曲线cos y x =在π(6点切线的斜率 ππ661(cos )(sin )2x x k x x =='==-=-,所以,切线方程为1π()226y x -=--,即612π=0x y +-.法线方程为π2()6y x =-,即1262π=0x y -+. 3.讨论函数32,0()31,013,1x f x x x x x ⎧≤⎪=+<≤⎨⎪+>⎩在0x =和1=x 处的连续性与可导性.解 在0x =处,0lim ()lim 22x x f x --→→==,0lim ()lim (31)1x x f x x ++→→=+=, 由于0lim ()lim ()x x f x f x -+→→≠,所以不连续,根据可导与连续的关系知,也不可导. 在1x =处,11lim ()lim(31)4x x f x x --→→=+=,311lim ()lim(3)4x x f x x ++→→=+=,(1)4f =, 所以连续.又00(1)(1)3(1)lim lim 3x x f x f xf x x---∆→∆→+∆-∆'===∆∆, 2300(1)(1)33()()(1)lim lim 3x x f x f x x x f x x+++∆→∆→+∆-∆+∆+∆'===∆∆,所以可导.4.已知函数()f x 在点0x 处可导,且0()f x A '=,求下列极限:000(5)()(1)limx f x x f x x ∆→-∆-∆; 000(2)()(2)lim h f x h f x h →+-解 (1)000000(5)()(5)()55()55limlim x x f x x f x f x x f x f x A x x ∆→∆→-∆--∆-'=-=-=-∆-∆;(2)000000(2)()(2)()22()22limlim h h f x h f x f x h f x f x A h h →→+-+-'===.5.求抛物线2y x =上平行于直线43y x =-+的切线方程.解 由于切线平行于43y x =-+,所以斜率为4k =-.又2k y x '==,所以2x =-.对应于抛物线上的点为(2,4)-,所以切线方程为44(2)y x -=-+,即440x y ++=.练习题2.21.求下列函数的导数:(1)100(21)y x =-; (2)22e xxy +=;(3)sin(3π)y x =+; (4)2cos y x =; (5)2e sin x y x =; (6)2ln(1)y x =+; (7)tan 2y x =; (8)cot 3y x =; (9)arctan(31)y x =+; (10)arcsin(41)y x =+. 解 (1)9999100(21)(21)200(21)y x x x ''=--=-; (2)22222e (2)e (41)xxxxy x x x ++''=+=+;(3)cos(3π)(3π)3cos(3π)y x x x ''=+⋅+=+; (4)2cos (cos )2sin cos sin 2y x x x x x ''=⋅=-=-;(5)22222(e )sin e (sin )2e sin e cos e (2sin cos )xxxxxy x x x x x x '''=+=+=+; (6)22212(1)11x y x x x''=⋅+=++; (7)22sec 2(2)2sec 2y x x x ''=⋅=; (8)22csc 3(3)3csc 3y x x x ''=-⋅=-;(9)2213(31)1(31)1(31)y x x x ''=⋅+=++++;(10)(41)y x ''=+=2.设y =d d y x .解对于y =[]1ln ln(1)ln(2)ln(3)ln(4)3y x x x x =+++-+-+ 两边对x 求导,得111111()31234y y x x x x '=+--++++ 所以1111()1234y x x x x '=+--++++ 3.求曲线31x ty t =+⎧⎨=⎩上,点(1,0)处的切线方程. 解 点(1,0)对应参数t 的值为0. 设k 为曲线上对应(1,0)点的切线斜率,则32000d ()30d (1)1t t t y t t k x t ==='===='+,于是,所求切线方程为0y =,即x 轴.4.求由方程3330y x xy --=所确定的隐函数的导数d d y x. 解 方程两边对x 求导,可得22333()0y y x y xy ''--+=由上式解出y ',便得隐函数的导数为22x yy y x+'=-(20y x -≠). 练习题2.31.求下列函数的微分:(1)22sin 34y x x x =+-+; (2)2ln y x x x =-; (3)2(arccos )1y x =-; (4)arctan y x x =; (5)ln tan 2x y =; (6)sin ln 57xy x x x x=++-; (7)1cos 2xy -=; (8)3(e e )x x y -=+.解 (1)22d (sin 34)d (2sin 23)d y x x x x x x x '=+-+=+-; (2)2d (ln )d (ln 12)d y x x x x x x x '=-=+-; (3)2d ((arccos )1)d y x x x '=-=;(4)2d (arctan )d (arctan )d 1xy x x x x x x '==++; (5)2111d (ln tan )d sec d d csc d 222sin tan 2x x y x x x x x x x '==⋅⋅==;(6)2sin cos sin d (ln 57)d (ln 6)d x x x xy x x x x x x x x-'=++-=++; (7)11cos cos d (2)d 2ln 2sec tan d xxy x x x x --'==-⋅;(8)32d (e e )d 3(e e )(e e )d x x x x x xy x x ---'⎡⎤=+=+-⎣⎦. 2.填空. (1)23d d()x x =(2)21d d()1x x =+ (3)2cos2d d()x x = (4)21d d()x x= 解 (1)3x C +; (2)arctan x C +; (3)sin 2x C +; (4)1C x-+. 3解=()f x =064x =,1x ∆=.因为000()()()f x x f x f x x '+∆≈+∆,()f x ''==所以1188.062516=≈=+=.4.半径为10m 的圆盘,当半径改变1cm 时,其面积大约改变多少?解 圆盘面积函数为2S πR =,并取0R 10m =,R 1cm 0.01m ∆==.因为 S 2πR '= 所以面积改变量2S dS 2πR R 2π100.010.2π0.628m ∆≈=⋅∆=⨯⨯=≈.习题二1.如果函数()f x 在点0x 可导,求:(1)000()()limh f x h f x h →--; (2)000()()lim h f x h f x h hαβ→+--.解 (1)0000000()()()()limlim ()h h f x h f x f x h f x f x h h →-→----'=-=--; (2)00000000()()()()()()lim lim h h f x h f x h f x h f x f x f x h h hαβαβ→→+--+-+--=0000000()()()()limlim ()()h h f x h f x f x h f x f x h hαβαβαβαβ→→+---'=+=+-2.求函数3y x =在点(2,8)处的切线方程和法线方程. 解 由导数的几何意义,得3222()312x x k x x =='===切,112k =-法. 所以,切线方程为812(2)y x -=-即12160x y --=.法线方程为18(2)12y x -=--即12980x y +-=.3.设2, 1(), 1x x f x ax b x ⎧≤=⎨+>⎩,试确定,a b 的值,使()f x 在1x =处可导.解 若()f x 在1x =处可导,则必在1x =处连续.1lim ()1x f x -→=,1lim ()x f x a b +→=+, 11lim ()lim ()x x f x f x -+→→=,即1a b +=. 又2111()(1)1(1)limlim lim(1)211x x x f x f x f x x x ----→→→--'===+=--, 111()(1)1(1)(1)lim lim lim 111x x x f x f ax b a x f a x x x ++-+→→→-+--'====--- 所以 2a =,1b =-. 4.求下列各函数的导数:(1)231251y x x x =-++; (2)2sin y x x =; (3)1cos y x x =+; (4)1ln 1ln xy x-=+.解 (1)23413(251)45y x x x x x''=-++=++;(2)22(sin )2sin cos y x x x x x x ''==+; (3)221(cos )sin 1()cos (cos )(cos )x x x y x x x x x x '+-''==-=+++;(4)21ln (1ln )(1ln )(1ln )(1ln )()1ln (1ln )x x x x x y x x ''--+--+''==++ 2211(1ln )(1ln )2(1ln )(1ln )x x x x x x x -+--==-++ . 5.求下列函数的导数:(1)36()y x x =-; (2)y =;(3)2sin (21)y x =-; (4)21sin y x x=; (5)ln1xy x=-; (6)[]ln ln(ln )y x =; (7)ln(y x =; (8)arcsin 2x y x =+解 (1)3533526()()6()(31)y x x x x x x x ''=--=--;(2)322(1)y x -'==-; (3)2sin(21)cos(21)(21)2sin(42)y x x x x ''=-⋅-⋅-=-; (4)22221111111()sin(sin )2sin cos ()2sin cos y x x x x x x x x x x x x'''=+=+⋅-=-; (5)lnln ln(1)1x y x x x ==---,∴1111(1)y x x x x -'=-=--; (6)[]{}[]1ln ln(ln )ln(ln )(ln )ln ln(ln )y x x x x x x ''''=⋅⋅=;(7)((1y x ''==+=;(8)1arcsin22x y '=++arcsin arcsin 22x x=+=.6.若以310cm /s 的速率给一个球形气球充气,那么当气球半径为2cm 时,它的表面积增加的有多快?解 设气球的体积为V ,半径为R ,表面积为S ,则34π3V R =,24πS R =. d d d d d d V V R t R t =⋅,d d d d d d S S Rt R t =⋅, 2d d d d dV 12d 8πd d d d dt 4πd S S V R V R t R t V R R t ∴=⋅⋅=⋅⋅=, 将3d 10cm /s d V t =,2cm R =代入得,2d 10cm /s d St=.7.求下列函数的高阶导数:(1)2sin 2y x x =,求y '''; (2)y =5x y =''. 解 (1)Q 22sin 22cos2y x x x x '=+,22sin 24cos24cos24sin 2y x x x x x x x ''=++-22sin 28cos 24sin 2x x x x x =+-,∴24cos28cos216sin 28sin 28cos2y x x x x x x x x '''=+---212cos 224sin 28cos 2x x x x x =--.(2)Q 2y '==y ''==23222(24)(16)x x x -=-,∴5x y =''1027=. 8.求由下列方程所确定的隐函数的导数: (1)3330y x xy +-=; (2)arctan ln yx=. 解 (1)方程两边对x 求导,得22333()0y y x y xy ''+-+=,从中解出y ',得22y x y y x-'=-. (2)方程两边对x 求导,得2222112221()xy y x yy y x x y x''-+⋅=⋅++, 从中解出y ',得x yy x y+'=-. 9.用对数求导法求下列各函数的导数:(1)y =; (2)cos (sin )x y x = (s i n 0)x >.解 (1)方程两边取对数,得11ln ln(23)ln(6)ln(1)43y x x x =++--+,两边对x 求导,得1211234(6)3(1)y y x x x '=+-+-+, 即211[234(6)3(1)y x x x '=+-+-+ (2)方程两边取对数,得cos ln ln(sin )cos lnsin x y x x x ==⋅两边对x 求导,得11sin ln sin cos cos sin y x x x x y x'=-⋅+⋅⋅ sin lnsin cos cot x x x x =-⋅+⋅,即cos (sin )(sin lnsin cos cot )x y x x x x x '=-⋅+⋅.10.求由下列各参数方程所确定的函数()y y x =的导数:(1)33cos sin x a t y b t ⎧=⎪⎨=⎪⎩; (2)e cos e sin tt x t y t ⎧=⎪⎨=⎪⎩,求π2d d t y x =. 解 (1)22d d 3sin cos d tan d d 3cos sin d yy b t t bt t x x a t t a t===--;(2)Q d d e (sin cos )sin cos d d d e (cos sin )cos sin d t t yy t t t tt x x t t t t t++===--, ∴π2d d t y x =π2sin cos 101cos sin 01t t tt t=++===---. 11.求下列函数的微分: (1)ln sin2x y =; (2)1arctan 1x y x+=-; (3)e 0x yxy -=; (4)24ln y y x +=.解 (1)111d (lnsin )d (cos )d cot d 22222sin 2x x xy x x x x '==⋅⋅=; (2)2221(1)(1)1d d d 1(1)11()1x x y x x x x x x-++=⋅=+-++- (3)方程两边同时取微分,得d(e )d()0x yxy -=,2d de (d d )0x yy x x yy x x y y-⋅-+=, 整理得22d d xy y y x x xy-=+.(4)方程两边同时取微分,得312d d 4d y y y x x y+=, 整理得324d d 21x yy x y =+.12.利用微分求近似值:(1)sin3030︒'; (2解 (1)设()sin f x x =,则0π306x ︒==,π30360x '∆==,()cos f x x '=.11 / 11 000sin3030()()()f x x f x f x x ︒''=+∆≈+∆πππsincos 0.507666360=+⋅≈ (2)设()f x =064x =,1x ∆=,561()6f x x -'=.000()()()f x x f x f x x '=+∆≈+∆5611(64)12 2.00526192-⋅=+≈ 13.已知单摆的振动周期2T =2980cm/s g =,l 为摆长(单位为cm ),设原摆长为20cm ,为使周期T 增大0.05s ,摆长约需加长多少?解由2T =224πgT l =,02T =0.05s T ∆=,22πgT l '=. 所以027d 0.050.050.05 2.23cm 2ππgT l l l T '∆≈=⋅∆=⋅===≈, 即摆长约需加长2.23cm .。
导数与微分真题答案及解析
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导数与微分真题答案及解析一、基础概念在微积分中,导数与微分是非常重要的概念。
导数描述了函数在某一点的变化率,而微分则描述了函数在某一点附近的局部变化情况。
了解导数与微分的概念对于解决数学问题至关重要,下面就是一些导数与微分的真题及其答案解析。
二、导数计算真题1. 求函数f(x) = 3x^2 - 2x + 1的导数。
解析:根据导数的定义,可以使用求导法则来计算导数。
对于多项式函数f(x) = ax^n + bx^m + cx^l + ...,其导数可以通过对每一项求导后再相加的方式得到。
根据此法则,对于f(x) = 3x^2 - 2x + 1,求导后得到f'(x) = 6x - 2。
2. 求函数f(x) = sin(2x)的导数。
解析:根据导数的链式法则,对于复合函数f(g(x)),其导数可以通过对外层函数求导后再乘以内层函数的导数得到。
对于f(x) = sin(2x),将外层函数设为f(u) = sin(u),内层函数设为g(x) = 2x,则f'(x) = f'(g(x)) * g'(x) = cos(2x) * 2 = 2cos(2x)。
三、微分计算真题1. 求函数f(x) = e^x的微分。
解析:对于指数函数f(x) = e^x,其微分可以通过导数乘以微小变化量dx的方式得到。
由于f'(x) = e^x,所以微分df = f'(x) * dx = e^x * dx。
2. 求函数f(x) = ln(x)的微分。
解析:对于对数函数f(x) = ln(x),其微分可以通过导数除以x的方式得到。
由于f'(x) = 1/x,所以微分df = f'(x) / x = 1 / (x * dx)。
四、综合计算真题1. 求函数f(x) = (x^2 + 1) / (x - 1)在点x = 2处的导数和微分。
解析:首先,求导数。
利用求导法则,对于f(x) = (x^2 + 1) / (x - 1),可以通过分子分母求导再计算商的导数的方式来求得导数。
导数与微分习题及答案
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第二章导数与微分(A)1 .设函数y 二f x ,当自变量x 由x 0改变到x 0 * e x 时,相应函数的改变量 y =()A. f x 0 : =x B . fx^_x C . f x 0 : =x f x 0D . f x 0 x2. 设f(x )在 x 处可,则曲区弋ix °)= () A. - f x oB . f -X 。
C . f x oD . 2f x o3 .函数f x 在点x 0连续,是f x 在点x 0可导的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.设函数y = f u 是可导的,且u =x 2,则dy=()dxA. f x 2B . xf x 2C . 2xf x 2D . x 2f x 25. 若函数f x 在点a 连续,则f x 在点a () A .左导数存在;B .右导数存在;C .左右导数都存在D .有定义6 . f(x)=x-2在点x=2处的导数是() A . 1 B . 0 C . -1 D .不存在 7.曲线y =2x 3 -5x 2 • 4x -5在点2,-1处切线斜率等于()A . 8B . 12C . -6D . 68. 设y=e f 卜且f(x 二阶可导,则y"=() A . e f (x ) B . e f *)f "(x ) C . e f (x )〔f "(x f "(x jD . e f (x X 【f *(x 9 + f*(x 》e axx < 09. 若f"〔b+sin2x, x,0在x=°处可导'则a,b的值应为()717118.210. 若函数f x 在点X o 处有导数,而函数 g x 在点X o 处没有导数,则 F X 二 f X g X , G X A f X — g X 在 x ° 处()A .一定都没有导数B . 一定都有导数C .恰有一个有导数D .至少一个有导数11. 函数fx 与g X 在X o 处都没有导数,则Fx 二fx^gx , G x i= f x -g x 在 X o 处()A .一定都没有导数B . 一定都有导数C .至少一个有导数D .至多一个有导数12. 已知F x 二f !g x 1,在x 二X 。
导数和微分相关习题
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1、 设00()0,()4f x f x '==,试求极限00()lim4x f x x x∆→−−−−−−+∆=∆; 2、 设23()3x x f x ax bx ⎧≥=⎨+<⎩是确定,a b 的值,使得f 在3x =处可导;a=6,b 任意实数3、 求下列函数的导函数:(1)3()f x x =,2230()30xx f x xx ⎧≥⎪'=⎨-<⎪⎩;4、 (2)10()00=0x f x x x >⎧⎪'=<⎨⎪⎩不存在 5、 设函数1sin0()()0mx x f x m xx ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩为正整数,(1)试问m 等于何值时,f 在0x =连续;m 为任意实数(2))试问m 等于何值时,f 在0x =可导。
2m ≥6、 求下列函数的稳定点:(1)()sin cos f x x x =-;稳定点是0,1,24x k k ππ=-=±±(2)()ln f x x x =-。
稳定点1x =7、 设(0)(0)0g g '==,1()sin0(),0g x x f x xx ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩求(0)f '=08、 设f 是定义在R 上的函数,且对任何12,,x x R ∈都有:1212()()()f x x f x f x +=⋅,若(0)1f '=,证明:对任何x R ∈,都有()()f x f x '=。
9、 证明:若0()f x '存在,则0000()()lim 2()x f x x f x x f x x∆→+∆--∆'=∆;10、求下列函数在指定点的导数:(1)设43()325f x x x =++,求(0),(1)f f '';(2)设()cos xf x x=,求(0),()f f π'';(3)设()f x =(0),(1),(4)f f f '''。
高等数学题库第02章(导数与微分)
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第二章 导数与微分习题一一、选择题1.设)(x f 在a x =处可导,则=+--→hh a f h a f h )()(lim( )A.)(2'a fB. )('a fC. )(2'a f -D.0 2.设0)0(=f ,则下述所论极限存在,则=→xx f x )(lim( ) A. )0(f B. )0('f C. )('x f D.03.函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠=000,1arctan )(x x xx x f ,,则)(x f 在点0=x 处( ) A.间断 B.连续,但不可导 C.可导 D.可导且2)0('π=f4.在3=x 处可导,则常数a 和b 的一组值为( )A.6和9B.-6和-9C.6和-9D.-6和95.已知)4)(3)(2)(1()(----=x x x x x f ,且!3)('=k f ,则=k ( ) A.4 B.3 C.2 D.16. 设)(x f 是偶函数,且在0=x 处可导,则)0('f =( ) A.1 B.-1 C.0 D.以上都不对7.设曲线21x e y -=与直线1-=x 的焦点为p ,则曲线在点p 处的切线方程是( ) A.022=+-y x B. 012=++y x C. 032=-+y x D. 032=+-y x8. 已知曲线L 的参数方程是⎪⎩⎪⎨⎧==2sin cos ty tx ,则曲线L 上3π=t 出法线方程是( ) A. 0142=+-y x B. 0124=--y x C. 0342=-+y x D. 0324=-+y x 二.填空题1.设函数)()()(22x g a x x f -=,其中)(x g 在点a x =处连续=)('a f .2.设函数)(x f 在()+∞∞-,可导,)1()1()(22x f x f x F -+-=,则=)1('F .3.设x x x f +=sin )(ln ,则=)('x f .4.设)0(1>=x xy x ,则='y . 5.设x z x y ∙=2,则=dy .6.设π<<x 0,则=∙+)cot 1(x x d )(cot x d7.已知)(2)(x fa x =ϕ,且)(2)('x x ϕϕ=,则=)('x f .8.)(2b x f y +=,则=''y .9.设)(x y y =由y y x =+)(ϕ确定,若)('y ϕ存在且1)('≠y ϕ,则=dxdy. 三.下列各题中均假定)(0'x f 存在,按照导数定义,求出下列各题中的A 值( ) (1)=∆-∆-→∆x x f x x f x )()(lim 000A(2)=→xx f x )(limA 设存在且)0(,0)0('f f = (3)=-+→hx f h x f h )()3(lim000A(4)=--+→hh x f h x f h )()2(lim000A四.设函数()⎩⎨⎧>+≤+=2212x b x x ax x f 在2=x 处可导,求常数a 和b 的值.五.设函数()⎩⎨⎧≥-<=0202x bx x ae x f x 在点0=x 处可导,求常数a 和b 的值.习题二一、选择题1. 2)('=a f ,则=--+→xx a f x a f x )()(lim0( ) A.2 B.-2 C.4 D.-42.设函数)(x f 和)(x g 在0=x 处可导,0)0()0(==g f ,且0)0('≠g ,则=→)()(limx g x f x ( )A.)0()0(''g fB. )()(''x g x f C. )0()0('g f D. )()('x g x f3.下列函数中,在0=x 处既连续又可导的是( ) A.x xx f =)( B. ⎩⎨⎧≤>-=0sin 0,1)(x x x x x f , C. ⎩⎨⎧≥+<=0)1ln(0,)(x x x x x f , D.x y sin =4.满足)()()('''b f a f b a f +=+的函数)(x f =( ) A.2x B.3x C.x e D.x ln5.设)100()4)(3)(2)(1()(++-+-=x x x x x x x f ,则=)1('f ( ) A.!101 B.100!101-C. !100-D. 99!100 6.设a 是实数,函数⎪⎩⎪⎨⎧≤>-∙-=101,11c o s )1(1)(x x x x x f a ,则)(x f 在1=x 处可导时,必有( )A.1-≤aB.01<<-aC.10<≤aD.1≥a7.若)(x f 的一阶导数与二阶导数都存在,且均不等于零,其反函数为)(y x ϕ=,则=)(''y ϕ( )A.)(1''x f B.[]2''')()(x f x f C. []2''')()(x f x f - D. []3''')()(x f x f - 二.填空题1.若对任意实数x ,函数)(x f 满足)()(x f x f -=-,且0)(0'≠=-k x f , 则=)(0'x f .2.已知)(x f e y =,其中f 二阶可导,则=''y .3.设xx x f +=⎪⎭⎫ ⎝⎛11,则=)('x f .4.设抛物线2ax y =与曲线x y ln =相切,则a = .5.设)1ln(2-+=x x y ,则='y .6.设曲线ax x y +=3与曲线c bx y +=2在点()0,1-处相切,其中c b a ,,为常数, 则a = ,b = , c = . 三.求下列函数的一阶导数:1.2ln 222+-=a x x y2.211xx y -+=3.21ln xxy += 4.x x y 2ln +=5.()x x y 32cos 3sin ∙=6.x y arcsin ln 3=7.x x y 2sec arctan ∙=8.xxx y tan 1sin +=9.()22sin sin xxy = 10.xx y ln 2=11.()x x y ln arcsin = 12.()x x y cos cos -=习题三一、选择题1.下列函数中,在0=x 处不可导的是( ) A.x y sin = B. x y cos = C.2ln =y D.x y =2. 下列函数中,在0=x 处可导的是( )A. x y ln =B. x y cos =C. x y sin =D. ⎩⎨⎧≥<=00,2x x x x y ,3.若函数⎩⎨⎧≥-<=0,0,)(2x bx a x e x f x 在0=x 处可导,则b a 、的值必为( )A.1-==b aB. 2,1=-=b aC. 2,1-==b aD. 2==b a4.设函数)(x f 在1=x 处可导,且21)1()31(lim=∆-∆-→∆x f x f x ,则=)1('f ( )A.31B. 61C. 61- D. 31- 5.曲线x e x y +=在0=x 处的切线方程是( )A.012=+-y xB. 022=+-y xC. 01=+-y xD. 02=+-y x 6.曲线1213123+++=bx x x y 在点(0,1)处的切线与x 轴交点的坐标是( ) A.(-1,0) B.⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,61 C.(1,0) D. ⎪⎭⎫⎝⎛0,617.设xey 2sin =,则=dy ( )A.)(sin 2x d e xB. )(sin 2sin 2x d e x C. )(sin 2sin 2sin x xd e x∙ D. )(sin 2sin x d e x8.若函数)(x f y =有21)(0'=x f ,则当0→∆x 时,)(x f 在点0x 处的微分是( ) A.与x ∆等价的无穷小量 B.与x ∆同阶,但不等价的无穷小量 C.比x ∆高阶的无穷小量 D. 比x ∆低阶的无穷小量 二.填空题1设函数)(x f 在2=x 处可导,且2)1('=f ,则=+-+→h nh f mh f h )2()2(lim0 。
导数微分练习题专升本
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导数微分练习题专升本### 导数微分练习题#### 一、基础导数题1. 求导函数:设 \( f(x) = 3x^2 + 2x - 5 \),求 \( f'(x) \)。
2. 复合函数求导:若 \( g(x) = (2x^3 - x)^4 \),求 \( g'(x) \)。
3. 隐函数求导:给定 \( xy^2 - x^3 + y = 6 \),求 \( y' \)。
4. 参数方程求导:设 \( x = t^2 \),\( y = t^3 \),求\( \frac{dy}{dx} \)。
5. 高阶导数:若 \( f(x) = x^3 \),求 \( f'''(x) \)。
#### 二、导数的应用6. 切线问题:已知 \( f(x) = x^2 \),求在 \( x = 1 \) 处的切线方程。
7. 单调性:判断函数 \( g(x) = \ln(x) \) 在 \( x > 0 \) 时的单调性。
8. 极值问题:求函数 \( h(x) = x^3 - 3x^2 + 2x \) 的极值点。
9. 凹凸性:判断函数 \( k(x) = -x^4 + 4x^3 - 3x^2 \) 的凹凸性。
10. 函数的增长速度:比较 \( f(x) = e^x \) 和 \( g(x) = x^2 \) 在 \( x \) 趋于无穷大时的增长速度。
#### 三、微分练习题11. 一阶微分:设 \( z = x^2y + xy^2 \),求 \( dz \)。
12. 隐函数微分:若 \( x^2 + y^2 = 4 \),求 \( dy \)。
13. 参数方程微分:给定 \( x = e^{\theta} \),\( y =e^{2\theta} \),求 \( dy \)。
14. 函数的线性近似:使用 \( f(x) = \sin(x) \) 在 \( x = 0 \) 处的线性近似来估计 \( \sin(0.1) \)。
导数与微分练习题答案
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高等数学练习题第二章导数与微分第一节导数观点一.填空题1. 若f (x0)存在,则lim f (x0x)f (x)= f ( x0)x 0x2. 若f (x0)存在,lim f (xh) f ( xh)=2 f ( x0).h 0hlim0f ( x3 x) f ( x)=3 f ( x0).x x3. 设f ( x0)2x 1, 则lim4x 0 f ( x0 2 x) f ( x0 ) )4.已知物体的运动规律为 s t t 2(米),则物体在t 2秒时的刹时速度为 5(米/秒)5. 曲线y cosx 上点(,1)处的切线方程为 3 x 2 y 10 ,法线323方程为2x3y3202 36.用箭头 ? 或? 表示在一点处函数极限存在、连续、可导、可微之间的关系,可微可导|连续极限存在。
二、选择题1.设 f (0) 0 ,且 f ( 0) 存在,则 lim f ( x)=xx 0[B](A)f ( x)(B) f (0)(C) f (0)(D)1f (0)22.设 f ( x) 在 x 处可导, a ,b为常数,则lim f (x a x) f (x b x) =x 0x [ B ](A)f (x)( B)( a b) f (x)(C)(a b) f (x)(D)a bf (x)23.函数在点 x0处连续是在该点 x0处可导的条件[ B ](A)充足但不是必需(B)必需但不是充足( C)充足必需(D)即非充足也非必需4.设曲线y x2x 2 在点M 处的切线斜率为,则点M的坐标为3[ B ]( A) (0,1)( B) (1, 0)(C) ( 0,0)(D) (1,1)5.设函数 f ( x) | sin x |,则 f (x)在x 0处[ B ](A)不连续。
(B)连续,但不行导。
(C) 可导,但不连续。
(D)可导,且导数也连续。
三、设函数 f ( x)x2x 1为了使函数 f (x) 在x 1 处连续且可导,ax b x1a ,b应取什么值。
微积分练习题
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微积分练习题一、极限与连续(1) lim(x→0) (sin x / x)(2) lim(x→1) (x^2 1) / (x 1)(3) lim(x→∞) (1 + 1/x)^x(1) f(x) = |x| 1,在x = 0处(2) f(x) = (x^2 1) / (x 1),在x = 1处(3) f(x) = sqrt(x + 2) 2,在x = 1处二、导数与微分(1) f(x) = x^3 3x + 2(2) f(x) = e^x sin x(3) f(x) = ln(sqrt(1 + x^2))(1) f(x) = x^2 + 3x 5(2) f(x) = cos(2x)(3) f(x) = 1 / (1 x)三、高阶导数与微分方程(1) f(x) = x^4 2x^2 + 1(2) f(x) = e^x cos x(3) f(x) = ln(x^2 + 1)(1) y' = 2x + y(2) y'' 2y' + y = e^x(3) (1 + x^2) y'' + 2x y' = 0四、不定积分与定积分(1) ∫(x^2 + 1) dx(2) ∫(e^x x) dx(3) ∫(1 / (x^2 + 1)) dx(1) ∫_{0}^{1} (3x^2 2x + 1) dx(2) ∫_{π}^{π} (sin x) dx(3) ∫_{1}^{e} (1 / x) dx五、多元函数微分学(1) f(x, y) = x^2 + y^2(2) f(x, y) = e^(x + y) sin(x y)(3) f(x, y) = ln(x^2 + y^2)(1) f(x, y) = x^3 + y^3(2) f(x, y) = sin(x + y)(3) f(x, y) = sqrt(x^2 + y^2)六、重积分(1) ∬_D (x^2 + y^2) dxdy,其中D为圆心在原点,半径为1的圆(2) ∬_D (x y) dxdy,其中D为矩形区域0 ≤ x ≤ 1,0 ≤ y ≤ 2(3) ∬_D (e^(x + y)) dxdy,其中D为三角形区域0 ≤ x ≤ 1,0 ≤ y ≤ x(1) ∭_E (x^2 + y^2 + z^2) dxdydz,其中E为立方体区域0 ≤ x ≤ 1,0 ≤ y ≤ 1,0 ≤ z ≤ 1(2) ∭_E (xyz) dxdydz,其中E为长方体区域0 ≤ x ≤ 2,0 ≤ y ≤ 3,0 ≤ z ≤ 4七、级数(1) Σ (1/n^2),n从1到∞(2) Σ (n/(n+1)^2),n从1到∞(3) Σ ( (1)^n / n ),n从1到∞(1) Σ (x^n / n),n从1到∞(2) Σ (n! x^n),n从0到∞(3) Σ ( (n^2 + 1)^n x^n ),n从0到∞八、微分方程的应用(1) 物体在空气中自由下落,其速度v与时间t的关系,已知阻力与速度成正比。
导数和微分练习题(答案版)
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1. 13arctan )1()(2+--=x x x x f ,求f’(1) 2. 设1lim )()1()1(2+++=--∞>-x n x n n e b ax e x x f 是区间),(+∞-∞内是可导函数,试确定常数a,b 3. 设f(x)是周期为2的周期函数,且在点x=1处连续,22cos ]3)(ln[lim 1=+>-xx f x π,求曲线y=f(x)在(-1,f(-1))处的切线方程。
4. 设函数在),(+∞-∞内有定义,对任意的x,y 都有)()()(x f e y f e y x f y x +=+,e f =)0(',求f (x )的表达式5. 设函数0,)(;0,)()(==≠-=-x a x f x x e x x f xϕ,其中的)(x ϕ具有二阶导数,且1)0(',1)0(-==ϕϕ1) 确定常数a 的值,使得f (x )在x=0时连续2) 求f’(x);3) 讨论f’(x)在区间),(+∞-∞内的连续性6. 设函数)()()(x g x f x F =,如果f(x)在x 0点可导,g (x )在x 0点连续不可导,证明:F(x)在x 0点可导⇔f(x 0)=07. 设曲线y=f(x)与曲线y e y x =-++)14tan(π在(1,0)处有公切线. 1)求公切线方程2)计算极限)1(lim +∞>-n n nf n 8. 设f(x)是周期为3的连续函数,在点x=0的某一邻域内恒有x x x f x f 2tan 6)tan 1(2)tan 1(+=--+,已知f(x)在点x=1处可导,求曲线y=f(x)在点(10.f(10))处的切线方程。
9. 设函数f(x)在x ≤x 0时具有二阶导数,00200,)()()(;),()(x x c x x b x x a x F x x x f x F >+-+-=≤=,试确定常数a ,b ,c ,使得F(x)在x 0处二阶可导。
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第二章 导数与微分 复习自测题
一、选择题:
1、函数)(x f 在点0x 处的导数)(0x f '定义为( ) A
x x f x x f ∆-∆+)()(00 B x
x f x x f x x ∆-∆+→)
()(lim 000 C x
x f x f x
x ∆-→)
()(lim
00
D 00)()(lim 0x x x f x f x x --→ 2、设函数)100)(99()2)(1()(--⋅⋅⋅--=x x x x x x f ,则=')0(f ( ) A 100 B 100- C 100! D 100-! 3、曲线x y sin 2
+=π
在0=x 处的切线的倾斜角为( )
A
2π B 4
π
C 0
D 1 4、函数1ln )(-=x x f 的导数是( )
A 11)(-='x x f
B 11)(-='x x f
C x x f -='11)(
D 1
11
()1
1
1x x f x x x ⎧<⎪⎪
-'=⎨⎪>⎪-⎩
5、微分运算
=)
(arccos )
(arcsin x d x d ( )
A x arc cot
B 1-
C x tan
D 1
6、设()f x 在x a =的某个领域内有定义,则()f x 在x a =处可导的一个充分条件是( )
A 1
lim [()()]h h f a f a h
→+∞
+-存在 B 0(2)()
lim
h f a h f a h h →+-+存在
C 0()()
lim
2h f a h f a h h
→+--存在
D 0
()()
lim h f a f a h h
→--存在
二、填空题
1、设21arccos )(x x x x f --=,则=')0(f ;
2、若2
()(1)0
ax e x f x b x x ⎧≤=⎨->⎩ 处处可导,则=a ,=b ; 3、设曲线22-+=x x y 在点P 处的切线的斜率等于3,则P 点的坐标为 ; 4、已知)(2x x f y -=,且f 的二阶导数存在,则=''y ; 5、设)(x f y =,已知36)
2()(lim
000=+-→x
x x f x f x ,则==0
x x dy。
三、解答题
1、设方程y x xy e y +=+)sin(2确定y 是x 的函数,求y '。
2、已知x x y sin )(tan = 求y '。
3、求x y 2sin = 的n 阶导数。
4、已知sin cos t
t
x e t y e t
⎧=⎪⎨=⎪⎩,求当3t π=时dy
dx 的值。
5、已知
1sin 0;()0
0,
x x f x x x μ
⎧≠⎪
=⎨⎪=⎩问μ为何值时,满足
(1)()f x 在0x =处连续; (2)()f x 在0x =处可导;
6、若函数2
1()1
x x f x ax b
x ⎧≤=⎨
+>⎩ 处处可导,试求,a b 的值。
7、证明:曲线2xy a =上任一点处的切线与两坐标轴构成的三角形的面积都等于22a 。
8、设()f u 可导,若22(sin )(cos )y f x f x =+,试求dy dx。
参考答案
一、选择题:
1. D 2. C 3. B 4. B 5. B 6. D 二、填空题
1.2
π 2. 0,1a b == 3. (1, 0) 4. 222""()(21)2'()y f x x x f x x =--+- 5. 0
9x x dy dx ==-
三、解答题
1.222
1cos()
'2cos()1
y y xy y e xy xy -=+- 2.sin '(cos ln(tan )sec )tan x y x x x x =+ 3.()
2sin(2)2
n n y x n π
=+
4.2
(14-
5.提示:0
0lim 1000
x x μμμμ→∞
<⎧⎪==⎨⎪>⎩
(1)当0μ>时,()0f x x =在处连续
(2)当1μ>时,()0f x x =在处可导,且导数为0 6.提示:可导必连续!
连续即:11lim ()lim ()(1)x x f x f x f -
+
→→==,可推出1a b +=;
可导则:11()(1)()(1)
lim
lim
11
x x f x f f x f x x +
-→→--=--,可推出2a =,则1b =-。
7. 提示:2a y x =在2
0020
(,)a x y k x =-处的斜率为,
切线方程为22
000200
(),a a y y x x y x x -=--=且,则切线在x 轴,y 轴上的截距为
2
00
22,
a x x ,则三角形面积:220012222a S x a x == 8. 22
'sin 2['(sin )'(cos )]y x f x f x =-。