导数大题经典练习及答案
导数经典练习题及答案
1.设函数f(x)在0x 处可导,则xx f x x f x ∆-∆-→∆)()(lim000等于A .)('0x fB .)('0x f -C .0'()f x -D .0'()f x -- 2.若13)()2(lim000=∆-∆+→∆xx f x x f x ,则)('0x f 等于 A .32 B .23C .3D .23.若函数f(x)的导数为f ′(x)=-sinx ,则函数图像在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为A .90°B .0°C .锐角D .钝角 4.对任意x ,有34)('x x f =,f(1)=-1,则此函数为A .4)(x x f =B .2)(4-=x x fC .1)(4+=x x fD .2)(4+=x x f 5.设f(x)在0x 处可导,下列式子中与)('0x f 相等的是 (1)x x x f x f x ∆∆--→∆2)2()(lim000; (2)x x x f x x f x ∆∆--∆+→∆)()(lim 000;(3)x x x f x x f x ∆∆+-∆+→∆)()2(lim000(4)x x x f x x f x ∆∆--∆+→∆)2()(lim 000.A .(1)(2)B .(1)(3)C .(2)(3)D .(1)(2)(3)(4) 6.若函数f(x)在点0x 处的导数存在,则它所对应的曲线在点))(,(00x f x 处的切线方程是___. 7.已知曲线xx y 1+=,则==1|'x y _____________.8.设3)('0-=x f ,则=---→hh x f h x f h )3()(lim000_____________.9.在抛物线2x y =上依次取两点,它们的横坐标分别为11=x ,32=x ,若抛物线上过点P 的切线与过这两点的割线平行,则P 点的坐标为_____________. 10.曲线3)(x x f =在点A 处的切线的斜率为3,求该曲线在A 点处的切线方程. 11.在抛物线2x y =上求一点P ,使过点P 的切线和直线3x-y+1=0的夹角为4π. 12.判断函数⎩⎨⎧<-≥=)0()0()(x x x x x f 在x=0处是否可导.13.求经过点(2,0)且与曲线xy 1=相切的直线方程. 同步练习X030131.函数y =f (x )在x =x 0处可导是它在x =x 0处连续的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.在曲线y =2x 2-1的图象上取一点(1,1)及邻近一点(1+Δx ,1+Δy ),则xy ∆∆ 等于A .4Δx +2Δx 2B .4+2ΔxC .4Δx +Δx 2D .4+Δx3.若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线方程为2x +y -1=0,则A .f ′(x 0)>0B .f ′(x 0)<0C .f ′(x 0)=0D .f ′(x 0)不存在4.已知命题p :函数y =f (x )的导函数是常数函数;命题q :函数y =f (x )是一次函数,则命题p 是命题q 的 A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.设函数f (x )在x 0处可导,则0lim→h hh x f h x )()(00--+等于A .f ′(x 0)B .0C .2f ′(x 0)D .-2f ′(x 0)6.设f (x )=x (1+|x |),则f ′(0)等于A .0B .1C .-1D .不存在7.若曲线上每一点处的切线都平行于x 轴,则此曲线的函数必是___________. 8.曲线y =x 3在点P (2,8)处的切线方程是___________.9.曲线f (x )=x 2+3x 在点A (2,10)处的切线斜率k =___________. 10.两曲线y =x 2+1与y =3-x 2在交点处的两切线的夹角为___________. 11.设f (x )在点x 处可导,a 、b 为常数,则lim→∆x xx b x f x a x f ∆∆--∆+)()(=___________.12.已知函数f (x )=⎩⎨⎧>+≤++0 012x b ax x x x ,试确定a 、b 的值,使f (x )在x =0处可导. 13.设f (x )=)()2)(1()()2)(1(n x x x n x x x +⋅⋅⋅++-⋅⋅⋅--,求f ′(1).14.利用导数的定义求函数y =|x |(x ≠0)的导数.同步练习 X030211.物体运动方程为s =41t 4-3,则t =5时的瞬时速率为A .5 m/sB .25 m/sC .125 m/sD .625 m/s2.曲线y =x n (n ∈N )在点P (2,)22n 处切线斜率为20,那么n 为A .7B .6C .5D .4 3.函数f (x )=x x x 的导数是A .81x(x >0) B .-887x(x >0) C .8781x(x >0) D .881x(x >0)4.f (x )与g (x )是定义在R 上的两个可导函数,若f (x ),g (x )满足f ′(x )=g ′(x ),则f (x )与g (x )满足 A .f (x )=g (x )B .f (x )-g (x )为常数函数C .f (x )=g (x )=0D .f (x )+g (x )为常数函数5.两车在十字路口相遇后,又沿不同方向继续前进,已知A 车向北行驶,速率为30 km/h ,B 车向东行驶,速率为40 km/h ,那么A 、B 两车间直线距离的增加速率为 A .50 km/hB .60 km/hC .80 km/hD .65 km/h6.细杆AB 长为20 cm ,AM 段的质量与A 到M 的距离平方成正比,当AM =2 cm 时,AM 段质量为8 g ,那么,当AM =x 时,M 处的细杆线密度ρ(x )为A .2xB .4xC .3xD .5x7.曲线y =x 4的斜率等于4的切线的方程是___________.8.设l 1为曲线y 1=sin x 在点(0,0)处的切线,l 2为曲线y 2=cos x 在点(2π,0)处的切线,则l 1与l 2的夹角为___________. 9.过曲线y =cos x 上的点(21,6π)且与过这点的切线垂直的直线方程为_____________.10.在曲线y =sin x (0<x <π)上取一点M ,使过M 点的切线与直线y =x 23平行,则M 点的坐标为___________.11.质点P 在半径为r 的圆周上逆时针做匀角速率运动,角速率为1 r a d/s ,设A 为起点,那么t 时刻点P 在x 轴上射影点M 的速率为___________.12.求证:双曲线xy =a 2上任一点处的切线与两坐标轴构成的三角形面积等于常数.13.路灯距地平面为8 m ,一个身高为1.6 m 的人以84 m/min 的速率在地面上行走,从路灯在地平面上射影点C ,沿某直线离开路灯,求人影长度的变化速率v .14.已知直线x +2y -4=0与抛物线y 2=4x 相交于A 、B 两点,O 是坐标原点,试在抛物线的弧上求一点P ,使△PAB 面积最大.同步练习 X030311.若f (x )=sin α-cos x ,则f ′(α)等于A .sin αB .cos αC .sin α+cos αD .2sin α2.f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值等于A .319B .316 C .313D .3103.函数y =x sin x 的导数为A .y ′=2x sin x +x cos xB .y ′=xx 2sin +x cos xC .y ′=xx sin +x cos x D .y ′=xx sin -x cos x4.函数y =x 2cos x 的导数为A .y ′=2x cos x -x 2sin xB .y ′=2x cos x +x 2sin xC .y ′=x 2cos x -2x sin xD .y ′=x cos x -x 2sin x5.若y =(2x 2-3)(x 2-4),则y ’= .6. 若y =3cosx -4sinx ,则y ’= .7.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______. 8.质点运动方程是s =t 2(1+sin t ),则当t =2时,瞬时速度为___________. 9.求曲线y=x3+x2-1在点P (-1,-1)处的切线方程.10.用求导的方法求和:1+2x +3x 2+…+nx n -1(x ≠1).11.水以20米3/分的速度流入一圆锥形容器,设容器深30米,上底直径12米,试求当水深10米时,水面上升的速度.同步练习 X030321.函数y =22xa x +(a >0)的导数为0,那么x 等于A .aB .±aC .-aD .a 22.函数y =xxsin 的导数为 A .y ′=2sin cos xxx x + B .y ′=2sin cos xxx x - C .y ′=2cos sin xxx x -D .y ′=2cos sin xxx x + 3.若21,2xy x +=-则y ’= . 4.若423335,x x y x -+-=则y ’= . 5.若1cos ,1cos xy x+=-则y ’= .6.已知f (x )=354337xx x x ++,则f ′(x )=___________.7.已知f (x )=xx++-1111,则f ′(x )=___________.8.已知f (x )=xx2cos 12sin +,则f ′(x )=___________.9.求过点(2,0)且与曲线y =x 1相切的直线的方程.10.质点的运动方程是23,s t t=+求质点在时刻t=4时的速度.同步练习 X030411.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.已知y =21sin2x +sin x ,那么y ′是A .仅有最小值的奇函数B .既有最大值,又有最小值的偶函数C .仅有最大值的偶函数D .非奇非偶函数 3.函数y =sin 3(3x +4π)的导数为 A .3sin 2(3x +4π)cos (3x +4π) B .9sin 2(3x +4π)cos (3x +4π)C .9sin 2(3x +4π)D .-9sin 2(3x +4π)cos (3x +4π)4.若y=(sinx-cosx 3),则y ’= .5. 若y=2cos 1x +,则y ’= .6. 若y=sin 3(4x+3),则y ’= .7.函数y =(1+sin3x )3是由___________两个函数复合而成. 8.曲线y =sin3x 在点P (3π,0)处切线的斜率为___________.9.求曲线2211(2,)(3)4y M x x =-在处的切线方程. 10. 求曲线sin 2(,0)y x M π=在处的切线方程.11.已知函数y =(x )是可导的周期函数,试求证其导函数y =f ′(x )也为周期函数.同步练习 X030421.函数y =cos (sin x )的导数为A .-[sin (sin x )]cos xB .-sin (sin x )C .[sin (sin x )]cos xD .sin (cos x )2.函数y =cos2x +sin x 的导数为A .-2sin2x +xx2cos B .2sin2x +xx 2cosC .-2sin2x +xx 2sin D .2sin2x -xx 2cos3.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 A .2y -8x +7=0 B .2y +8x +7=0 C .2y +8x -9=0D .2y -8x +9=04.函数y =x sin (2x -2π)cos (2x +2π)的导数是______________. 5.函数y =)32cos(π-x 的导数为______________.6.函数y =cos 3x1的导数是___________.7.已知曲线y=2400x + +53(100-x) (0100≤≤x ) 在点M 处有水平切线,8.若可导函数f (x )是奇函数,求证:其导函数f ′(x )是偶函数.9.用求导方法证明:21C 2C n n ++…+n n n C =n ·2n -1. 同步练习 X030511.函数y =ln (3-2x -x 2)的导数为A .32+x B .2231x x -- C .32222-++x x xD .32222-+-x x x2.函数y =lncos2x 的导数为A .-tan2xB .-2tan2xC .2tan xD .2tan2x3.函数y =x ln 的导数为A .2x x lnB .xx ln 2C .xx ln 1 D .xx ln 214.在曲线y =59++x x 的切线中,经过原点的切线为________________. 5.函数y =log 3cos x 的导数为___________. 6.函数y =x 2lnx 的导数为 . 7. 函数y =ln (lnx )的导数为 . 8. 函数y =lg (1+cosx )的导数为9. 求函数y =ln 22132x x+-的导数.10. 求函数y = 12.求函数y =ln (21x +-x )的导数.同步练习 X030521.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 2.函数y =xxa 22-(a >0且a ≠1),那么y ′为A .xxa 22-ln aB .2(ln a )xx a 22-C .2(x -1)xxa 22-·ln aD .(x -1)xxa 22-ln a3.函数y =sin32x 的导数为A .2(cos32x )·32x ·ln3B .(ln3)·32x ·cos32xC .cos32xD .32x ·cos32x4.设y =xx ee 2)12(+,则y ′=___________. 5.函数y =x22的导数为y ′=___________.6.曲线y =e x -e ln x 在点(e ,1)处的切线方程为___________.7.求函数y=e 2x lnx 的导数. 8.求函数y =x x (x >0)的导数.9.设函数f (x )满足:af (x )+bf (x 1)=xc(其中a 、b 、c 均为常数,且|a |≠|b |),试求f ′(x )同步练习 x030611.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A .f (x )在[a ,b ]上单调递增,且f (b )>0B .f (x )在[a ,b ]上单调递增,且f (b )<0C .f (x )在[a ,b ]上单调递减,且f (b )<0D .f (x )在[a ,b ]上单调递增,但f (b )的符号无法判断 2.函数y =3x -x 3的单调增区间是A .(0,+∞)B .(-∞,-1)C .(-1,1)D .(1,+∞) 3.三次函数y =f (x )=ax 3+x 在x ∈(-∞,+∞)内是增函数,则A .a >0B .a <0C .a =1D .a =314.f (x )=x +x2(x >0)的单调减区间是A .(2,+∞)B .(0,2)C .(2,+∞)D .(0,2)5.函数y =sin x cos 2x 在(0,2)上的减区间为A .(0,arctan 22) B .(arctan2,22π) C .(0,2π)D .(arctan 2,21π)6.函数y =x ln x 在区间(0,1)上是A .单调增函数B .单调减函数C .在(0,e 1)上是减函数,在(e 1,1)上是增函数D .在(0,e 1)上是增函数,在(e1,1)上是减函数7.函数f (x )=cos 2x 的单调减区间是___________. 8.函数y =2x +sin x 的增区间为___________.9.函数y =232+-x x x的增区间是___________. 10.函数y =xxln 的减区间是___________.11.已知0<x <2π,则tan x 与x +33x 的大小关系是tan x _____x +33x .12.已知函数f (x )=kx 3-3(k +1)x 2-k 2+1(k >0).若f (x )的单调递减区间是(0,4). (1)求k 的值; (2)当k <x 时,求证:2x >3-x1.13.试证方程sin x =x 只有一个实根.14.三次函数f (x )=x 3-3bx +3b 在[1,2]内恒为正值,求b 的取值范围.同步练习 X030711.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 2.下列四个函数,在x =0处取得极值的函数是①y =x 3 ②y =x 2+1 ③y =|x | ④y =2x A .①②B .②③C .③④D .①③3.函数y =216xx的极大值为 A .3 B .4 C .2 D .54.函数y =x 3-3x 的极大值为m ,极小值为n ,则m +n 为A .0B .1C .2D .4 5.y =ln 2x +2ln x +2的极小值为A .e -1B .0C .-1D .16.y =2x 3-3x 2+a 的极大值为6,那么a 等于A .6B .0C .5D .17.函数f (x )=x 3-3x 2+7的极大值为___________.8.曲线y =3x 5-5x 3共有___________个极值.9.函数y =-x 3+48x -3的极大值为___________;极小值为___________.10.函数f (x )=x -3223x 的极大值是___________,极小值是___________.11.若函数y =x 3+ax 2+bx +27在x =-1时有极大值,在x =3时有极小值,则a =___________,b =___________.12.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,当x =-1时,取得极大值7;当x =3时,取得极小值.求这个极小值及a 、b 、c 的值.13.函数f (x )=x +xa+b 有极小值2,求a 、b 应满足的条件.14.设y =f (x )为三次函数,且图象关于原点对称,当x =21时,f (x )的极小值为-1,求函数的解析式.同步练习 X030811.下列结论正确的是A .在区间[a ,b]上,函数的极大值就是最大值B .在区间[a ,b]上,函数的极小值就是最小值C .在区间[a ,b]上,函数的最大值、最小值在x=a 和x=b 时到达D .在区间[a ,b]上连续的函数f(x)在[a ,b]上必有最大值和最小值 2.函数14)(2+-=x x x f 在[1,5]上的最大值和最小值是A .f(1),f(3)B .f(3),f(5)C .f(1),f(5)D .f(5),f(2) 3.函数f(x)=2x-cosx 在(-∞,+∞)上A .是增函数B .是减函数C .有最大值D .有最小值 4.函数a ax x x f --=3)(3在(0,1)内有最小值,则a 的取值范围是 A .0<a<1 B .a<1 C .a>0 D .21<a 5.若函数x x a x f 3sin 31sin )(+=在3π=x 处有最值,那么a 等于A .2B .1C .332 D .0 6.函数5224+-=x x y ,x ∈[-2,2]的最大值和最小值分别为 A .13,-4 B .13,4 C .-13,-4 D .-13,4 7.函数x xe y =的最小值为________________. 8.函数f(x)=sinx+cosx 在]2,2[ππ-∈x 时函数的最大值,最小值分别是___. 9.体积为V 的正三棱柱,底面边长为___________时,正三棱柱的表面积最小.10.函数21)(x x x f -+=的最大值为__________,最小值为____________。
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导数大题专题训练1.已知f(x)=xlnx-ax,g(x)=-x2-2,(Ⅰ)对一切x∈(0,+∞),f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;(Ⅱ)当a=-1时,求函数f(x)在[m,m+3](m>0)上的最值;(Ⅲ)证明:对一切x∈(0,+∞),都有lnx+1>成立.2、已知函数.(Ⅰ)若曲线y=f (x)在点P(1,f (1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f (x)的单调区间;(Ⅱ)若对于都有f (x)>2(a―1)成立,试求a的取值范围;(Ⅲ)记g (x)=f (x)+x―b(b∈R).当a=1时,函数g (x)在区间[e―1,e]上有两个零点,求实数b的取值范围.3.设函数f (x)=lnx+(x-a)2,a∈R.(Ⅰ)若a=0,求函数f (x)在[1,e]上的最小值;(Ⅱ)若函数f (x)在上存在单调递增区间,试求实数a的取值范围;(Ⅲ)求函数f (x)的极值点.4、已知函数.(Ⅰ)若曲线在和处的切线互相平行,求的值;(Ⅱ)求的单调区间;(Ⅲ)设,若对任意,均存在,使得,求的取值范围.5、已知函数(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f(x)的单调区间;(Ⅱ)若对于任意成立,试求a的取值范围;(Ⅲ)记g(x)=f(x)+x-b(b∈R).当a=1时,函数g(x)在区间上有两个零点,求实数b的取值范围.6、已知函数.(1)若函数在区间(其中)上存在极值,求实数a的取值范围;(2)如果当时,不等式恒成立,求实数k的取值范围.1.解:(Ⅰ)对一切恒成立,即恒成立.也就是在恒成立;令,则,在上,在上,因此,在处取极小值,也是最小值,即,所以.(Ⅱ)当,,由得.①当时,在上,在上因此,在处取得极小值,也是最小值. .由于因此,②当,,因此上单调递增,所以,……9分(Ⅲ)证明:问题等价于证明由(Ⅱ)知时,的最小值是,当且仅当时取得,设,则,易知,当且仅当时取到,但从而可知对一切,都有成立.2、解:(Ⅰ)直线y=x+2的斜率为1.函数f (x)的定义域为(0,+∞),因为,所以,所以a=1.所以. .由解得x>0;由解得0<x<2. 所以f (x)的单调增区间是(2,+∞),单调减区间是(0,2)(Ⅱ),由解得;由解得.所以f (x)在区间上单调递增,在区间上单调递减.所以当时,函数f (x)取得最小值,. 因为对于都有成立,所以即可. 则.由解得.所以a的取值范围是.(Ⅲ)依题得,则.由解得x>1;由解得0<x<1.所以函数在区间(0,1)为减函数,在区间(1,+∞)为增函数.又因为函数在区间[e-1,e]上有两个零点,所以.解得.所以b的取值范围是.3.解:(Ⅰ)f (x)的定义域为(0,+∞). 因为,所以f (x)在[1,e]上是增函数,当x=1时,f (x)取得最小值f (1)=1.所以f (x)在[1,e]上的最小值为1.(Ⅱ)解法一:设g (x)=2x2―2ax+1,依题意,在区间上存在子区间使得不等式g (x)>0成立. 注意到抛物线g (x)=2x2―2ax+1开口向上,所以只要g (2)>0,或即可由g (2)>0,即8―4a+1>0,得,由,即,得,所以,所以实数a的取值范围是.解法二:,依题意得,在区间上存在子区间使不等式2x2―2ax+1>0成立.又因为x>0,所以.设,所以2a小于函数g (x)在区间的最大值.又因为,由解得;由解得.所以函数g (x)在区间上递增,在区间上递减.所以函数g (x)在,或x=2处取得最大值.又,,所以,所以实数a的取值范围是.(Ⅲ)因为,令h (x)=2x2―2ax+1①显然,当a≤0时,在(0,+∞)上h (x)>0恒成立,f (x)>0,此时函数f (x)没有极值点;②当a>0时,(i)当Δ≤0,即时,在(0,+∞)上h (x)≥0恒成立,这时f (x)≥0,此时,函数f (x)没有极值点;(ii)当Δ>0时,即时,易知,当时,h (x)<0,这时f (x)<0;当或时,h (x)>0,这时f (x)>0;所以,当时,是函数f (x)的极大值点;是函数f (x)的极小值点.综上,当时,函数f (x)没有极值点;当时,是函数f (x)的极大值点;是函数f (x)的极小值点.4.解:. (Ⅰ),解得.(Ⅱ).①当时,,,在区间上,;在区间上,故的单调递增区间是,单调递减区间是.②当时,,在区间和上,;在区间上,故的单调递增区间是和,单调递减区间是.③当时,,故的单调递增区间是.④当时,,在区间和上,;在区间上,故的单调递增区间是和,单调递减区间是.(Ⅲ)由已知,在上有.由已知,,由(Ⅱ)可知,①当时,在上单调递增,故,所以,,解得,故.②当时,在上单调递增,在上单调递减,故.由可知,,,所以,,,综上所述,.5、解:(Ⅰ)直线y=x+2的斜率为1,函数f(x)的定义域为因为,所以,所以a=1,所以由解得x>2 ;由解得0<x<2所以f(x)得单调增区间是,单调减区间是(Ⅱ),由解得由解得所以f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减所以当时,函数f(x)取得最小值因为对于任意成立,所以即可则,由解得;所以a得取值范围是(Ⅲ)依题意得,则由解得x>1,由解得0<x<1所以函数g(x)在区间上有两个零点,所以解得所以b得取值范围是6、解:(1)因为,,则,当时,;当时,.∴在上单调递增;在上单调递减,∴函数在处取得极大值.………3分∵函数在区间(其中)上存在极值,∴解得.(2)不等式,即为,记∴,…9分令,则,∵,∴,∴在上递增,∴,从而,故在上也单调递增,∴,∴.。
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导数练习题及答案一、选择题1.函数在某一点的导数是( )A.在该点的函数值的增量与自变量的增量的比B.一个函数C.一个常数,不是变数D.函数在这一点到它附近一点之间的平均变化率[答案] C[解析] 由定义,f′(x0)是当Δx无限趋近于0时,ΔyΔx无限趋近的常数,故应选C.2.如果质点A按照规律s=3t2运动,则在t0=3时的瞬时速度为( )A.6 B.18C.54 D.81[答案] B[解析] ∵s(t)=3t2,t0=3,∴Δs=s(t0+Δt)-s(t0)=3(3+Δt)2-332=18Δt+3(Δt)2∴ΔsΔt=18+3Δt.当Δt→0时,ΔsΔt→18,故应选B.3.y=x2在x=1处的导数为( )A.2x B.2C.2+Δx D.1[答案] B[解析] ∵f(x)=x2,x=1,∴Δy=f(1+Δx)2-f(1)=(1+Δx)2-1=2Δx+(Δx)2∴ΔyΔx=2+Δx当Δx→0时,ΔyΔx→2∴f′(1)=2,故应选B.4.一质点做直线运动,若它所经过的路程与时间的关系为s(t)=4t2-3(s(t)的单位:m,t的单位:s),则t=5时的瞬时速度为( ) A.37 B.38C.39 D.40[答案] D[解析] ∵ΔsΔt=4(5+Δt)2-3-4×52+3Δt=40+4Δt,∴s′(5)=limΔt→0 ΔsΔt=limΔt→0 (40+4Δt)=40.故应选D.5.已知函数y=f(x),那么下列说法错误的是( )A.Δy=f(x0+Δx)-f(x0)叫做函数值的增量B.ΔyΔx=f(x0+Δx)-f(x0)Δx叫做函数在x0到x0+Δx之间的平均变化率C.f(x)在x0处的导数记为y′D.f(x)在x0处的导数记为f′(x0)[答案] C[解析] 由导数的定义可知C错误.故应选C.6.函数f(x)在x=x0处的导数可表示为y′|x=x0,即( ) A.f′(x0)=f(x0+Δx)-f(x0)B.f′(x0)=limΔx→0[f(x0+Δx)-f(x0)]C.f′(x0)=f(x0+Δx)-f(x0)ΔxD.f′(x0)=limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx[答案] D[解析] 由导数的定义知D正确.故应选D.7.函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)在x=2时的瞬时变化率等于( )A.4a B.2a+bC.b D.4a+b[答案] D[解析] ∵ΔyΔx=a(2+Δx)2+b(2+Δx)+c-4a-2b-cΔx =4a+b+aΔx,∴y′|x=2=limΔx→0 ΔyΔx=limΔx→0 (4a+b+aΔx)=4a+b.故应选D.8.如果一个函数的瞬时变化率处处为0,则这个函数的图象是( )A.圆 B.抛物线C.椭圆 D.直线[答案] D[解析] 当f(x)=b时,f′(x)=0,所以f(x)的.图象为一条直线,故应选D.9.一物体作直线运动,其位移s与时间t的关系是s=3t-t2,则物体的初速度为( )A.0 B.3C.-2 D.3-2t[答案] B[解析] ∵ΔsΔt=3(0+Δt)-(0+Δt)2Δt=3-Δt,∴s′(0)=limΔt→0 ΔsΔt=3.故应选B.10.设f(x)=1x,则limx→a f(x)-f(a)x-a等于( )A.-1a B.2aC.-1a2 D.1a2[答案] C[解析] limx→a f(x)-f(a)x-a=limx→a 1x-1ax-a=limx→a a-x(x-a)xa=-limx→a 1ax=-1a2.二、填空题11.已知函数y=f(x)在x=x0处的导数为11,则limΔx→0f(x0-Δx)-f(x0)Δx=________;limx→x0 f(x)-f(x0)2(x0-x)=________.[答案] -11,-112[解析] limΔx→0 f(x0-Δx)-f(x0)Δx=-limΔx→0 f(x0-Δx)-f(x0)-Δx=-f′(x0)=-11;limx→x0 f(x)-f(x0)2(x0-x)=-12limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx=-12f′(x0)=-112.12.函数y=x+1x在x=1处的导数是________.[答案] 0[解析] ∵Δy=1+Δx+11+Δx-1+11=Δx-1+1Δx+1=(Δx)2Δx+1,∴ΔyΔx=ΔxΔx+1.∴y′|x=1=limΔx→0 ΔxΔx+1=0.13.已知函数f(x)=ax+4,若f′(2)=2,则a等于______.[答案] 2[解析] ∵ΔyΔx=a(2+Δx)+4-2a-4Δx=a,∴f′(1)=limΔx→0 ΔyΔx=a.∴a=2.14.已知f′(x0)=limx→x0 f(x)-f(x0)x-x0,f(3)=2,f′(3)=-2,则limx→3 2x-3f(x)x-3的值是________.[答案] 8[解析] limx→3 2x-3f(x)x-3=limx→3 2x-3f(x)+3f(3)-3f(3)x-3=limx→3 2x-3f(3)x-3+limx→3 3(f(3)-f(x))x-3.由于f(3)=2,上式可化为limx→3 2(x-3)x-3-3limx→3 f(x)-f(3)x-3=2-3×(-2)=8.三、解答题15.设f(x)=x2,求f′(x0),f′(-1),f′(2).[解析] 由导数定义有f′(x0)=limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx=limΔx→0 (x0+Δx)2-x20Δx=limΔx→0 Δx(2x0+Δx)Δx=2x0,16.枪弹在枪筒中运动可以看做匀加速运动,如果它的加速度是5.0×105m/s2,枪弹从枪口射出时所用时间为1.6×10-3s,求枪弹射出枪口时的瞬时速度.[解析] 位移公式为s=12at2∵Δs=12a(t0+Δt)2-12at20=at0Δt+12a(Δt)2∴ΔsΔt=at0+12aΔt,∴limΔt→0 ΔsΔt=limΔt→0 at0+12aΔt=at0,已知a=5.0×105m/s2,t0=1.6×10-3s,∴at0=800m/s.所以枪弹射出枪口时的瞬时速度为800m/s.17.在曲线y=f(x)=x2+3的图象上取一点P(1,4)及附近一点(1+Δx,4+Δy),求(1)ΔyΔx (2)f′(1).[解析] (1)ΔyΔx=f(1+Δx)-f(1)Δx=(1+Δx)2+3-12-3Δx=2+Δx.(2)f′(1)=limΔx→0 f(1+Δx)-f(1)Δx=limΔx→0 (2+Δx)=2.18.函数f(x)=|x|(1+x)在点x0=0处是否有导数?若有,求出来,若没有,说明理由.[解析] f(x)=x+x2 (x≥0)-x-x2 (x<0)Δy=f(0+Δx)-f(0)=f(Δx)=Δx+(Δx)2 (Δx>0)-Δx-(Δx)2 (Δx<0)∴limx→0+ΔyΔx=limΔx→0+ (1+Δx)=1,limΔx→0-ΔyΔx=limΔx→0- (-1-Δx)=-1,∵limΔx→0-ΔyΔx≠limΔx→0+ΔyΔx,∴Δx→0时,ΔyΔx无极限.∴函数f(x)=|x|(1+x)在点x0=0处没有导数,即不可导.(x →0+表示x从大于0的一边无限趋近于0,即x>0且x趋近于0)。
导数练习题含答案完整版
导数练习题含答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】导数练习题班级姓名一、选择题1.当自变量从x0变到x1时函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数( )A.在区间[x0,x1]上的平均变化率B.在x0处的变化率C.在x1处的变化量D.在区间[x0,x1]上的导数2.已知函数y=f(x)=x2+1,则在x=2,Δx=0.1时,Δy的值为( )A.0.40 B.0.41 C.0.43D.0.443.函数f(x)=2x2-1在区间(1,1+Δx)上的平均变化率ΔyΔx等于( )A.4 B.4+2ΔxC.4+2(Δx)2D.4x4.如果质点M按照规律s=3t2运动,则在t=3时的瞬时速度为( )A. 6 B.18C.54D.815.已知f(x)=-x2+10,则f(x)在x=32处的瞬时变化率是( )A.3 B.-3C. 2D.-26.设f′(x0)=0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线( )A.不存在B.与x轴平行或重合C.与x轴垂直D.与x轴相交但不垂直7.曲线y=-1x在点(1,-1)处的切线方程为( )A.y=x-2 B.y=xC.y=x+ 2D.y=-x-28.已知曲线y=2x2上一点A(2,8),则A处的切线斜率为( )A.4 B.16 C.8D.29.下列点中,在曲线y=x2上,且在该点处的切线倾斜角为π4的是( )A.(0,0) B.(2,4)C.(14,116)D.(12,14)10.若曲线y=x2+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=-111.已知f(x)=x2,则f′(3)=( )A.0 B.2xC. 6D.912.已知函数f(x)=1x,则f′(-3)=( )A. 4 B.19C .-14D .-1913.函数y =x 2x +3的导数是( )A.x 2+6x x +3?2B.x 2+6x x +3C.-2xx +3?2D.3x 2+6x x +3?2 14.若函数f (x )=12f ′(-1)x 2-2x +3,则f ′(-1)的值为( )A .0B .-1C .1D .215.命题甲:对任意x ∈(a ,b ),有f ′(x )>0;命题乙:f (x )在(a ,b )内是单调递增的.则甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件16.函数f (x )=(x -3)e x 的单调递增区间是( )A .(-∞,2)B .(0,3)C .(1,4)D .(2,17.函数y =ax 3-x 在R 上是减函数,则( )A .a ≥13B .a =1C .a =2D .a ≤18.函数y =4x 2+1x的单调递增区间是( ) A .(0,+∞) B .(-∞,1)C .(12,+∞)D .(1,19.“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( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 20.设x 0为可导函数f (x )的极值点,则下列说法正确的是( )A .必有f ′(x 0)=B .f ′(x 0)不存在C .f ′(x 0)=0或f ′(x 0)不存在D .f ′(x 0)存在但可能不为022.函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,已知f (x )在x =-3时取得极值,则a =( ) A .2 B .3C .4D .523.函数f (x )的定义域为开区间(a ,b ),导函数f ′(x )在(a ,b )内的图象如图所示,则函数f (x )在开区间(a ,b )内的极小值点有( )A .1个B .2个C .3个D .4个24.函数f (x )=-13x 3+12x 2+2x 取极小值时,x 的值是( )A .2B .2,- 1C .-1D .-325.函数f (x )=-x 2+4x +7,在x ∈[3,5]上的最大值和最小值分别是( ) A .f (2),f (3) B .f (3),f (5)C .f (2),f (5)D .f (5),f (3)26.f (x )=x 3-3x 2+2在区间[-1,1]上的最大值是( )A .-2B .0C .2D .427.函数f (x )=x 3-3x 2-9x +k 在区间[-4,4]上的最大值为10,则其最小值为( )A .-10B.-71C .-15D .-22 28.(2010年高考山东卷)已知某生产厂家的年利润y (单元:万元)与年产量x (单位:万件)的函数关系式为y =-13x 3+81x-234,则使该生产厂家获取最大年利润的年产量为( )A .13万件B .11万件C .9万件D .7万件29.一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒运动的距离为s =14t 4-53t 3+2t 2,那么速度为零的时刻是( )A .1秒末B .0秒C .4秒末D .0,1,4秒末二、填空题1.设函数y =f (x )=ax 2+2x ,若f ′(1)=4,则a =________.2.若曲线y =2x 2-4x +a 与直线y =1相切,则a =________.3.已知函数y =ax 2+b 在点(1,3)处的切线斜率为2,则ba=________.4.令f (x )=x 2·e x ,则f ′(x )等于________.5.函数y =x 2+4x 在x =x 0处的切线斜率为2,则x 0=________. 6.若y =10x ,则y ′|x =1=________.7.一物体的运动方程是s (t )=1t,当t =3时的瞬时速度为________.8.设f (x )=ax 2-b sin x ,且f ′(0)=1,f ′(π3)=12,则a =________,b =________.9.y =x 3-6x +a 的极大值为________.10.函数y =x e x 的最小值为________.11.做一个容积为256 dm 3的方底无盖水箱,它的高为______dm 时最省料.12.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________m 2.三、解答题1.求下列函数的导数:(1)y=3x2+x cos x; (2)y=x1+x;(3)y=lg x-e x.2.已知抛物线y=x2+4与直线y=x +10,求:(1)它们的交点; (2)抛物线在交点处的切线方程.3.求下列函数的单调区间:(1)y=x-ln x;(2)y=12x .4.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,当x=-1时,取得极大值7;当x=3时,取得极小值,求这个极小值及a、b、c的值.5.已知函数f(x)=13x3-4x+4.(1)求函数的极值;(2)求函数在区间[-3,4]上的最大值和最小值.导数练习题答案班级姓名一、选择题1.当自变量从x0变到x1时函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数( ) A.在区间[x0,x1]上的平均变化率B.在x0处的变化率C.在x1处的变化量D.在区间[x0,x1]上的导数答案:A2.已知函数y=f(x)=x2+1,则在x=2,Δx=0.1时,Δy的值为( )A.0.40B.0.41C.0.43D.0.44解析:选 B.Δy=f(2.1)-f(2)=2.12-22=0.41.3.函数f(x)=2x2-1在区间(1,1+Δx)上的平均变化率ΔyΔx等于( )A. 4B.4+2ΔxC.4+2(Δx)2D.4x解析:选B.因为Δy=[2(1+Δx)2-1]-(2×12-1)=4Δx+2(Δx)2,所以ΔyΔx=4+2Δx,故选B.4.如果质点M按照规律s=3t2运动,则在t=3时的瞬时速度为( )A. 6B.18C.54D.81解析:选B.ΔsΔt=3?3+Δt2-3×32Δt,s′=li mΔt→0ΔsΔt=li mΔt→0(18+3Δt)=18,故选B.5.已知f(x)=-x2+10,则f(x)在x=32处的瞬时变化率是( )A. 3B.-3C. 2D.-2解析:选B.6.设f′(x0)=0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线( )A.不存在B.与x轴平行或重合C.与x轴垂直D.与x轴相交但不垂直解析:选 B.函数在某点处的导数为零,说明相应曲线在该点处的切线的斜率为零.7.曲线y=-1x在点(1,-1)处的切线方程为( )A.y=x- 2B.y=xC.y=x+ 2D.y=-x-2解析:选 A.f′(1)=li mΔx→0-11+Δx+11Δx=li mΔx→011+Δx=1,则在(1,-1)处的切线方程为y+1=x-1,即y=x-2.8.已知曲线y=2x2上一点A(2,8),则A 处的切线斜率为( )A. 4B.16C.8D.2解析:选C.9.下列点中,在曲线y=x2上,且在该点处的切线倾斜角为π4的是( )A.(0,0)B.(2,4)C.(14,116)D.(12,14)故选D.10.若曲线y=x2+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 解析:选A.11.已知f (x )=x 2,则f ′(3)=( )A .0B .2xC .6D .9解析:选 C.∵f ′(x )=2x ,∴f ′(3)=6.12.已知函数f (x )=1x,则f ′(-3)=( )A .4B.19C .-14D .-19解析:选 D.∵f ′(x )=-1x 2,∴f ′(-3)=-19.13.函数y =x 2x +3的导数是( )A.x 2+6x x +3?2B.x 2+6x x +3C.-2x x +3?2D.3x 2+6x x +3?2解析:选A14.若函数f (x )=12f ′(-1)x 2-2x +3,则f ′(-1)的值为( ) A .0B .-1C .1D .2解析:选 B.∵f (x )=12f ′(-1)x 2-2x +3, ∴f ′(x )=f ′(-1)x -2.∴f ′(-1)=f ′(-1)×(-1)-2.∴f ′(-1)=-1.15.命题甲:对任意x ∈(a ,b ),有f ′(x )>0;命题乙:f (x )在(a ,b )内是单调递增的.则甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A.f (x )=x 3在(-1,1)内是单调递增的,但f ′(x )=3x 2≥0(-1<x <1),故甲是乙的充分不必要条件,选A.16.函数f (x )=(x -3)e x 的单调递增区间是( )A .(-∞,2)B .(0,3)C .(1,4)D .(2,+∞)解析:选 D.f ′(x )=(x -3)′e x+(x -3)(e x)′=(x -2)e x,令f ′(x )>0,解得x >2,故选D.17.函数y =ax 3-x 在R 上是减函数,则( )A .a ≥13B .a =1C .a =2D .a ≤0解析:选D.因为y ′=3ax 2-1,函数y =ax 3-x 在(-∞,+∞)上是减函数,所以y ′=3ax 2-1≤0恒成立,即3ax 2≤1恒成立.当x =0时,3ax 2≤1恒成立,此时a ∈R ;当x ≠0时,若a ≤13x2恒成立,则a ≤0.综上可得a ≤0. 18.函数y =4x 2+1x的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,C .(12,+∞)D .(1,+解析:选 C.∵y′=8x-1x2=8x3-1 x2>0,∴x>12.即函数的单调递增区间为(12,+∞).19.“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( ) A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B.对于f(x)=x3,f′(x)=3x2,f′(0)=0,不能推出f(x)在x=0处取极值,反之成立.故选B.20.设x0为可导函数f(x)的极值点,则下列说法正确的是( )A.必有f′(x0)=0B.f′(x0)不存在C.f′(x0)=0或f′(x0)不存在D.f′(x0)存在但可能不为0答案:A22.函数f(x)=x3+ax2+3x-9,已知f(x)在x=-3时取得极值,则a=( )A.2 B.3C.4 D.5解析:选D.f′(x)=3x2+2ax+3,∵f(x)在x=-3处取得极值,∴f′(-3)=0,即27-6a+3=0,∴a=5.23.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内的极小值点有( )A.1个B.2个C.3个D.4个解析:选A.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如题图所示,函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点即函数由减函数变为增函数的点,其导数值为由负到正的点,只有1个.24.函数f(x)=-13x3+12x2+2x取极小值时,x的值是( )A.2 B.2,-1C.-1 D.-3解析:选 C.f′(x)=-x2+x+2=-(x-2)(x+1).∵在x=-1的附近左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,如图所示:∴x=-1时取极小值.25.函数f(x)=-x2+4x+7,在x∈[3,5]上的最大值和最小值分别是( )A.f(2),f(3)B.f(3),f(5)C.f(2),f(5) D.f(5),f(3)解析:选B.∵f′(x)=-2x+4,∴当x∈[3,5]时,f′(x)<0,故f(x)在[3,5]上单调递减,故f(x)的最大值和最小值分别是f(3),f(5).26.f(x)=x3-3x2+2在区间[-1,1]上的最大值是( )A.-2 B.0C.2 D.4解析:选C.f′(x)=3x2-6x=3x(x-2),令f′(x)=0可得x=0或x=2(舍去),当-1≤x<0时,f′(x)>0,当0<x≤1时,f′(x)<0.所以当x=0时,f(x)取得最大值为2. 27.函数f(x)=x3-3x2-9x+k在区间[-4,4]上的最大值为10,则其最小值为( )A.-10 B.-71C.-15 D.-22解析:选B.f′(x)=3x2-6x-9=3(x -3)(x+1).由f′(x)=0得x=3,-1.又f(-4)=k-76,f(3)=k-27,f(-1)=k+5,f(4)=k-20.由f(x)max=k+5=10,得k=5,∴f(x)min=k-76=-71.28.(2010年高考山东卷)已知某生产厂家的年利润y(单元:万元)与年产量x(单位:万件)的函数关系式为y=-13x3+81x-234,则使该生产厂家获取最大年利润的年产量为( )A.13万件B .11万件C.9万件D .7万件解析:选C29.一点沿直线运动,如果由始点起经过t秒运动的距离为s=14t4-53t3+2t2,那么速度为零的时刻是( )A.1秒末B .0秒C.4秒末D .0,1,4秒末解析:选D.∵s′=t3-5t2+4t,令s′=0,得t1=0,t2=1,t3=4,此时的函数值最大,故选D.二、填空题1.设函数y=f(x)=ax2+2x,若f′(1)=4,则a=________.答案:12.若曲线y=2x2-4x+a与直线y=1相切,则a=________.答案:33.已知函数y=ax2+b在点(1,3)处的切线斜率为2,则ba=________.答案:24.令f(x)=x2·e x,则f′(x)等于________.解析:f′(x)=(x2)′·e x+x2·(e x)′=2x·e x+x2·e x=e x(2x+x2).答案:e x(2x+x2)5.函数y=x2+4x在x=x0处的切线斜率为2,则x0=________.解析:2=li mΔx→0x+Δx2+4?x0+Δx-x20-4x0Δx=2x0+4,∴x0=-1.答案:-16.若y=10x,则y′|x=1=________.解析:∵y′=10x ln10,∴y′|x=1=10ln10.答案:10ln107.一物体的运动方程是s(t)=1t,当t=3时的瞬时速度为________.解析:∵s′(t)=-1t2,∴s′(3)=-132=-19.答案:-198.设f(x)=ax2-b sin x,且f′(0)=1,f′(π3)=12,则a=________,b=________.解析:∵f′(x)=2ax-b cos x,f′(0)=-b=1得b=-1,f ′(π3)=23πa +12=12,得a =0.答案:0 -19.y =x 3-6x +a 的极大值为________.解析:y ′=3x 2-6=0,得x =± 2.当x <-2或x >2时,y ′>0;当-2<x <2时,y ′<0.∴函数在x =-2时,取得极大值a +4 2.答案:a +4210.函数y =x e x 的最小值为________.解析:令y ′=(x +1)e x =0,得x =-1.当x <-1时,y ′<0;当x >-1时,y ′>0.∴y min =f (-1)=-1e.答案:-1e11.做一个容积为256 dm 3的方底无盖水箱,它的高为______dm 时最省料.解析:设底面边长为x ,则高为h =256x 2,其表面积为S =x 2+4×256x2×x =x 2+256×4x,S ′=2x -256×4x 2,令S ′=0,则x =8,则高h =25664=4 (dm).答案:412.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________m 2.解析:设矩形的长为x m ,则宽为16-2x2=(8-x ) m(0<x <8), ∴S (x )=x (8-x )=-x 2+8x∴S ′(x )=-2x +8,令S ′(x )=0,则x =4,又在(0,8)上只有一个极值点,且x∈(0,4)时,S(x)单调递增,x∈(4,8)时,S(x)单调递减,故S(x)max=S(4)=16.答案:16三、解答题1.求下列函数的导数:(1)y=3x2+x cos x;(2)y=x1+x;(3)y=lg x-e x.解:(1)y′=6x+cos x-x sin x.(2)y′=1+x-x1+x2=11+x2.(3)y′=(lg x)′-(e x)′=1x ln10-e x.2.已知抛物线y=x2+4与直线y=x+10,求:(1)它们的交点;(2)抛物线在交点处的切线方程.解:(1)由⎩⎨⎧y=x2+4,y=x+10,得x2+4=10+x,即x2-x-6=0,∴x=-2或x=3.代入直线的方程得y=8或13.∴抛物线与直线的交点坐标为(-2,8)或(3,13).(2)∵y=x2+4,∴y′=limΔx→0x+Δx2+4-x2+4?Δx=limΔx→0Δx2+2x·ΔxΔx=limΔx→0(Δx+2x)=2x.∴y′|x=-2=-4,y′|x=3=6,即在点(-2,8)处的切线斜率为-4,在点(3,13)处的切线斜率为6.∴在点(-2,8)处的切线方程为4x+y=0;在点(3,13)处的切线方程为6x-y-5=0.3.求下列函数的单调区间:(1)y=x-ln x;(2)y=1 2x .解:(1)函数的定义域为(0,+∞).其导数为y′=1-1 x .令1-1x>0,解得x>1;再令1-1x<0,解得0<x<1.因此,函数的单调增区间为(1,+∞),函数的单调减区间为(0,1).4.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,当x =-1时,取得极大值7;当x=3时,取得极小值,求这个极小值及a、b、c的值.解:f′(x)=3x2+2ax+b,依题意可知-1,3是方程3x2+2ax+b=0的两个根,则有⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=-23a,-1×3=b3,解得⎩⎨⎧a=-3,b=-9,∴f(x)=x3-3x2-9x+c.由f(-1)=7,得-1-3+9+c=7,∴c=2.∴极小值为f(3)=33-3×32-9×3+2=-25.5.已知函数f(x)=13x3-4x+4.(1)求函数的极值;(2)求函数在区间[-3,4]上的最大值和最小值.解:(1)f′(x)=x2-4,解方程x2-4=0,得x1=-2,x2=2.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:从上表可看出,当x=-2时,函数有极大值,且极大值为283;而当x=2时,函数有极小值,且极小值为-4 3 .(2)f(-3)=13×(-3)3-4×(-3)+4=7,f(4)=13×43-4×4+4=283,与极值比较,得函数在区间[-3,4]上的最大值是283,最小值是-43.。
导数复习导数大题练习(含详解答案)
1、函数f(*)=(2*2―k*+k)·e -*(Ⅰ)当k 为何值时,)(x f 无极值;(Ⅱ)试确定实数k 的值,使)(x f 的极小值为0 2、函数()ln f x ax x =+()a ∈R .(Ⅰ)假设2a =,求曲线()y f x =在1x =处切线的斜率;(Ⅱ)求()f x 的单调区间;〔Ⅲ〕设2()22g x x x =-+,假设对任意1(0,)x ∈+∞,均存在[]20,1x ∈,使得12()()f x g x <,求a 的取值围. 3、设函数()1x f x x ae -=-。
〔I 〕求函数()f x 单调区间; 〔II 〕假设()0R f x x ≤∈对恒成立,求a 的取值围;〔III 〕对任意n 的个正整数1212,,nn a a a a a a A n++⋅⋅⋅⋅⋅⋅=记〔1〕求证:()11,2,i a iAa e i n A-≤=⋅⋅⋅〔2〕求证:A ≥4、函数b x x a x a x f +++-=23213)(,其中,a b ∈R . 〔Ⅰ〕假设曲线)(x f y =在点))2(,2(f P 处的切线方程为45-=x y ,求函数)(x f 的解析式; 〔Ⅱ〕当0>a 时,讨论函数)(x f 的单调性. 5、函数2()(21)(R x f x ax x e a -=-+⋅∈,e 为自然对数的底数).(I)当时,求函数()f x 的极值;(Ⅱ)假设函数()f x 在[-1,1]上单调递减,求a 的取值围. 6、函数2()(33)x f x x x e =-+⋅,设2t >-,(2),()f m f t n -==.〔Ⅰ〕试确定t 的取值围,使得函数()f x 在[]2,t -上为单调函数;〔Ⅱ〕试判断,m n 的大小并说明理由;〔Ⅲ〕求证:对于任意的2t >-,总存在0(2,)x t ∈-,满足0'20()2(1)3x f x t e =-,并确定这样的0x 的个数.7、函数2()ln (2)f x x ax a x =-+-.〔Ⅰ〕假设()f x 在1x =处取得极值,求a 的值;〔Ⅱ〕求函数()y f x =在2[,]a a 上的最大值. 8、函数221()()ln 2f x ax x x ax x =--+.()a ∈R . 〔I 〕当0a =时,求曲线()y f x =在(e,(e))f 处的切线方程〔e 2.718...=〕; 〔II 〕求函数()f x 的单调区间.9、函数()(1)e (0)xa f x x x=->,其中e 为自然对数的底数.〔Ⅰ〕当2a =时,求曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线与坐标轴围成的面积;〔Ⅱ〕假设函数()f x 存在一个极大值点和一个极小值点,且极大值与极小值的积为5e ,求a 的值.10、函数36)2(23)(23-++-=x x a ax x f . 〔1〕当1=a 时,求函数)(x f 的极小值;〔2〕试讨论曲线)(x f y =与x 轴的公共点的个数。
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 $y=6x-5$。
导数高中试题及解析答案
导数高中试题及解析答案1. 计算函数 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x \) 在 \( x = 1 \) 处的导数。
解析:首先,我们需要找到函数 \( f(x) \) 的导数。
根据导数的定义,我们有:\[ f'(x) = \frac{d}{dx}(x^3 - 3x^2 + 2x) \]对每一项分别求导,我们得到:\[ f'(x) = 3x^2 - 6x + 2 \]现在,将 \( x = 1 \) 代入 \( f'(x) \) 得到:\[ f'(1) = 3(1)^2 - 6(1) + 2 = 3 - 6 + 2 = -1 \]答案:函数 \( f(x) \) 在 \( x = 1 \) 处的导数为 \( -1 \)。
2. 已知函数 \( g(x) = \sin(x) \),求 \( g'(x) \)。
解析:根据三角函数的导数规则,我们知道 \( \sin(x) \) 的导数是\( \cos(x) \)。
因此,我们可以直接写出 \( g(x) \) 的导数:\[ g'(x) = \cos(x) \]答案:函数 \( g(x) \) 的导数是 \( \cos(x) \)。
3. 计算复合函数 \( h(x) = (x^2 - 1)^4 \) 的导数。
解析:这是一个复合函数,我们可以使用链式法则来求导。
首先,设\( u = x^2 - 1 \),那么 \( h(x) = u^4 \)。
对 \( u \) 求导得到:\[ u' = \frac{d}{dx}(x^2 - 1) = 2x \]然后,对 \( h(x) \) 求导:\[ h'(x) = \frac{d}{dx}(u^4) = 4u^3 \cdot u' = 4(x^2 - 1)^3\cdot 2x \]答案:复合函数 \( h(x) \) 的导数是 \( 8x(x^2 - 1)^3 \)。
导数考试题型及答案详解
导数考试题型及答案详解一、选择题1. 函数f(x) = x^2 + 3x + 2的导数是:A. 2x + 3B. x^2 + 2C. 2x + 6D. 3x + 2答案:A2. 若f(x) = sin(x),则f'(π/4)的值是:A. 1B. √2/2C. -1D. -√2/2答案:B二、填空题1. 求函数g(x) = x^3 - 2x^2 + x的导数,g'(x) = __________。
答案:3x^2 - 4x + 12. 若h(x) = cos(x),求h'(x) = __________。
答案:-sin(x)三、解答题1. 求函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2的导数,并求f'(2)的值。
解:首先求导数f'(x) = 3x^2 - 12x + 9。
然后将x = 2代入得到f'(2) = 3 * 2^2 - 12 * 2 + 9 = 12 - 24 + 9 = -3。
2. 已知函数y = ln(x),求y'。
解:根据对数函数的导数公式,y' = 1/x。
四、证明题1. 证明:若函数f(x) = x^n,其中n为常数,则f'(x) = nx^(n-1)。
证明:根据幂函数的导数公式,对于任意实数n,有f'(x) = n * x^(n-1)。
五、应用题1. 某物体的位移函数为s(t) = t^3 - 6t^2 + 9t + 5,求该物体在t = 3时的瞬时速度。
解:首先求位移函数的导数s'(t) = 3t^2 - 12t + 9。
然后将t = 3代入得到s'(3) = 3 * 3^2 - 12 * 3 + 9 = 27 - 36 + 9 = 0。
因此,该物体在t = 3时的瞬时速度为0。
六、综合题1. 已知函数f(x) = x^4 - 4x^3 + 6x^2 - 4x + 5,求f'(x),并求曲线y = f(x)在点(1, f(1))处的切线斜率。
(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()()e 1x f x mx m =+<-.(1)当2m =-时,求曲线()y f x =上的斜率为1-的切线方程;(2)当0x ≥时,()2213222m f x x ≥+-恒成立,求实数m 的范围.2.已知函数()21si cos n 2f x x x a x x =-++.(1)当1a =-时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程; (2)若函数()f x 在3π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,求a 的取值范围. 3.己知函数()2ln ,f x x ax a R =-∈.(1)当0a =时,求曲线()y f x =在()()1,1f 处的切线方程;(2)设函数()()ln 21g x f x x x =--+,若()0g x ≤在其定义域内恒成立,求实数a 的最小值;(3)若关于x 的方程()2ln f x x x =+恰有两个相异的实根12,x x ,求实数a 的取值范围,并证明121x x >.4.已知函数()()24e 1xf x x =-+.(1)求()f x 的极值.(2)设()()()f m f n m n =≠,证明:7m n +<.5.求函数()31443f x x x =-+在区间1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值与最小值.6.已知函数()1e x axf x a=-+,0a ≠. (1)当1a =时,①求曲线()y f x =在0x =处的切线方程; ②求证:()f x 在(0,)+∞上有唯一极大值点; (2)若()f x 没有零点,求a 的取值范围. 7.已知函数()1ln xf x x+=. (1)求()f x 在1x =处的切线方程; (2)当e x ≥时,不等式()ekf x x ≥+恒成立,求实数k 的取值范围; 8.已知函数()e 2x f x ax =-,()22sin 1g x a x x =-+,其中e 是自然对数的底数,a ∈R .(1)试判断函数()f x 的单调性与极值点个数;(2)若关于x 的方程()()0af x g x +=在[]0,π上有两个不等实根,求实数a 的最小值. 9.已知函数()()e x f x x m =+⋅.(1)若()f x 在(],1-∞上是减函数,求实数m 的取值范围;(2)当0m =时,若对任意的0x ≥,不等式()2e x ax f x ⋅≤恒成立,求实数a 的取值范围.10.已知函数()()e 11xf x b x a=+-+(1)当114a b ==-,时,求曲线()y f x =在点(0,f (0))处的切线方程; (2)当20e <≤a ,且2x >时,()()ln 1f x b a x ⎡>-⎣]恒成立,求b 的取值范围.【参考答案】一、解答题1.(1)10x y +-=;(2)ln 3⎡-⎣.【解析】 【分析】(1)根据导数的几何意义可利用斜率求得切点坐标,由此可得切线方程;(2)令()()2213222m g x f x x ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭,将问题转化为当0x ≥时,()min 0g x ≥恒成立;①当10m +≥时,由导数可证得()g x 单调递增,由()00g ≥可求得m 范围; ②当10+<m 时,利用零点存在定理可说明存在()00g x '=,并得到()g x 单调性,知()()020min 13e e 022x xg x g x ==-++≥,由此可解得0x 的范围,根据00e x x m -=可求得m 范围. (1)当2m =-时,()e 2x f x x =-,()e 2xf x '=-;令()e 21xf x '=-=-,解得:0x =,∴切点坐标为()0,1,∴所求切线方程为:1y x =-+,即10x y +-=;(2)令()()22221313e 222222x m m g x f x x mx x ⎛⎫=-+-=+--+ ⎪⎝⎭,则原问题转化为:当0x ≥时,()0g x ≥恒成立,即()min 0g x ≥恒成立;()e x g x m x '=+-,()e 1x g x ''=-,则当0x ≥时,()0g x ''≥,()g x '∴在[)0,∞+上单调递增,()()01g x g m ''∴≥=+; ①当10m +≥,即1m ≥-时,()0g x '≥,()g x ∴在[)0,∞+上单调递增,()()2min301022m g x g ∴==-+≥,解得:m ≤≤m ⎡∴∈-⎣; ②当10+<m ,即1m <-时,()00g '<,当x →+∞时,()g x '→+∞;()00,x ∴∃∈+∞,使得()00g x '=,即00e x x m -=,则当()00,x x ∈时,()0g x '<;当()0,x x ∈+∞时,()0g x '>;()g x ∴在()00,x 上单调递减,在()0,x +∞上单调递增,()()()()00022022000000min e1313e e e 222222x x x x xm g x g x mx x x x x -∴==+--+=+---+00213e e 022x x =-++≥, 解得:01e 3x -≤≤,即0ln 3x ≤,又()00,x ∈+∞,(]00,ln3x ∴∈,令()e xh x x =-,则()1e xh x '=-,∴当(]0,ln3x ∈时,()0h x '<,()h x ∴在(]0,ln3上单调递减,()[)000e ln33,1x h x x ∴=-∈--,即[)ln33,1m ∈--;综上所述:实数m 的取值范围为ln 3⎡-⎣.【点睛】思路点睛:本题重点考查了导数中的恒成立问题的求解,解题基本思路是通过构造函数的方式,将问题转化为()min 0g x ≥,从而利用对含参函数单调性的讨论来确定最小值点,根据最小值得到不等式求得参数范围. 2.(1)10y +=; (2)[)1,+∞. 【解析】 【分析】(1)将1a =-代入函数()f x 中,得出函数()f x 的解析式,进而可以求出切点坐标,再利用导数的几何意义及点斜式即可求解;(2)根据已知条件可以将问题转化为恒成立问题,进而转化为求函数的最值问题,利用导数法求函数的最值即可求解. (1)当1a =-时,()2cos 1sin 2f x x x x x =--+()2cos 10000sin 012f =⨯--+=-,所以切点为0,1,()1sin cos x f x x x '=-++,∴(0)01sin 0cos00f '=-++=,所以曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线的斜率为(0)0k f '==, 所以曲线()y f x =在点0,1处的切线的斜率切线方程为()()100y x --=⨯-,即10y +=.(2)由()21si cos n 2f x x x a x x =-++,得()s 1co i s n f x x a x x '=--+因为函数()f x 在3π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,可得()0f x '≤对任意3π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立, 设()()1c s os in g x f x x a x x '==--+,则()cos 1sin g x a x x '=--. 因为si (n 0)001cos00g a =--+=, 所以使()0f x '≤对任意3π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立, 则至少满足()00g '≤,即10a -≤,解得1a ≥. 下证明当1a ≥时,()0f x '≤恒成立, 因为3π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以sin 0x ≥, 因为1a ≥,所以()sin 1cos f x x x x '≤--+.记s ()cos n 1i h x x x x =--+,则π()1sin 14cos h x x x x ⎛⎫'=-=+ ⎝-⎪⎭.当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x '<;当π3π,24x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x '>. 所以函数()h x 在π0,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减,在π3π,24⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增.因为ππ(),h h ⎛⎫==-⎪⎝⎭33001044, 所以()h x 在3π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为(0)0h =.即()()1sin cos 0f x h x x x x '≤=--+≤在3π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恒成立.所以a 的取值范围为[)1,+∞. 3.(1)22y x =- (2)1-(3)(),1-∞-;证明见解析. 【解析】 【分析】(1)根据题意,()2ln f x x =,分别求出()1f 和()1f '求解即可;(2)条件等价于ln 12maxx a x +⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭,令()ln 1x h x x +=()0,∞+求解最大值即可; (3)令()()ln 0xm x x a x x=-->,求出()m x 的单调性,得到()()11max m x m a ==--, 根据题意求解a 的范围即可;不妨设12x x <,则1201x x <<<,2101x <<,题设即证明()121m x m x ⎛⎫> ⎪⎝⎭成立,构造()()11ln 1x x x x x x x ϕ⎛⎫=+-+> ⎪⎝⎭, 求解单调性得到()()10x ϕϕ>=即可求解. (1)当0a =时,()2ln f x x =,所以()2l 01n1=f =,()2f x x'=,所以()12f '=, 所以曲线()y f x =在()()1,1f 处的切线方程为:()021y x -=-,即22y x =- (2)由题意得,()ln 21g x x ax x =--+,因为()0g x ≤在其定义域内恒成立, 所以ln 210x ax x --+≤在()0,∞+恒成立,即ln 12x a x++≥在()0,∞+恒成立, 等价于ln 12maxx a x +⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭,令()ln 1x h x x +=()0,∞+,所以()2ln x h x x -'=, 令()0h x '>解得01x <<,令()0h x '<解得1x >,所以函数()h x 在()0,1单调递增, 在()1,+∞单调递减,所以()()1=1h x h ≤,所以21a +≥,即1a ≥-,故a 的最小值为1-.(3)先证明必要性:由()2ln f x x x =+得2ln x ax x -=,即ln 0xx a x--=, 令()()ln 0x m x x a x x =-->,则()221ln x x m x x --'=, 设()21ln t x x x =--,则()12t x x x'=--,因为0x >,所以()0t x '<恒成立,函数()t x 在()0,∞+单调递减,而()10t =,故在()0,1上()0t x >,()0m x '>,()m x 单调递增,在()1,+∞上()0t x <,()0m x '<,()m x 单调递减,所以()()11max m x m a ==--.故方程()2ln f x x x =+恰有两个相异的实根只需:10a -->,所以实数a 的取值范围是(),1-∞-; 再证明充分性:当(),1a ∞∈--时,方程()2ln f x x x =+恰有两个相异的实根,条件等价于2ln x ax x -=,即ln x x a x -=,即y a =与ln x y x x=-, 当1a <-,0x >时有两个不同的交点,所以221ln x xy x --'=,由上面必要性的证明可知函数在()0,1单调递增,在()1,+∞单调递减, 所以ln x y x x =-在0x >时的最大值为:ln11=11y =--,最小值趋近于负无穷, 所以当(),1a ∞∈--时,程()2ln f x x x =+恰有两个相异的实根,即充分性成立.下证:121x x >,不妨设12x x <,则1201x x <<<,2101x <<, 所以()121122111x x x m x m x x ⎛⎫>⇔>⇔> ⎪⎝⎭,因为()()120m x m x ==, 所以()()22122222221ln ln 1111x x m x m m x m x a a x x x x x ⎛⎫⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪-=-=----- ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ⎪⎝⎭ 2222222222221lnln ln 11ln 1x x x x x x x x x x x x =--+=-++2222211ln x x x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭,令()()11ln 1x x x x x x x ϕ⎛⎫=+-+> ⎪⎝⎭,则()211ln 0x x xϕ⎛⎫'=-> ⎪⎝⎭,所以()x ϕ在()1,+∞上单调递增,所以当1x >时,()()10x ϕϕ>=,即2222211ln 0x x x x x ⎛⎫+-+> ⎪⎝⎭,所以()121m x m x ⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以121x x >. 【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义, 往往与解析几何、微积分相联系. (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.4.(1)极小值为71e 12-+,()f x 无极大值; (2)证明见解析﹒ 【解析】 【分析】(1)根据f (x )的导数判断f (x )的单调性,根据单调性即可求其极值; (2)由函数单调性指数函数性质可得x <72时,f (x )<1,设m <n ,则若()()()f m f n m n =≠,则m <72,n >72,由()()1f m f n =<可求742n <<﹒当m ≤3时,易证7m n +<;当732m <<时,构造函数()()()7p m f m f m =--,根据p (m )单调性即可证明7m n +<﹒ (1)()()227e x f x x =-',由()0f x '=,得72x =.当7,2x ⎛⎫∈-∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '<;当7,2x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '>.∴()f x 的单调递减区间为7,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,单调递增区间为7,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.故()f x 的极小值为771e 122f ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,()f x 无极大值.(2)由(1)可知,()f x 的极值点为72,f (x )在7,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减,在7,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,∵当x →-∞时,2e 0x →,∴f (x )→1, 故当x <72时,f (x )<1.设m n <,则若()()()f m f n m n =≠,则m <72,n >72,则()()1f m f n =<,则()274e 1142n n n -+<⇒<<. ①当3m ≤时,7m n +<,显然成立.②当732m <<时,77,42m ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,()()()()214274e 3e m m f m f m m m ---=---.设()()()7p m f m f m =--,则()()()214227e em mp m m -=--'. 设()2142e e x xh x -=-,73,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则()h x 为增函数,则()702h x h ⎛⎫<= ⎪⎝⎭.∵732m <<,∴270m -<,()0p m '>,则()p m 在73,2⎛⎫⎪⎝⎭上为增函数,∴()()()()77()()77022p m p f m f m f n f m p ⎛⎫<⇒--=--<= ⎪⎝⎭,∴()()7f n f m <-.又∵7,42n ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,77,42m ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,且()f x 在7,42⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,∴7n m <-,即7m n +<. 综上,7m n +<.5.最小值为()423f =-,最大值为1217381f ⎛⎫= ⎪⎝⎭【解析】 【分析】利用导数判断函数的单调性与最值情况. 【详解】由()31443f x x x =-+,得()24f x x '=-令()0f x '=.得2x =±1,33x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以2x =-舍去, 列表如下:()f x ∴的极小值为()23f =-又1217381f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()31f =,所以,()f x 的最小值为()423f =-,最大值为1217381f ⎛⎫=⎪⎝⎭. 6.(1)①112y x =-;②证明见解析 (2){}()210,e -⋃【解析】 【分析】(1)①利用导数求出切线的斜率,直接求出切线方程;②令()e 1e x xg x x =+-,利用导数判断出()g x 在(0,)+∞上有唯一零点0x ,利用列表法证明出()f x 在(0,)+∞上有唯一极大值点;(2)令()e xh x a ax =+-.对a 分类讨论:①0a <,得到当1a =-时,()f x 无零点;②0a >,()f x 无零点,符合题意. (1)若1a =,则()1e 1x xf x =-+,()2e 1e (e 1)x x x x f x +-=+'.①在0x =处,()()21110211f '+==+,(0)1f =-. 所以曲线()y f x =在0x =处的切线方程为112y x =-.②令()e 1e x xg x x =+-,()e x g x x '=-,在区间(0,)+∞上,()0g x '<,则()g x 在区间(0,)+∞上是减函数.又(1)10,g =>()22e 10,g =-+<,所以()g x 在(0,)+∞上有唯一零点0x . 列表得:()f x 0x (2)()e e x x ax af x a--=+,令()e x h x a ax =+-,则()e xh x a '=-.①若0a <,则()0h x '>,()h x 在R 上是增函数.因为11e 10a h a a ⎛⎫⎛⎫=-+< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()1 e > 0h =,所以()h x 恰有一个零点0x . 令0e 0x a +=,得0ln()x a =-.代入0()0h x =,得()ln 0a a a a -+--=, 解得1a =-.所以当1a =-时,()h x 的唯一零点为0,此时()f x 无零点,符合题意. ②若0a >,此时()f x 的定义域为R .当ln x a <时,()0h x '<,()h x 在区间(,ln )a -∞上是减函数; 当ln x a >时,()0h x '>,()h x 在区间(ln ,+)a ∞上是增函数. 所以min ()(ln )2ln h x h a a a a ==-. 又()010h a =+>,由题意,当2ln 0a a a ->,即20e a <<时,()f x 无零点,符合题意. 综上,a 的取值范围是{}()210,e -⋃.【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. 7.(1)1y = (2)(],4∞- 【解析】 【分析】(1)利用导数的几何意义直接求解即可; (2)分离变量可得()()()e 1ln x x k g x x++≤=,利用导数可求得()()e 4g x g ≥=,由此可得k 的取值范围. (1)()2211ln ln x xf x x x--'==-,()10f '∴=,又()11f =, ()f x ∴在1x =处的切线方程为1y =;当e x ≥时,由()e k f x x ≥+得:()()()()e 1ln e x x k x f x x ++≤+=, 令()()()e 1ln x x g x x ++=,则()2eln x x g x x -'=, 令()eln h x x x =-,则()ee 1x h x x x-'=-=, ∴当e x ≥时,()0h x '≥,()h x ∴在[)e,+∞上单调递增,()()e e elne 0h x h ∴≥=-=, ()0g x '∴≥,()g x ∴在[)e,+∞上单调递增,()()()2e 1ln e e 4eg x g +∴≥==, 4k ∴≤,即实数k 的取值范围为(],4∞-. 【点睛】方法点睛:本题考查导数的几何意义、利用导数解决函数中的恒成立问题;解决恒成立问题的基本思路是采用分离变量的方式,将问题转化为变量与函数最值之间关系,即由()a f x ≥得()max a f x ≥;由()a f x ≤得()min a f x ≤.8.(1)答案见解析(2)e π--【解析】【分析】(1)求出()f x ',分类讨论,分0a ≤和0a >讨论()f x 的单调性与极值; (2)利用分离参数法得到sin 1e x x a -=,令()()sin 10e xx h x x π-=≤≤,利用导数判断 ()h x 的单调性与最值,根据直线y a =与函数()h x 的图像有两个交点,求出实数a 的最小值.(1)()e 2x f x ax =-,则()e 2x f x a '=-.①当0a ≤时,()0f x '>,则()f x 在R 上单调递增,此时函数()f x 的极值点个数为0;②当0a >时,令()20e x f x a '=-=,得()ln 2x a =,当()ln 2x a >时,()0f x '>,则()f x 在()()ln 2,a +∞上单调递增,当()ln 2x a <时,()0f x '<,则()f x 在()(),ln 2a -∞上单调递减,此时函数()f x 的极值点个数为1.综上所述,当0a ≤时,()f x 在R 上单调递增,极值点个数为0;当0a >时,()f x 在()()ln 2,a +∞上单调递增,在()(),ln 2a -∞上单调递减,极值点个数为1.由()()0af x g x +=,得sin 1x x a e -=. 令()()sin 10xx h x x e π-=≤≤, 因为关于x 的方程()()0af x g x +=在[]0,π上有两个不等实根,所以直线y a =与函数()sin 1xx h x e -=的图像在[]0,π上有两个交点. ()1cos sin 14x xx x x h x e e π⎛⎫-+ ⎪-+⎝⎭'==, 令()0h x '=,则sin 4x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭[]0,x π∈,所以2x π=或x π=, 所以当02x π<<时,()0h x '>;当2x ππ<<时,()0h x '<, 所以()h x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,所以()max 02h x h π⎛⎫== ⎪⎝⎭. 又()01h =-,()e h ππ-=-, e 1π-->- 所以当)e ,0x a -⎡∈-⎣时,直线y a =与函数()h x 的图像有两个交点,所以实数a 的最小值为e π--.【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系;(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数;(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题;(4)利用导数研究零点问题,考查数形结合思想的应用.9.(1)(],2-∞- (2)2e ,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【解析】【分析】(1)求出导函数,得到11m --≥,即可求出m 的取值范围;(2)把题意转化为2x ax e ≤,分类讨论:当0x =时,求出R a ∈;当0x >时,转化为2xe a x≤,令2()x e g x x =,利用导数求出min ()g x ,即可求出实数a 的取值范围. (1)因为()()e x f x x m =+⋅,所以()(1)e x f x x m '=++⋅,令()0f x '≤,得1x m ≤--,则()f x 的单调递减区间为(,1]m -∞--, 因为()f x 在(,1]-∞上是减函数,所以11m --≥,即2m ≤-, 故m 的取值范围是(],2-∞-;(2)由题知:()e x f x x =⋅,则22e 0,e x x x ax ∀≥⋅≤,即2e x ax ≤,当0x =时,01≤恒成立,则a R ∈,当0x >时,2e x a x≤,令2(e )x g x x =,则2432e e e (2)()x x x x x x g x x x ⋅-⋅⋅-'==, 则当02x <<时,()0g x '<,()g x 递减;当2x >时,()0g x '>,()g x 递增, 故2min e ()(2)4g x g ==,则2e 4a ≤, 综上所述,实数a 的取值范围是2e ,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. 10.(1)25y x =+(2)[1,)-+∞【解析】【分析】(1)求出()'f x ,然后算出(0),(0)f f '即可;(2)由条件可得e (ln )1ln(1)xb x a x b x a+->-+-恒成立,构造函数()ln (1)h x x b x x =+>,则原不等式等价于e ()x h a(1)h x >-在(2,)x ∈+∞上恒成立,然后可证明2e 1e 10xx x x a--+≥-+>,然后得()h x 在()1,+∞上单调递增,然后即可求解. (1) 当114a b ==-,时,()4e 21x f x x =-+,则()4e 2x f x '=-又因为(0)5,(0)2f f '==所以曲线()y f x =在点(0,f (0))处的切线方程为25y x =+.(2)()()ln 1f x b a x ⎡>-⎣恒成立,即e 1ln(1)ln x bx x b x b a a +-+>-+恒成立. 等价于e (ln )1ln(1)xb x a x b x a+->-+-恒成立. 构造函数()ln (1)h x x b x x =+>,则e e ln 1ln(1)x x b x b x a a+>-+-在(2,)x ∈+∞上恒成立等价于e ()x h a(1)h x >-在(2,)x ∈+∞上恒成立. 因为20e <≤a ,所以2e e ,xx a -≥ 令函数2()e 1(2)x H x x x -=-+>,则2()e 1x H x -'=-,显然()H x '是增函数, 则()(2)0,()H x H H x ''>=在()2,+∞上单调递增,所以()()20H x H >=, 故2e 1e 10xx x x a--+≥-+>,从而可得()h x 在()1,+∞上单调递增, 所以当()1,x ∈+∞时,()10b h x x '=+≥恒成立.所以b x ≥-,所以1b ≥-,即b 的取值范围是[-1,+∞)【点睛】关键点睛:解答本题第二问的关键是将原不等式变形,构造出函数()ln (1)h x x b x x =+>,属于函数的同构类型,解答的关键是观察不等式的特点,变成同一函数在两个变量处的取值.。
完整版)导数大题练习带答案
完整版)导数大题练习带答案1.已知 $f(x)=x\ln x-ax$,$g(x)=-x^2-2$,要求实数 $a$ 的取值范围。
Ⅰ)对于所有 $x\in(0,+\infty)$,都有 $f(x)\geq g(x)$,即$x\ln x-ax\geq -x^2-2$,整理得 $a\leq \ln x +\frac{x}{2}$,对于 $x\in(0,+\infty)$,$a$ 的取值范围为 $(-\infty。
+\infty)$。
Ⅱ)当 $a=-1$ 时,$f(x)=x\ln x+x$,求 $f(x)$ 在 $[m。
m+3]$ 上的最值。
$f'(x)=\ln x+2$,令 $f'(x)=0$,解得 $x=e^{-2}$,在 $[m。
m+3]$ 上,$f(x)$ 单调递增,所以最小值为$f(m)=me^{m}$。
Ⅲ)证明:对于所有 $x\in(0,+\infty)$,都有 $\lnx+1>\frac{1}{x}$。
证明:$f(x)=\ln x+1-\frac{1}{x}$,$f'(x)=\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}=\frac{1}{x^2}(x-1)>0$,所以$f(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递增,即对于所有$x\in(0,+\infty)$,都有 $\ln x+1>\frac{1}{x}$。
2.已知函数 $f(x)=\frac{2}{x}+a\ln x-2(a>0)$。
Ⅰ)若曲线 $y=f(x)$ 在点 $P(1,f(1))$ 处的切线与直线$y=x+2$ 垂直,求函数 $y=f(x)$ 的单调区间。
$f'(x)=-\frac{2}{x^2}+a$,在点 $P(1,f(1))$ 处的切线斜率为 $f'(1)=a-2$,由于切线垂直于直线 $y=x+2$,所以 $a-2=-\frac{1}{1}=-1$,解得 $a=1$。
高中数学导数大题练习(详细答案)
高中数学导数大题练习(详细答案)1 .已知函数的图象如图所示.( I )求的值;(II )若函数在处的切线方程为,求函数的解析式;( III )在( II )的条件下,函数与的图象有三个不同的交点,求的取值范围.2 .已知函数.( I )求函数的单调区间;( II )函数的图象的在处切线的斜率为若函数在区间( 1 , 3 )上不是单调函数,求 m 的取值范围.3 .已知函数的图象经过坐标原点,且在处取得极大值.( I )求实数的取值范围;( II )若方程恰好有两个不同的根,求的解析式;( III )对于( II )中的函数,对任意,求证:.4 .已知常数,为自然对数的底数,函数,.( I )写出的单调递增区间,并证明;( II )讨论函数在区间上零点的个数.5 .已知函数.( I )当时,求函数的最大值;( II )若函数没有零点,求实数的取值范围;6 .已知是函数的一个极值点().( I )求实数的值;( II )求函数在的最大值和最小值.7 .已知函数( I )当 a=18 时,求函数的单调区间;( II )求函数在区间上的最小值.8 .已知函数在上不具有单调性.( I )求实数的取值范围;( II )若是的导函数,设,试证明:对任意两个不相等正数,不等式恒成立.9 .已知函数( I )讨论函数的单调性;( II )证明:若10 .已知函数.( I )若函数在区间上都是单调函数且它们的单调性相同,求实数的取值范围;(II )若,设,求证:当时,不等式成立.11 .设曲线:(),表示导函数.( I )求函数的极值;( II )对于曲线上的不同两点,,,求证:存在唯一的,使直线的斜率等于.12 .定义,( I )令函数,写出函数的定义域;( II )令函数的图象为曲线 C ,若存在实数 b 使得曲线 C 在处有斜率为- 8 的切线,求实数的取值范围;( III )当且时,求证.答案1 .解:函数的导函数为………… (2 分)( I )由图可知函数的图象过点( 0 , 3 ),且得………… ( 4 分)( II )依题意且解得所以………… ( 8 分)( III ).可转化为:有三个不等实根,即:与轴有三个交点;,+ 0 - 0 +增极大值减极小值增.………… ( 10 分)当且仅当时,有三个交点,故而,为所求.………… ( 12 分)2 .解:( I )( 2 分)当当当 a=1 时,不是单调函数( 5 分)( II )( 6 分)( 8 分)( 10 分)( 12 分)3 .解:( I )由 ,因为当 时取得极大值,所以,所以;( II )由下表:+ 0 - 0 -递增极大值递减极小值递增依题意得: ,解得:所以函数的解析式是:( III )对任意的实数 都有在区间 [-2 , 2] 有:函数 上的最大值与最小值的差等于 81 ,所以. 4 . 解:( I ) ,得 的单调递增区间是 , ………… ( 2分) ∵, ∴, ∴,即. ………… ( 4 分)( II ) ,由 ,得 ,列表- 0 +单调递减极小值单调递增当时,函数取极小值,无极大值.由( I ),∵ ,∴ ,∴,………… ( 8 分)( i )当,即时,函数在区间不存在零点( ii )当,即时若,即时,函数在区间不存在零点若,即时,函数在区间存在一个零点;若,即时,函数在区间存在两个零点;综上所述,在上,我们有结论:当时,函数无零点;当时,函数有一个零点;当时,函数有两个零点.5 .解:( I )当时,定义域为( 1 , + ),令,∵ 当,当,∴ 内是增函数,上是减函数∴ 当时,取最大值( II )① 当,函数图象与函数图象有公共点,∴ 函数有零点,不合要求;② 当,……………… ( 6 分)令,∵ ,∴ 内是增函数,上是减函数,∴ 的最大值是,∵ 函数没有零点,∴ ,,因此,若函数没有零点,则实数的取值范围6 .解:( I )由可得…… ( 4 分)∵ 是函数的一个极值点,∴∴ ,解得( II )由,得在递增,在递增,由,得在在递减∴ 是在的最小值;…………… ( 8 分),∵∴ 在的最大值是.7 .解:(Ⅰ),2 分由得,解得或注意到,所以函数的单调递增区间是( 4 ,+∞ )由得,解得 -2 << 4 ,注意到,所以函数的单调递减区间是.综上所述,函数的单调增区间是( 4 ,+∞ ),单调减区间是 6 分(Ⅱ)在时,所以,设当时,有△=16+4×2 ,此时,所以,在上单调递增,所以 8 分当时,△= ,令,即,解得或;令,即,解得.① 若≥ ,即≥ 时,在区间单调递减,所以.② 若,即时间,在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以.③ 若≤ ,即≤2 时,在区间单调递增,所以综上所述,当≥2 时,;当时,;当≤ 时, 14 分8 .解:( I ),∵ 在上不具有单调性,∴ 在上有正也有负也有 0 ,即二次函数在上有零点……………… ( 4 分)∵ 是对称轴是,开口向上的抛物线,∴的实数的取值范围( II )由( I ),方法 1 :,∵ ,∴ ,………… ( 8 分)设,在是减函数,在增函数,当时,取最小值∴ 从而,∴ ,函数是增函数,是两个不相等正数,不妨设,则∴ ,∵ ,∴∴ ,即……………… ( 12 分)方法 2 :、是曲线上任意两相异点,,,……… ( 8 分)设,令,,由,得由得在上是减函数,在上是增函数,在处取极小值,,∴ 所以即9 .( 1 )的定义域为,( i )若,则故在单调增加.( ii )若单调减少,在(0 ,a-1 ),单调增加.( iii )若单调增加.( II )考虑函数由由于,从而当时有故,当时,有10 .解:( I ),∵ 函数在区间上都是单调函数且它们的单调性相同,∴ 当时,恒成立,即恒成立,∴ 在时恒成立,或在时恒成立,∵ ,∴ 或( II ),∵ 定义域是,,即∴ 在是增函数,在实际减函数,在是增函数∴ 当时,取极大值,当时,取极小值,∵ ,∴设,则,∴ ,∵ ,∴∴ 在是增函数,∴∴ 在也是增函数∴ ,即,而,∴∴ 当时,不等式成立.11 .解:( I ),得当变化时,与变化情况如下表:+0 -单调递增极大值单调递减∴ 当时,取得极大值,没有极小值;( II )(方法 1 )∵ ,∴ ,∴即,设,,是的增函数,∵ ,∴ ;,,是的增函数,∵ ,∴ ,∴ 函数在内有零点,又∵ ,函数在是增函数,∴ 函数在内有唯一零点,命题成立(方法 2 )∵ ,∴ ,即,,且唯一设,则,再设,,∴∴ 在是增函数∴ ,同理∴ 方程在有解∵ 一次函数在是增函数∴ 方程在有唯一解,命题成立……… ( 12 分)注:仅用函数单调性说明,没有去证明曲线不存在拐点,不给分.12 .解:( I ),即得函数的定义域是,( II )设曲线处有斜率为- 8 的切线,又由题设∴ 存在实数 b 使得有解,由① 得代入③ 得,有解,…………………… ( 8 分)方法 1 :,因为,所以,当时,存在实数,使得曲线 C 在处有斜率为- 8 的切线……………… ( 10 分)方法 2 :得,方法 3 :是的补集,即( III )令又令,单调递减. …………………… ( 12 )分单调递减,,。
导数专项训练及答案
导数专项训练 例题讲解【1】导数的几何意义及切线方程1.已知函数()a f x x =在1x =处的导数为2-,则实数a 的值是________.2. 曲线y =3x -x 3上过点A (2,-2)的切线方程为___________________.3. 曲线xy 1=和2x y =在它们的交点处的两条切线与x 轴所围成的三角形的面积是 . 4.若直线y =kx -3与曲线y =2ln x 相切,则实数k =_______.5.已知直线2+=x y 与曲线()a x y +=ln 相切,则a 的值为 _______. 6. 等比数列{}n a 中,120121,9a a ==,函数122012()()()()2f x x x a x a x a =---+,则曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为_____________.7.若点P 是曲线y=x 2-ln x 上的任意一点,则点P 到直线y=x-2的最小距离为________. 8. 若点P 、Q 分别在函数y =e x 和函数 y =ln x 的图象上,则P 、Q 两点间的距离的最小值是_____. 9. 已知存在实数a ,满足对任意的实数b ,直线y x b =-+都不是曲线33y x ax =-的切线,则实数a 的取值范围是_________.10. 若关于x 的方程3x e x kx -=有四个实数根,则实数k 的取值范围是_____________. 11. 函数f (x)=ax 2+1(a >0),g (x )=x 3+bx .若曲线y =f (x )与曲线y =g(x )在它们的交点(1, c )处具有公 共切线,则c 的值是___________.【2】常见函数的导数及复合函数的导数1.f(x)=2 , 则f ’(2) =______. 2. 设曲线y =ln 1xx +在点(1, 0)处的切线与直线x -ay +1=0垂直,则a =_______.3.函数333()(1)(2)(100)f x x x x =+++在1x =-处的导数值为___________.4. 已知函数f (x )在R 上满足f (x )=2f (2-x )-x 2+8x -8,则曲线y =f (x )在点(1, f (1))处的切线方程是____________.5. 若函数()1*()n f x x n N +=∈的图像与直线1x =交于点P ,且在点P 处的切线与x 轴交点的横坐标为n x ,则20131201322013320132012log log log log x x x x ++++的值为 .6. 设f 1(x )=cos x ,定义)(1x f n +为)(x f n 的导数,即)(' )(1x f x f n n =+,n ∈N *,若ABC ∆的内角A 满足1220130f A f A f A ()()()+++=,则sin A 的值是______.【3】导数与函数的单调性22x xe e -⎛⎫+ ⎪⎝⎭1. 函数21ln 2y x x =-的单调递减区间为______. 2. 已知函数()ln ()f x x a R =∈,若任意12[2,3]x x ∈、且12x x >,t =()2121()f x f x x x --,则实数t的取值范围____________.3. 已知函数f (x )=x 3-6x 2+9x +a 在x R ∈上有三个零点,则实数a 的取值范是 .4.设'()f x 和'()g x 分别是f (x )和()g x 的导函数,若'()'()0f x g x ≤在区间I 上恒成立,则称f (x )和g (x )在区间I 上单调性相反.若函数f(x)=3123x ax -与g (x )=x 2+2bx 在开区间(a , b )上单调性相反(a >0),则b -a 的最大值为 . 【4】导数与函数的极值、最值1. 已知函数322()3f x x mx nx m =+++在1x =-时有极值0,则m n += . 2. 已知函数()2(1)ln f x f x x '=-,则()f x 的极大值为 .3. 已知函数f (x )=x 4+ax 3+2x 2+b ,其中a , b R ∈.若函数f (x )仅在x =0处有极值,则a 的取值范围是______________.4. 设曲线(1)x y ax e =-在点()10,y x A 处的切线为1l ,曲线()x e x y --=1在点02(,)B x y 处的切 线为2l .若存在030,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使得12l l ⊥,则实数a 的取值范围为____________.5.已知函数f (x )=e x -1, g(x )= -x 2+4x -3若有f (a )=g (b ),则b 的取值范围为______.6. '()f x 是函数3221()(1)3f x x mx m x n =-+-+的导函数,若函数['()]y f f x =在区间[m ,m+1]上单调递减,则实数m 的取值范围是__________. 【解答题】1. 某企业拟建造如上图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左 右两端均为半球形,按照设计要求容器的体积为803π立方米,且2l r ≥.假设该容器的建造 费用仅与其表面积有关.已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米 建造费用为()3c c >.设该容器的建造费用为y 千元. (1)写出y 关于r 的函数表达式,并求该函数的定义域; (2)求该容器的建造费用最小时的r2. 已知函数f (x )=2ax -(a +2)x +ln x .(1)当a =1时,求曲线y = f(x )在点(1, f(1))处的切线方程;(2)当a >0时,若f (x )在区间[1,e )上的最小值为-2,求a 的取值范围.3. 已知函数x a x x f ln )()(-=,(0≥a ).(1)当0=a 时,若直线m x y +=2与函数)(x f y =的图象相切,求m 的值; (2)若)(x f 在[]2,1上是单调减函数,求a 的最小值;(3)当[]e x 2,1∈时,e x f ≤)(恒成立,求实数a 的取值范围.(e 为自然对数的底).4.已知函数2()ln ,af x x a x=+∈R . (1)若函数()f x 在[2,)+∞上是增函数,求实数a 的取值范围; (2)若函数()f x 在[1,]e 上的最小值为3,求实数a 的值.5.设函数2()1x f x e x ax =---(1)若0a =,求()f x 的单调区间; (2)若当0x ≥时()0f x ≥,求a 的取值范围导数专项练习答案 【1】导数的几何意义及切线方程1. 2;2. y =-2或9x +y -16=03.34; 4. 2e ; 5. 3; 6.201232y x =+; 7. 2; 8. 2; 9. 13a < 10. ()0,3e -11. 4【2】常见函数的导数及复合函数的导数 1. e -1e; 2. 12- 3. 3⨯99! 4. 2x -y -1=0; 5. -1 ; 6. 1;【3】导数与函数的单调性1. (0, 1);2. 11,32⎛⎫⎪⎝⎭; 3. (-4, 0); 4. 12【4】导数与函数的极值、最值1. 11;2. 2ln2-2;3. 88,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; 4. 312a ≤≤; 5. []1,3 ; 6.0m ≥[5] 解答题 1. 答案解:(1)由题意可知()23480233r l r l r πππ+=≥,即2804233l r r r =-≥,则02r <≤. 容器的建造费用为2228042346433y rl r c r r r c rππππ⎛⎫=⨯+⨯=-+ ⎪⎝⎭, 即2216084y r r c rπππ=-+,定义域为{}02x r <≤. (2)2160168y r rc r πππ'=--+,令0y '=,得3202r c =-.令32022r c ==-,得92c =,①当932c <≤时,32022c ≥-,当02r <≤时,0y '<,函数单调递减,∴当2r =时y有最小值;②当92c >时,32022c <-,当32002r c <<-时,0y '<;当3202r c >-时,0y '>, ∴当3202r c =-时y 有最小值. 综上所述,当932c <≤时,建造费用最小时2r =;当92c >时,建造费用最小时3202r c =-2. 答案()()()()()()()22(2)2ln 0+22110220......5f x ax a x x ax a a f x ax a x x x =-++∞-+-'>=-++=>函数的定义域是,,当时,分()()()()()22212110=0,11..............................................................62ax a x ax f x f x x xx x a -+---''=====⋯⋯⋯令,即所以或分3. 解答4.若21a <,则20x a ->,即()0f x '>在[1,]e 上恒成立,此时()f x 在[1,]e 上是增函数.5. 解答导数专题复习(配详细答案)体型一:关于二次函数的不等式恒成立的主要解法: 1、分离变量;2变更主元;3根分布;4判别式法 5、二次函数区间最值求法:(1)对称轴(重视单调区间) 与定义域的关系 (2)端点处和顶点是最值所在其次,分析每种题型的本质,你会发现大部分都在解决“不等式恒成立问题”以及“充分应用数形结合思想”,创建不等关系求出取值范围。
高中导数试题题型及答案
高中导数试题题型及答案一、选择题1. 函数 \( y = 3x^2 - 2x + 1 \) 在 \( x = 1 \) 处的导数是:A. 6B. 4C. 5D. 72. 已知 \( f(x) = x^3 + ax^2 + bx + c \),其中 \( a = 1 \),\( b = -1 \),\( c = 1 \),求 \( f'(x) \):A. \( 3x^2 + 2x - 1 \)B. \( 3x^2 + 2x + 1 \)C. \( 3x^2 + 2x \)D. \( 3x^2 + 1 \)二、填空题3. 函数 \( y = x^3 \) 的导数是 ______ 。
答案:\( 3x^2 \)4. 如果 \( f(x) = \sin(x) \),那么 \( f'(x) \) 是 ______ 。
答案:\( \cos(x) \)三、计算题5. 求函数 \( y = x^4 - 5x^3 + 6x^2 \) 的导数。
答案:\( y' = 4x^3 - 15x^2 + 12x \)6. 已知 \( f(x) = \ln(x) + 2x^2 - 3x \),求 \( f'(x) \)。
答案:\( f'(x) = \frac{1}{x} + 4x - 3 \)四、应用题7. 某物体的位移函数是 \( s(t) = 2t^3 - 3t^2 + 4t \),求物体在\( t = 2 \) 秒时的瞬时速度。
答案:首先求导数 \( s'(t) = 6t^2 - 6t + 4 \),然后将 \( t= 2 \) 代入,得到 \( s'(2) = 6 \times 2^2 - 6 \times 2 + 4 =24 - 12 + 4 = 16 \) 米/秒。
8. 某工厂的产量函数是 \( P(x) = 100x - x^2 \),求工厂在 \( x= 10 \) 时的边际产量。
导数大题经典练习及答案
导数大题专题训练1.已知f(x)=xlnx-ax,g(x)=-x2-2,(Ⅰ)对一切x∈(0,+∞),f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;(Ⅱ)当a=-1时,求函数f(x)在[m,m+3](m>0)上的最值;(Ⅲ)证明:对一切x∈(0,+∞),都有lnx+1>成立.2、已知函数.(Ⅰ)若曲线y=f (x)在点P(1,f (1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f (x)的单调区间;(Ⅱ)若对于都有f (x)>2(a―1)成立,试求a的取值范围;(Ⅲ)记g (x)=f (x)+x―b(b∈R).当a=1时,函数g (x)在区间[e―1,e]上有两个零点,求实数b的取值范围.3.设函数f (x)=lnx+(x-a)2,a∈R.(Ⅰ)若a=0,求函数f (x)在[1,e]上的最小值;(Ⅱ)若函数f (x)在上存在单调递增区间,试求实数a的取值范围;(Ⅲ)求函数f (x)的极值点.4、已知函数.(Ⅰ)若曲线在和处的切线互相平行,求的值;(Ⅱ)求的单调区间;(Ⅲ)设,若对任意,均存在,使得,求的取值范围.5、已知函数(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f(x)的单调区间;(Ⅱ)若对于任意成立,试求a的取值范围;(Ⅲ)记g(x)=f(x)+x-b(b∈R).当a=1时,函数g(x)在区间上有两个零点,求实数b的取值范围.6、已知函数.(1)若函数在区间(其中)上存在极值,求实数a的取值范围;(2)如果当时,不等式恒成立,求实数k的取值范围.1.解:(Ⅰ)对一切恒成立,即恒成立.也就是在恒成立;令,则,在上,在上,因此,在处取极小值,也是最小值,即,所以.(Ⅱ)当,,由得.①当时,在上,在上因此,在处取得极小值,也是最小值. .由于因此,②当,,因此上单调递增,所以,……9分(Ⅲ)证明:问题等价于证明由(Ⅱ)知时,的最小值是,当且仅当时取得,设,则,易知,当且仅当时取到,但从而可知对一切,都有成立.2、解:(Ⅰ)直线y=x+2的斜率为1.函数f (x)的定义域为(0,+∞),因为,所以,所以a=1.所以. .由解得x>0;由解得0<x<2. 所以f (x)的单调增区间是(2,+∞),单调减区间是(0,2)(Ⅱ),由解得;由解得.所以f (x)在区间上单调递增,在区间上单调递减.所以当时,函数f (x)取得最小值,. 因为对于都有成立,所以即可. 则.由解得.所以a的取值范围是.(Ⅲ)依题得,则.由解得x>1;由解得0<x<1.所以函数在区间(0,1)为减函数,在区间(1,+∞)为增函数.又因为函数在区间[e-1,e]上有两个零点,所以.解得.所以b的取值范围是.3.解:(Ⅰ)f (x)的定义域为(0,+∞). 因为,所以f (x)在[1,e]上是增函数,当x=1时,f (x)取得最小值f (1)=1.所以f (x)在[1,e]上的最小值为1.(Ⅱ)解法一:设g (x)=2x2―2ax+1,依题意,在区间上存在子区间使得不等式g (x)>0成立. 注意到抛物线g (x)=2x2―2ax+1开口向上,所以只要g (2)>0,或即可由g (2)>0,即8―4a+1>0,得,由,即,得,所以,所以实数a的取值范围是.解法二:,依题意得,在区间上存在子区间使不等式2x2―2ax+1>0成立.又因为x>0,所以.设,所以2a小于函数g (x)在区间的最大值.又因为,由解得;由解得.所以函数g (x)在区间上递增,在区间上递减.所以函数g (x)在,或x=2处取得最大值.又,,所以,所以实数a的取值范围是.(Ⅲ)因为,令h (x)=2x2―2ax+1①显然,当a≤0时,在(0,+∞)上h (x)>0恒成立,f (x)>0,此时函数f (x)没有极值点;②当a>0时,(i)当Δ≤0,即时,在(0,+∞)上h (x)≥0恒成立,这时f (x)≥0,此时,函数f (x)没有极值点;(ii)当Δ>0时,即时,易知,当时,h (x)<0,这时f (x)<0;当或时,h (x)>0,这时f (x)>0;所以,当时,是函数f (x)的极大值点;是函数f (x)的极小值点.综上,当时,函数f (x)没有极值点;当时,是函数f (x)的极大值点;是函数f (x)的极小值点.4.解:. (Ⅰ),解得.(Ⅱ).①当时,,,在区间上,;在区间上,故的单调递增区间是,单调递减区间是.②当时,,在区间和上,;在区间上,故的单调递增区间是和,单调递减区间是.③当时,,故的单调递增区间是.④当时,,在区间和上,;在区间上,故的单调递增区间是和,单调递减区间是.(Ⅲ)由已知,在上有.由已知,,由(Ⅱ)可知,①当时,在上单调递增,故,所以,,解得,故.②当时,在上单调递增,在上单调递减,故.由可知,,,所以,,,综上所述,.5、解:(Ⅰ)直线y=x+2的斜率为1,函数f(x)的定义域为因为,所以,所以a=1,所以由解得x>2 ;由解得0<x<2所以f(x)得单调增区间是,单调减区间是(Ⅱ),由解得由解得所以f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减所以当时,函数f(x)取得最小值因为对于任意成立,所以即可则,由解得;所以a得取值范围是(Ⅲ)依题意得,则由解得x>1,由解得0<x<1所以函数g(x)在区间上有两个零点,所以解得所以b得取值范围是6、解:(1)因为,,则,当时,;当时,.∴在上单调递增;在上单调递减,∴函数在处取得极大值.………3分∵函数在区间(其中)上存在极值,∴解得.(2)不等式,即为,记∴,…9分令,则,∵,∴,∴在上递增,∴,从而,故在上也单调递增,∴,∴.。
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导数大题专题训练
2g(x)-ax,=-x1.已知f(x)=xlnx的取值范围;,+∞),f(x)≥g(x)恒成立,求实数2,-
a(Ⅰ)对一切x∈(0>1lnx+>0)上的最值;(Ⅲ)证明:对一切x∈(0,+∞),都有1时,求函数f(x)在[m,m+3](m=-(Ⅱ)当a成立.
的单调区垂直,求函数y=f (x)f (1))处的切线与直线y=x+2P.(Ⅰ)若曲线y=f (x)在点(1,2、已知函数a=1当R).g (x)=f (x)+x―b(b∈成立,试求间;(Ⅱ)若对于都有f (x)>2(a―1)a的取值范围;(Ⅲ)记1―.,e]上有两个零点,求实数b的取值范围在区间时,函数g (x)[e
a=0,求函数f (x)[1,e](Ⅰ)若af (x)=lnx+(x3.设函数-a),∈R.在2上的最小值;在
上存在单调递增区间,试求实数(Ⅱ)若函数f (x)a的取值范围;(Ⅲ)求函数f (x)的极值点.
、已知函数.4设,若对任意,均存在,使得,求的)Ⅲ(求的单调区间;)Ⅱ(若曲线在和处的切线互相平行,求的值;)Ⅰ(
取值范围.
5、已知函数
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f(x)的单调区间;(Ⅱ)若对于任意成立,试求a的取值范围;
(Ⅲ)记g(x)=f(x)+x-b(b∈R).当a=1时,函数g(x)在区间上有两个零点,求实数b的取值范围.
6、已知函数.
(1)若函数在区间(其中)上存在极值,求实数a的取值范围;
(2)如果当时,不等式恒成立,求实数k的取值范围.
1.解:(Ⅰ)对一切恒成立,即恒成立.也就是在恒成立;令,则,
在上,在上,因此,在处取极小值,也是最小值,
即,所以.
(Ⅱ)当,,由得.
①当时,在上,在上
因此,在处取得极小值,也是最小值. .
由于因此,
②当,,因此上单调递增,所以,
……9分
(Ⅲ)证明:问题等价于证明
由(Ⅱ)知时,的最小值是,当且仅当时取得,
设,则,易知,当且仅当时取到,
但从而可知对一切,都有成立.
2、解:(Ⅰ)直线y=x+2的斜率为1.函数f (x)的定义域为(0,+∞),因为,所以,所以a=1.所以. .由解得x>0;由解得0<x<2. 所以f (x)的单调增区间是(2,+∞),单调减区间是(0,2)
(Ⅱ),由解得;由解得.所以f (x)在区间上单调递增,在区间上单调递减.所以当时,函数f (x)取得最小值,. 因为对于都有成立,
所以即可. 则.由解得.所以a的取值范围是.
(Ⅲ)依题得,则.由解得x>1;由解得0<x<1.所以函数在区间(0,1)为减函数,在区间(1,+∞)为增函-1.所以b的取值范围是[e,e]上有两个零点,所以.解得.数.又因为函数在区间,e]上是增函数,∞). 因为,所以f (x)在[103.解:(Ⅰ)f (x)的定义域为(,+ e]上的最小值为1.所以f (x)在[1,f (x)当x=1时,取得最小值f (1)=1.2注意到抛.
,依题意,在区间上存在子区间使得不等式g (x)>0成立2ax+1(Ⅱ)解法一:设g (x)=2x―2物线g (x)=2x―2ax+1开口向上,所以只要g (2)>0,或即可由g (2)>0,即8―4a+1>0,得,由,即,得,所以,
所以实数a的取值范围是.
所以.又因为x>0,依题意得,在区间上存在子区间使不等式2x―2ax+1>0成立.解法二: . 2,
又因为,小于函数g (x)在区间的最大值设,所以2a 由解得;由解得. .所以函数g (x)在区间上递增,在区间上递减又,,所以,x=2处取得最大值.所以函数g (x)在,或 .所以实数a的取值范围是2―2ax+1 (Ⅲ)因为,令h (x)=2x 没有极值点;>0,此时函数f (x)+0,∞)上h (x)>0恒成立,f (x)0①显然,当a≤时,在( 0a>时,②当没有极值点;≥0,此时,函数f (x)f (x)h (x)0i()当Δ≤0,即时,在(,+∞)上≥0恒成立,这时;f (x)<0,这时<0h (x)0ii()当Δ>时,即时,易知,当时,;0>f (x),这时0>h (x)当或时,
所以,当时,是函数f (x)的极大值点;是函数f (x)的极小值点.
综上,当时,函数f (x)没有极值点;
当时,是函数f (x)的极大值点;是函数f (x)的极小值点.
,解得. 4.解:. (Ⅰ) Ⅱ). ( ①当时,,,在区间上,;在区间上,故的单调递增区间是,单调递减区间是.
②当时,,在区间和上,;在区间上,故的单调递增区间是和,单调递减区间是. ③当时,,故的单调递增区间是.
④当时,,在区间和上,;在区间上,故的单调递增区间是和,单调递减区间是. 可知,由已知,,由(Ⅱ)(Ⅲ)由已知,在上有. ①当时,在上单调递增,故, .所以,,解得,故 .②当时,在上单调递增,在上单调递减,故由可知,,,所以,,, . 综上所述,=1,所以f(x)的定义域为因为,所以,所以a函数=、解:(Ⅰ)直线yx+2的斜率为1,5得单调增区间是,单调减区间是<2所以f(x)由解得由解得x>2 ; 0<x ,由解得由解得(Ⅱ) 在区间上单调递增,在区间上单调递减所以f(x) 取得最小值所以当时,函数f(x) 因为对于任意成立,所以即可 a得取值范围是则,由解得;所以 )依题意得,则Ⅲ( 在区间上有两个零点,1所以函数g(x)<,由解得由解得x>10<x 所以解得得取值范围是所以b 、解:6(1)因为,,则,当时,;当时,.∴在上单调递增;在上单调递减,分∴函数在处取得极大值.………3.
∵函数在区间(其中)上存在极值,
∴解得.
(2)不等式,即为,
记∴,…9分
令,则,∵,∴,∴在上递增,
∴,从而,故在上也单调递增,
∴,∴.。