高等数学——导数练习题
高考数学专题:导数大题专练(含答案)
高考数学专题:导数大题专练(含答案)一、解答题1.已知函数()ln f x ax x =+ (1)讨论()f x 的单调区间;(2)设()2xg x =,若对任意的[]11,100x ∈,存在[]20,1x ∈,使()()12f x g x <成立,求实数a 的取值范围.2.已知函数1()2ln f x x x x=+-. (1)求函数的单调区间和极值;(2)若12x x ≠且()()12f x f x =,求证:121x x <. 3.已知函数2()ln (2)f x x a x a =+<. (1)若2a =-,求函数()f x 的极小值点;(2)当2(]0,x ∈时,讨论函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象公共点的个数,并证明你的结论.4.已知函数()ln 1f x x ax =++,R a ∈,函数()()21e ln 2xg x x x x x x =-++-,)2e ,x -∈+∞⎡⎣.(1)试讨论函数()f x 的单调性;(2)若0x 是函数()g x 的最小值点,且函数()()h x xf x =在0x x =处的切线斜率为2,试求a 的值.5.已知函数()2()2e =+-xf x x a .(1)讨论函数的单调性;(2)若(0,),()x f x a ∈+∞≥-恒成立,求整数a 的最大值. 6.已知函数()e (1)()x f x a x a -=++∈R . (1)当1a =时,求函数()y f x =的极值;(2)若函数()()ln e g x f x x =-+-在[1,)+∞有唯一的零点,求实数a 的取值范围.7.已知函数()()e ln 1xf x a x =+-+,()'f x 是其导函数,其中a R ∈.(1)若()f x 在(,0)-∞上单调递减,求a 的取值范围;(2)若不等式()()f x f x '≤对(,0)x ∀∈-∞恒成立,求a 的取值范围.8.用数学的眼光看世界就能发现很多数学之“美”.现代建筑讲究线条感,曲线之美让人称奇.衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若fx 是()f x 的导函数,()f x ''是fx 的导函数,则曲线()y f x =在点()(),x f x 处的曲率()()()3221f x K f x ''='+⎡⎤⎣⎦.(1)若曲线()ln f x x x =+与()g x x ()1,1处的曲率分别为1K ,2K ,比较1K ,2K 大小;(2)求正弦曲线()sin h x x =(x ∈R )曲率的平方2K 的最大值. 9.已知函数()321623f x x ax x =+-+在2x =处取得极值. (1)求()f x 的单调区间;(2)求()f x 在[]4,3-上的最小值和最大值.10.设函数()223ln 1f x a x ax x =+-+,其中0a >.(1)求()f x 的单调区间;(2)若()y f x =的图象与x 轴没有公共点,求a 的取值范围.【参考答案】一、解答题1.(1)答案见解析 (2)31a e ≤-【解析】 【分析】(1)由()()110ax f x a x xx+=+=>',按0a ≥,0a <进行分类讨论求解; (2)由已知,转化为()()max max f x g x <,由已知得()()max 12g x g ==,由此能求出实数a 的取值范围. (1)()(]110ax f x a x x x+'=+=>,①当0a ≥时,由于0x >,故10ax +>,()0f x '>, 所以()f x 的单调递增区间为()0,∞+; ②当0a <时,由()0f x '=,得1x a=-,在区间10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上()0f x '>,在区间1,a∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭上()0f x '<,所以,函数()f x 的单调递增区间为10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,单调递减区间为1,a∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭;(2)由题目知,只需要()()max max f x g x <即可又因为()()max 12g x g ==,所以只需要()max 2f x <即可()max 2f x <即等价于()2f x <恒成立,由变量分离可知2ln xa x-<,[]1,100x ∈, 令()2ln xh x x -=,下面求()h x 的最小值, 令()23ln xh x x-+'=,所以()0h x '=得3x e =, 所以()h x 在31,e ⎡⎤⎣⎦为减函数,3,100e ⎡⎤⎣⎦为增函数, 所以()()33min 1h x h e e -==,所以31a e ≤-. 2.(1)减区间()0,1,增区间()1,+∞,极小值3, (2)证明见解析 【解析】 【分析】(1)依据导函数与原函数的关系去求函数的单调区间和极值即可; (2)构造新函数利用函数单调性去证明121x x <即可. (1)1()2ln (0)f x x x x x =+->,则()()2221111()2(0)x x f x x x x x +-'=--=>由()0f x '>得1x >,由()0f x '<得01x <<, 即()f x 减区间为()0,1,增区间为()1,+∞,在1x =时()f x 取得极小值(1)2103f =+-=,无极大值. (2)不妨设12x x <且()()12f x f x a ==,则101x <<,21>x ,3a >,2101x <<令1()()2ln (0)h x f x a x x a x x=-=+-->,则()()120h x h x ==()()2221111()2x x h x x x x +-'=--=, 则当1x >时()0h x '>,()h x 单调递增;当01x <<时()0h x '<,()h x 单调递减 由()222212ln 0x x h x a x +=--=,得22212ln a x x x =+- 则2222222222211ln 2ln 2ln 1x x x x x h x x x x x ⎛⎫++-+-=-+ ⎪⎛⎫=⎪⎝⎝⎭⎭ 令21t x =,则222112ln 2ln (01)x x t t t x t -+=--<< 令()12ln (01)t m t t t t --<=<,则()()22211210t t tt m t -'=+-=> 即()12ln (01)t m t t t t--<=<为增函数,又()11100m =--=,则()12ln 0m t t tt --<=在(0,1)上恒成立.则222212ln 10x x x h x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-<恒成立,则()211h h x x ⎛⎫⎪< ⎝⎭, 又01x <<时()h x 单调递减,101x <<,2101x <<则211x x >,故121x x <3.(1)详见解析; (2)详见解析; 【解析】 【分析】(1)由2a =-,得到2()2ln f x x x =-,然后求导2()2f x x x'=-求解; (2)令2()ln (2)22=+-+++g x x a x a x a ,求导()()21()--'=x a x g x x,分0a ≤,012a <<,12a =,122a<<讨论求解. (1)解:当2a =-时,2()2ln f x x x =-,所以2()2f x x x'=-,令()0f x '=,得1x =,当01x <<时,()0f x '<,当1x >时,()0f x '>, 所以1x =是函数()f x 的极小值点;(2)当2(]0,x ∈时,令2()ln (2)22=+-+++g x x a x a x a ,则()()2212(2)()2(2)---++'=+-+==x a x a x a x a g x x a x x x, 当0a ≤时,01x <<时,()0g x '<,12x <≤时,()0g x '>, 所以当1x =时,()g x 取得极小值,且0x →,()g x ∞→+,当()110g a =+>,即10a -<≤,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象无公共点;当()110g a =+=,即1a =-时,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有1个公共点; 当()()11022ln 20g a g a ⎧=+<⎪⎨=+≥⎪⎩,即21ln 2-≤<-a 时,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有2个公共点;当()()11022ln 20g a g a ⎧=+<⎪⎨=+<⎪⎩,即2ln 2a <-,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有1个公共点; 当012a <<,即02a <<时,02ax <<或1x >时,()0g x '>,12a x <<时,()0g x '<,所以当2ax =时,()g x 取得极大值,当1x =时,()g x 取得极小值,且0x →,()g x →-∞,因为()110g a =+>恒成立,所以函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象只有1个公共点; 当12a =,即2a =时,()0g x '≥恒成立,所以()g x 在(0,2]上递增,所以函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有1个公共点; 当122a <<,即24a <<时,01x <<或22a x <<时,()0g x '>,12ax <<时,()0g x '<,所以当1x =时,()g x 取得极大值,当2ax =时,()g x 取得极小值,且0x →,()g x →-∞,因为()110g a =+>,()22ln 20=+<g a ,2ln 20242⎛⎫=-+++> ⎪⎝⎭a a a g a a 恒成立,所以()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象只有1个公共点.综上: 当10a -<≤时,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象无公共点;当1a =-或 2ln 2a <-或04a <<时,()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象只有1个公共点; 当21ln 2-≤<-a 时,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有2个公共点.4.(1)答案见解析; (2)12a =. 【解析】 【分析】(1)由题可得()11ax f x a xx+'=+=,讨论0a ≥,0a <即得; (2)由题可得()g x '是一个单调递增的函数,利用零点存在定理可得()2e ,1t -∃∈,使得()0g t '=,进而可得()0000111ln e e 1ln x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,利用导数可得001e x x =,结合条件可得00ln 20x ax +=,即求. (1)()11ax f x a x x+'=+=,0x >, 当0a ≥时,函数()f x 在定义域()0,∞+上单调递增; 当0a <时,函数的单调性如表格所示:由题可得()()()22121e 1ln 2e ln 1x xg x x x x x x x x '=-++-++-=++-,0x >,则()g x '是一个单调递增的函数,当2e x -=时,()()2242ee e e e 30g ----'=+-<,当1x =时,()12e 10g '=->,故()2e ,1t -∃∈,使得()0g t '=,且所以0x t =,020000e ln 10x g x x x x '=++-=,整理该式有()02000e 1ln x xx x +=-,()000001111e ln xx x x x +=+, ∴()000111ln ee1ln x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭令()()21ln ,e m x x x x -=+>,则()2ln 0m x x '=+>,所以函数在()2e ,-+∞上单调递增,故()000111ln ee1ln x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭的解满足001e xx =;又()2ln h x x x ax x =++,()1ln 21h x x ax '=+++,()0002ln 22h x x ax '=++=,所以00ln 20x ax +=,由01e xx =知,0020x ax -+=,故12a =. 5.(1)答案见解析 (2)4 【解析】【分析】(1)求得()'f x ,对a 进行分类讨论,由此求得()f x 的单调区间.(2)由(0,),()x f xa ∈+∞≥-恒成立分离常数a ,通过构造函数,结合导数求得a 的取值范围,从而求得整数a 的最大值. (1)()'2(22)e x f x x x a =++-①当1a≤时,()0f x '≥恒成立,故()f x 在R 上恒增; ②当1a >时,当(,1x ∈-∞-时()0f x '>,()f x 单调递增,(11x ∈--时()0f x '<,()f x 单调递减, (1)x ∈-+∞时()0f x '>,()f x 单调递增,综上所述:当1a ≤时,()f x 在R 上恒增; 当1a >时,()f x 在(,1-∞-和(1)-++∞上单调递增,在(11--上单调递减.(2)2e (2)(e 1)xxx a +≥-,由于,()0x ∈+∞,2e (2)e 1x x x a +≤-,2e (2)()e 1x x x g x +=-,22e (2e 22)()(e 1)x x x x x x g x ---'=-, 令2()2e 22x h x x x x =---,()(e 1)(22)x h x x '=-+,由于,()0x ∈+∞,则()(e 1)(22)0x h x x '=-+>,故2()2e 22x h x x x x =---单调递增,3334443393338()e 2e 4(e )042162223h =---<-=-<,(1)2e 50h =->, 所以存在03(,1)4x ∈使得0()0h x =,即020002e 22xx x x =++,当00(0,)x x ∈时()0h x <,()g x 单调递减,当00(,)x x ∈+∞时()0h x >,()g x 单调递增; 那么()()00202000e 222e 1x x x a g x xx +≤==++-,03(,1)4x ∈,故034()()(1)54g g x g <<<=,由于a 为整数,则a 的最大值为4. 【点睛】求解含参数不等式恒成立问题,可考虑分离常数法,然后通过构造函数,结合导数来求得参数的取值范围. 6.(1)()f x 的极小值为2,无极大值; (2)(,e 1]-∞+ 【解析】 【分析】(1)当1a =时,求导分析()f x 的单调性,即可得出答案.(2)由题意可得()()ln e e ln e(1)x g x f x x ax a x x =-+-=-++-,求导得()g x ',从而可推出()g x '在(1,)+∞单调递增,(1)e 1g a '=+-,分两种情况讨论:①当e 10a +-,②当e 10a +-<,分析()g x 的单调性,即可得出答案.(1)当1a =时,()(1)xf x e x -=++,1()1x xxe f x e e --+'=-+=,令1e 0x -+>,得0x >, 令1e 0x -+<,得0x <,则()f x 单调递增区间为(0,)+∞,单调递减区间为(,0)-∞, ∴()f x 存在极小值为()02f =,无极大值; (2)()()ln e e (1)ln e e ln e(1)x x g x f x x a x x ax a x x =-+-=+-++-=-++-,则1()xg x e a x'=-+,令1()xh x e a x =-+,则221()x x e h x x -'=,由1x >得,21x >,210x x e ->,则()0h x '>,故()g x '在(1,)+∞单调递增,(1)e 1g a '=+-,①当e 10a +-,即e 1a +时,即(1,)x ∈+∞时,()0g x '>, ∴()g x 在(1,)+∞上单调递增,又(1)0g =, ∴当1x >时,函数()g x 没有零点, ②当e 10a +-<,即e 1a >+时, 由e e (1)x y x x =->,得e e 0x y '=->, ∴e e x x >,∴11()e e xg x a x a x x '=+->+-,e ee 0e e a a g a a a⎛⎫'>⋅+-=> ⎪⎝⎭,又∵e 1e ea >=,∴存在01,e a x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()00g x '=,当()01,x x ∈时,()0g x '<,()g x 单调递减, 又∵(1)0g =,∴当0(]1,x x ∈时,()0g x <,在()01,x 内,函数()g x 没有零点, 又∵()0,x x ∈+∞时,()0g x '>, ∴()g x 单调递增,又∵22e )e 1(ln e a a g a a a a a +-+>-=-+, 令2()e 1(1)>x k x x x =-+,()()e 2x s x k x x '==-,()e 2e 20x s x '=->->,∴()k x '在(1,)+∞上单调递增, 又∵(1)0k '>,∴1x >时,()0k x '>,()k x 在(1,)+∞上单调递增, ∴()(1)0k a k >>, ∴()0g a >, 又∵0eaa x >>, ∴由零点的存在定理可知存在()()101,,0x x a g x ∈=, ∴在()0,x a 内,函数()g x 有且只有1个零点, 综上所述,实数a 的取值范围是(,e 1]-∞+.7.(1)1,e⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭(2)(],1-∞- 【解析】 【分析】(1)求出导函数()e x a f x x'=+,根据()f x 在(,0)-∞上单调递减,可得()e 0x af x x'=+≤在(,0)-∞上恒成立,分类参数可得e x a x ≥-⋅在(,0)-∞上恒成立,令()()e ,0x g x x x =-⋅<,利用导数求出函数()g x 的最大值即可得解;(2)将已知不等式转化为()ln 10a a x x--+≤对(,0)x ∀∈-∞恒成立,令()()()ln 1,0ah x a x x x=--+<,在对a 分类讨论,求出()h x 的最大值小于等于0,即可求出答案. (1)解:()e xa f x x'=+,因为()f x 在(,0)-∞上单调递减,所以()e 0xa f x x'=+≤在(,0)-∞上恒成立,即e x a x ≥-⋅在(,0)-∞上恒成立,令()()e ,0xg x x x =-⋅<, 则()()e e 1e x x xg x x x '=--=-+,当1x <-时,()0g x '>,当10x -<<时,()0g x '<, 所以函数()g x 在(),1-∞-上递增,在()1,0-上递减, 所以()()max 11eg x g =-=,所以a 的取值范围为1,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭;(2)解:由()()f x f x '≤得()ln 1aa x x-+≤,即()ln 10a a x x--+≤对(,0)x ∀∈-∞恒成立, 令()()()ln 1,0ah x a x x x=--+<,()()()221,0a x a a h x x x x x +'=+=<,当0a =时,()1h x =,不满足()0h x ≤;当0a >时,1x <-时,()0h x '<,10x -<<时,()0h x '>, 所以函数()h x 在(),1-∞-上递减,在()1,0-上递增, 所以()()min 110h x h a =-=+>,不符合题意;当0a <时,1x <-时,()0h x '>,10x -<<时,()0h x '<, 所以函数()h x 在(),1-∞-上递增,在()1,0-上递减, 所以()()max 110h x h a =-=+≤,解得1a ≤-, 综上所述,a 的取值范围(],1-∞-. 【点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和最值,考查了不等式恒成立问题,考查了转化思想和分类讨论思想,考查了学生的计算能力. 8.(1)12K K <; (2)1. 【解析】 【分析】(1)对()f x 、()g x 求导,应用曲率公式求出()1,1处的曲率1K ,2K ,即可比较大小;(2)由题设求出()h x 的曲率平方,利用导数求2K 的最大值即可. (1)由()11f x x '=+,()21f x x ''=,则()()()()13332222211112511f K f ''===+'+⎡⎤⎣⎦,由()g x '=,()3214g x x -''=-,则()()()2333222221124511112g K g ''===⎡⎤'+⎡⎤⎛⎫⎣⎦+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,所以12K K <; (2)由()cos h x x '=,()sin h x x ''=-,则()322sin 1cos xK x =+,()()2223322sin sin 1cos 2sin xxK x x ==+-,令22sin t x =-,则[]1,2t ∈,故232tK t -=, 设()32t p t t -=,则()()32643226t t t t p t t t----'==,在[]1,2t ∈时()0p t '<,()p t 递减,所以()()max 11p t p ==,2K 最大值为1.9.(1)增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2- (2)()max 312f x =,()min 163f x =- 【解析】 【分析】(1)根据题意得()20f '=,进而得12a =,再根据导数与单调性的关系求解即可;(2)由(1)知[]4,3x ∈-时,()f x 的增区间为[)4,3--,(]2,3,减区间为()3,2-,进而求解()4f -,()3f -,()2f ,()3f 的值即可得答案. (1)解:(1)()226f x x ax '=+-,因为()f x 在2x =处取得极值,所以()24460f a '=+-=,解得12a =. 检验得12a =时,()f x 在2x =处取得极小值,满足条件.所以()26f x x x '=+-,令()0f x '>,解得3x <-或2x >,令()0f x '<,解得32x -<<, 所以()f x 的增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2-; (2)解:令()260f x x x '=+-=,解得3x =-或2x =,由(1)知()f x 的增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2-; 当[]4,3x ∈-时,()f x 的增区间为[)4,3--,(]2,3,减区间为()3,2- 又()()()()321138444642323f -=⨯-+⨯--⨯-+=, ()()()()321131333632322f -=⨯-+⨯--⨯-+=,()321116222622323f =⨯+⨯-⨯+=-,()32115333632322f =⨯+⨯-⨯+=-,所以()max 312f x =,()min 163f x =-. 10.(1)在10,a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在1,a⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增 (2)1,e⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】(1)求导,根据定义域和a 的范围,讨论导数符号可得单调区间; (2)由(1)中单调性可得函数最小值,由最小值大于0可解. (1)函数()f x 的定义域为()0+∞,, ()()()222231323'2ax ax a x ax f x a x a x x x+-+-=+-==由于0a >且()0x ∈+∞,,所以230ax +>,令()'0f x =,解得1x a=, 当10x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,()'0f x <,函数()f x 单调递减, 当1x a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭,,()'0f x >,函数()f x 单调递增, ()f x ∴在10a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,上单调递减,在1a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增. (2)要使()y f x =的图像与x 轴没有公共点,所以只需min ()0f x >即可,由(1)知min 111()113ln 133ln 33ln 0f x f a a a a ⎛⎫==+-+=-=+> ⎪⎝⎭,解得1e >a ,即a 的取值范围为1(,)e+∞。
高中数学导数练习题
高中数学导数练习题一、基础题1. 求函数 $f(x) = x^3 3x$ 的导数。
2. 求函数 $f(x) = \sqrt{1+x^2}$ 的导数。
3. 求函数 $f(x) = \frac{1}{x^2}$ 的导数。
4. 求函数 $f(x) = \ln(x^2 + 1)$ 的导数。
5. 求函数 $f(x) = e^{2x}$ 的导数。
二、应用题1. 已知函数 $f(x) = ax^2 + bx + c$,求 $f'(x)$ 并说明其几何意义。
2. 某物体做直线运动,其位移 $s$ 与时间 $t$ 的关系为 $s =t^2 2t + 1$,求物体在 $t=2$ 时的瞬时速度。
3. 已知函数 $f(x) = \frac{1}{\sqrt{x}}$,求曲线在$x=4$ 处的切线方程。
4. 求函数 $f(x) = \sin(x)$ 在区间 $[0, \pi]$ 上的最大值和最小值。
5. 已知函数 $f(x) = \ln(x 1)$,求 $f(x)$ 的单调区间。
三、综合题1. 设函数 $f(x) = (x^2 1)^3$,求 $f'(x)$。
2. 已知函数 $f(x) = \frac{2x + 3}{x 1}$,求 $f'(x)$。
3. 求函数 $f(x) = \sqrt{1 + \sqrt{1 + x^2}}$ 的导数。
4. 已知函数 $f(x) = e^{x^2}$,求曲线在 $x=0$ 处的切线方程。
5. 设函数 $f(x) = \ln(\sin^2 x)$,求 $f'(x)$。
四、拓展题1. 已知函数 $f(x) = \frac{1}{x^2 + 1}$,求 $f''(x)$。
2. 设函数 $f(x) = (x^3 + 1)^4$,求 $f'''(x)$。
3. 已知函数 $f(x) = \arctan(x)$,求 $f'(x)$。
求导练习题带答案
求导练习题带答案求导是微积分中的一项基本技能,它可以帮助我们理解函数的变化率以及找到函数的极值点。
以下是一些求导的练习题及其答案,适合初学者练习。
练习题1:求函数 f(x) = x^3 的导数。
解:根据幂函数的求导法则,对于函数 f(x) = x^n,其导数为 f'(x) = n * x^(n-1)。
因此,对于 f(x) = x^3,我们有 f'(x) = 3 *x^(3-1) = 3x^2。
练习题2:求函数 g(x) = sin(x) 的导数。
解:根据三角函数的求导法则,sin(x) 的导数是 cos(x)。
所以,g'(x) = cos(x)。
练习题3:求函数 h(x) = 2x^2 + 3x - 1 的导数。
解:根据多项式的求导法则,我们可以分别对每一项求导,然后将结果相加。
对于 h(x) = 2x^2 + 3x - 1,我们有 h'(x) = 2 * 2x^(2-1) + 3 * 1x^(1-1) - 0 = 4x + 3。
练习题4:求函数 k(x) = (x^2 - 1)^3 的导数。
解:这里我们使用链式法则和幂函数的求导法则。
首先,设 u = x^2- 1,那么 k(x) = u^3。
u 的导数是 u' = 2x,而 u^3 的导数是3u^2。
应用链式法则,我们得到 k'(x) = 3u^2 * u' = 3(x^2 - 1)^2 * 2x = 6x(x^2 - 1)。
练习题5:求函数 m(x) = e^x 的导数。
解:根据指数函数的求导法则,e^x 的导数是它自身。
所以,m'(x) = e^x。
练习题6:求函数 n(x) = ln(x) 的导数。
解:自然对数函数 ln(x) 的导数是 1/x。
因此,n'(x) = 1/x。
练习题7:求函数 p(x) = (3x - 2)^5 的导数。
解:使用链式法则和幂函数的求导法则。
高等数学第二章导数与微分习题
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
(完整版)高等数学——导数练习题
一.选择题1.若k x x f x x f x =∆-∆+→∆)()(lim000,则xx f x x f x ∆-∆⋅+→∆)()2(lim000等于( ) A.k 2 B.k C.k 21D.以上都不是2.若f (x )=sinα-cosx ,则f ′(a )等于 ( )A .sinαB .cosαC .sinα+cosαD .2sinα3.f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(−1)=4,则a 的值等于( )A .319 B .316 C .313D .3104.函数y =x sin x 的导数为( )A .y ′=2x sin x +x cos xB .y ′=x x 2sin +x cos xC .y ′=xx sin +x cos x D .y ′=xx sin -x cos x5.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 x6.函数y =22xax +(a >0)的导数为0,那么x 等于( )A .aB .±aC .-aD .a 27. 函数y =xxsin 的导数为( )A .y ′=2sin cos xxx x + B .y ′=2sin cos xxx x - C .y ′=2cos sin x xx x -D .y ′=2cos sin x xx x +8.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-x9.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10.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)11.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 )12.函数y =cos2x +sin x 的导数为( )A .-2sin2x +xx2cos B .2sin2x +xx 2cosC .-2sin2x +xx 2sin D .2sin2x -xx 2cos13.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=0B .2y +8x +7=0C .2y +8x -9=0D .2y -8x +9=014.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 x15.函数y =lncos2x 的导数为( )A .-tan2xB .-2tan2xC .2tan xD .2tan2x16.已知3)2(3123++++=x b bx x y 是R 上的单调增函数,则b 的取值范围是( )A. 21>-<b b ,或B.21≥-≤b b ,或C. 21<<-bD. 21≤≤-b 17.函数的单调递增区间是 ( )x e x x f )3()(-=A. B.(0,3) C.(1,4) D. 18.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)xx a 22-·ln aD .(x -1)xx a22-ln a19.函数y =sin32x 的导数为( )A .2(cos32x )·32x ·ln3B .(ln3)·32x ·cos32xC .cos32xD .32x ·cos32x20.已知曲线24x y =的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .1B .2C .3D .421.曲线1323+-=x x y 在点(1,-1)处的切线方程为( )A .43-=x yB .23+-=x yC .34+-=x yD .54-=x y22.函数)1()1(2-+=x x y 在1=x 处的导数等于( )A .1B .2C .3D .423.已知函数)(,31)(x f x x f 则处的导数为在=的解析式可能为( ) A .)1(3)1()(2-+-=x x x fB .)1(2)(-=x x fC .2)1(2)(-=x x fD .1)(-=x x f24.函数93)(23-++=x ax x x f ,已知)(x f 在3-=x 时取得极值,则a =( )A.2B.3C.4D.525.函数32()31f x x x =-+是减函数的区间为( )A.(2,)+∞B.(,2)-∞C.(,0)-∞D.(0,2) 26.函数323922yx x x x 有( )A.极大值5,极小值-27B.极大值5,极小值-11C.极大值5,无极小值D.极小值-27,无极大 27.三次函数()x ax x f +=3在()+∞∞-∈,x 内是增函数,则( )A.0>aB.0<a)2,(-∞),2(+∞C.1=aD.31=a 28.在函数x x y 83-=的图象上,其切线的倾斜角小于4π的点中,坐标为整数的点的个数是( ) A .3 B .2 C .1 D .029.函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示,则函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值点( ) A .1个 B .2个C .3个D .4个 30.下列求导运算正确的是( ) A 、3211)1(xx x -='+B 、(log 2x )′=1xln2C 、(x 2cosx )′=−2xsinxD 、 (3x )′=3x log 3e 31.已知函数f (x )=ax 2+c ,且(1)f '=2,则a 的值为( ) A .0 B .2 C .-1 D .1 32.函数3yx x 的递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),(+∞-∞D .),1(+∞ 33. 函数y =x ln 的导数为( )A .2x x lnB .x x ln 2C .xx ln 1 D .xx ln 2134.设AB 为过抛物线)0(22>=p px y 的焦点的弦,则AB 的最小值为( )A .2pB .pC .p 2D .无法确定 35.函数x x y 33-=的极大值为m ,极小值为n ,则n m +为( ) A .0 B .1 C .2D .436.函数xx y 142+=单调递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),21(+∞ D .),1(+∞37.函数在上( )A .是增函数B .是减函数C .有最大值D .有最小值 38.函数xxy ln =的最大值为( ) A .1-e B .e C .2e D .310 二.填空题1.()f x '是31()213f x x x =++的导函数,则(1)f '-的值是 。
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。
高等数学-高等数学题库(导数的应用)4份带答案-064
高等数学—导数的应用习题一一.选择题1.使函数322)1()(x x x f -=适合罗尔定理条件的区间是( )A .[]1,0 B. []1,1- C. []2,2- D. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-54,532. 函数x e x f x sin )(-=在[]π,0上满足罗尔定理的=ξ( )A.2π B.π C. 4πD. 45π3.设0,1)(<=ab xx f ,则在b a <<ξ内使))(()()('a b f a f b f -=-ξ成立的点ξ( )A.只有一点B.有两个点C.不存在D.是否存在,与b a ,值有关4.设⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤≤-=,21,210,3)(2x xx x x f ,则在区间()2,0内适合值的ξξ)02)(()0()2('-=-f f f ( ) A.只有一个 B.不存在 C.有两个 D.有三个5.设)(x f 在[]b a ,上连续,在()b a ,内可导,若设(I):)()(b f a f =;(II ):在()b a ,内至少有一点ξ,使得0)('=ξf ,则(I)与(II )之间的关系是( )A .(I)是(II )的充分而非必要条件 B. (I)是(II )的必要而非充分条件 C. (I)是(II )的充分必要条件 D. (I)是(II )的既非充分也非必要条件 6.)0()0(g f =,当0>x 时,有)()(''x g x f <,则当0>x 时,有( ) A.)()(x g x f < B. )()(x g x f > C. )()(x g x f ≤ D. )()(x g x f ≥7.函数x x y =在区间⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,1e ( )A.不存在最小值B. 最大值是ee 1C. 最大值是e e 11⎪⎭⎫ ⎝⎛D. 最小值是ee 11⎪⎭⎫⎝⎛二. 填空题1.函数321)(x x f -=在[]1,1-上不能有罗尔定理的结论,其原因是)(x f 不满足罗尔定理的条件 .2.函数4)(x x f =在[]2,1上满足拉格朗日定理,则=ξ .3.=+→xx x 6)13ln(lim0 .4.=+∞→a x xxln lim .()0>a 5.在0≠x 时,=+221arctan arctan xx 恒成立.6.据罗尔定理,()x x f sin ln =在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡656ππ,上满足()0=ξ‘f 的ξ=7.极限=>>-→)0,0lim0b a xb a xx x ( . 三.求下列极限1.82lim 322---→x x x x 2.39lim22--→x x x3.xx x x +-+→220121lim 4.435lim222--+→x x x 5.11lim 1--→n m x x x 6.203cos 1limx xx -→7.30sin lim xx x x -→ 8.x x x x x --→tan sin lim 0 9.xx x x x 20sin tan lim -→ 10.1ln lim 1-→x xx习题二一.选择题1.设函数)(x f 在区间()b a ,内可导,则在()b a ,内0)('>x f 是)(x f 在()b a ,内单调增的( )A. 必要而非充分条件B. 充分而非必要条件C. 充分必要条件D. 既非充分也非必要条件2. 设函数x x x f ln 2)(2-=的单调增区间是( )A.⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0B. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,21⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,21 C. ⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,21 D. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-21,⎪⎭⎫ ⎝⎛21,03.若1=x 和2=x 都是函数xbe x a y )(+=的极值点,则b a ,的值为( ) A.2,1==b a B. 1,2==b a C. 1,2-=-=b a D. 1,2=-=b a4.若)(x f 的二阶导数存在,且0)(''>x f ,则ax a f x f x F --=)()()(在(]b a ,内是( )A.单调增加的B.单调减少的C.有极大值D.有极小值5.设)0()(23≠+++=a dcx bx ax x f 单调增加,下面各式成立的是( )A.03,02≤->ac b aB. 03,02≥->ac b aC. 03,02≤-<ac b aD. 03,02≥-<ac b a6.下列命题中,正确的是( )A.若)(x f y =在0x x =处有0)('=x f ,则)(x f 在0x x =处取极值B. 极大值一定大于极小值C.若可导函数)(x f 在0x x =处取极大值,则必有0)(0'=x fD. 最大值就是极大值7.若函数bx ax x x f ++=23)(在1=x 处有极小值-2,则必有( ) A. 1,4=-=b a B. 7,4-==b a C. 3,0-==b a D. 1,1==b a8.设)(x f 处处连续,在1x x =处有0)(1'=x f ,在2x x =处)(x f 不可导,则( ) A. 1x x =及2x x =都一定不是极值点 B.只有1x x =是极值点 C. 只有2x x =是极值点 D. 1x x =及2x x =都有可能是极值点 二. 填空题 1.函数x xx x f 6sin 3)(3--=的单调区间是 . 2.函数x x x f ln 3arctan 10)(-=的极大值点是 .3.函数x x x x f 9331)(23+-=在区间[]4,0上的最大值点=x . 4.函数x e x f x -=)(在()+∞∞-,的最小值点=x . 5.函数x xe x f -=)(在()+∞∞-,的最大值点=x . 6.极限=→xxx 3tan tan lim2π. 7.极限=-→xx xx x sin tan lim20 .三.求下列极限1. x xe x x 220sin 21lim --→ 2.()x x x x e x x 21ln 13sin lim 20+--+→ 3. 11lim 951--→x x x4. ()x x x 4sin 51ln lim0-→ 5. 20cos ln lim xxx → 6. xx x 8sin 12tan lim8-→π7. xxx x 30sin arcsin lim-→8. ()xx x x ln 1cos lim 221--→9. xe e x x x 2sin 2lim 20-+-→ 10. xxx 5sin ln 4sin ln lim 0+→11. xxx e x xe 22lim ++∞→习题三一、选择题1.设)(x f 在点0x x =邻域三阶连续可导,且0)()(0''0'==x f x f ,0)(0'''>x f,则有结论( )A. )(0x f 是极大值B. )(0x f 是极小值C. ))((0,0x f x 是拐点D. )(x f 在0x x =处无极值也无对应的拐点2.设函数⎩⎨⎧<-≥-=1,21,ln )(2x x x x x x x f ,则该函数在1=x 处( )A. 有最小值B. 最大值有C.有对应的拐点D. 无对应的拐点 3.若点()3,1是曲线23bx ax y +=的拐点,则b a ,的值为( )A.23,29-==b a B. 9,6=-=b a C. 29,23=-=b a D. 23,29=-=b a 4.曲线12-+=x xx y ( )A.没有渐近线(水平和垂直)B.有水平渐近线0=yC.有垂直渐近线1±=xD. 有水平渐近线1=y5.设()[]3')(x x f ϕ=,其中)(x ϕ在()+∞∞-,连续,可导0)('>x ϕ,则)(x f y =在()+∞∞-,()A.单调增B.单调减C.上凹D. 下凹6.曲线)0(23≠+++=a d cx bx ax y ,最多拐点个数是( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.0个7.关于曲线112+-=x x y 的拐点,下述论断正确的是( )A.有3个拐点,且在一条直线上B. 有3个拐点,但不在一条直线上C. 只有2个拐点D. 只有1个拐点 8.曲线11+-=x x y 的渐近线方程是( ) A.1,1==y x B. 1,1=-=y x C. 1,1-==y x D. 1,1-=-=y x 二. 填空题1.曲线x xe y 2=的下凹区间是 .2.曲线1ln 22-+=x x y 的拐点坐标是 .3.曲线()1ln 2+=x y 的下凹区间是 .4.曲线4343x x y +=的上凹区间是 .5.曲线33x x y -=的拐点坐标是 .6.曲线xxy ln =的渐近线方程是 . 7.曲线263+-=x x y 的拐点是 .8.曲线221xx y +=的拐点是 . 三.求下列极限1.)(211211lim xx x ---→ 2.)(xx x 220sin 11lim -→ 3.)(xx x x ln 11lim 1--→ 4.⎪⎭⎫ ⎝⎛--+→111lim 0x x e x 四.求下列极限1. )(1lim 1-∞→xx e x2. )(241cos1lim x x x -∞→ 3. )(211ln lim xe x x ++∞→ 4. 2tan 1lim 1xx x π)(-→5. )(361cos 1lim xx x -∞→ 五.求下列函数的单调增减区间1.x x y ln 22-= 2.24x x x y -= 3.()()311+-=x x y习题四一、选择题 1.函数xx y 4+=的单调减少区间是( ) A.()()+∞⋃-∞-,22, B.(-2,2) C. ()()+∞⋃∞-,00, D. ()()2,00,2⋃- 2.以下结论正确的是( )A.函数)(x f 的导数不存在的点,一定不是)(x f 的极值点B.若0x 为函数)(x f 的驻点, 则0x 必为函数)(x f 的极值点C.若函数)(x f 在点0x 处有极值,且)(0'x f 存在,则必有0)(0'=x fD.若函数)(x f 在点0x 处连续,则)(0'x f 一定存在3.曲线xx y 1sin=( ) A.仅有水平渐近线 B.既有水平渐近线,又有铅直渐近线 C.仅有铅直渐近线 D.既无水平渐近线,又无铅直渐近线4.函数x e y -=在定义区间内是严格单调( )A.增加且凹的B. 增加且凸的C. 减少且凹的D. 减少且凸的 5.曲线42246x x x y +-=的凸区间是( ) A.(-2,2) B. ()0,∞- C.()+∞,0 D. ()+∞∞-, 6.函数)1ln(2x y +=的单调增加区间是( ) A.(-5,5) B. ()0,∞- C. ()+∞,0 D. ()+∞∞-, 7.函数x x y arctan -=在()+∞∞-,内是( ) A.单调增加 B.单调减少 C.不单调 D.不连续 二. 填空题1.函数()21ln x y +=的单调增加区间是 .2.函数7323+-=x x y 的极小值是 .3.函数1--=x e y x 的极值 .4.当20π〈〈x 时,x x sin tan + x 2.5.曲线14123223+-+=x x x y 的拐点为 .6.函数()23361++=x xy 的图形的水平渐近线为 .7.函数()()()543321---=x x x y 的极值点为=x . 8.函数x x y 2=的极小值点是 . 三. 求下列函数的极值 1.7186223+--=x x x y2.()x x y +-=1ln3.x x e e y -+=2 四.证明下列各不等式的正确性 1.当0>x 时, ()x x +>1ln2.当1>x 时, ()112ln +->x x x 3.当0≥x 时, xxx +≥+1arctan )1ln(五.应用题1.欲围一个面积为150平方米的矩形场地,所用材料的造价其正面是每平方米6元,其余三面是每平方米3元,问场地的长、宽各为多少米时,才能使所用的材料费最少? 2. 欲用围墙围成面积为216平方米的矩形场地,并在正中用一堵墙将其隔成两快,问此场地的长、宽各为多少米时,才能使所用的建筑材料最少?3.某窗的形状为半圆置于矩形之上,若此窗框的周长为一定值l .试确定半圆的半径r 和矩形的高h ,使所能通过的光线最为充足.答案 习题一一.选择题1.使函数322)1()(x x x f -=适合罗尔定理条件的区间是( A )A .[]1,0 B. []1,1- C. []2,2- D. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-54,532. 函数x e x f x sin )(-=在[]π,0上满足罗尔定理的=ξ( C )A.2π B.π C. 4πD. 45π3.设0,1)(<=ab xx f ,则在b a <<ξ内使))(()()('a b f a f b f -=-ξ成立的点ξ( C )A.只有一点B.有两个点C.不存在D.是否存在,与b a ,值有关4.设⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤≤-=,21,210,3)(2x xx x x f ,则在区间()2,0内适合值的ξξ)02)(()0()2('-=-f f f ( C ) A.只有一个 B.不存在 C.有两个 D.有三个5.设)(x f 在[]b a ,上连续,在()b a ,内可导,若设(I):)()(b f a f =;(II ):在()b a ,内至少有一点ξ,使得0)('=ξf ,则(I)与(II )之间的关系是( A )A .(I)是(II )的充分而非必要条件 B. (I)是(II )的必要而非充分条件 C. (I)是(II )的充分必要条件 D. (I)是(II )的既非充分也非必要条件 6.)0()0(g f =,当0>x 时,有)()(''x g x f <,则当0>x 时,有( A ) A.)()(x g x f < B. )()(x g x f > C. )()(x g x f ≤ D. )()(x g x f ≥7.函数x x y =在区间⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,1e ( C )A.不存在最小值B. 最大值是ee 1C. 最大值是e e 11⎪⎭⎫ ⎝⎛D. 最小值是ee 11⎪⎭⎫⎝⎛二. 填空题1.函数321)(x x f -=在[]1,1-上不能有罗尔定理的结论,其原因是)(x f 不满足罗尔定理的条件 . ),在(11)1(--f 内处处可导2.函数4)(x x f =在[]2,1上满足拉格朗日定理,则=ξ . 34153.=+→x x x 6)13ln(lim0 . 214.=+∞→a x xxln lim .()0>a 0 5.在0≠x 时,=+221arctan arctan xx 恒成立. 2π6.据罗尔定理,()x x f sin ln =在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡656ππ,上满足()0=ξ‘f 的ξ= 2π7.极限=>>-→)0,0lim0b a x b a x x x ( . baln 三.求下列极限1.82lim 322---→x x x x 123 2.39lim22--→x x x 3123.xx x x +-+→220121lim 0 4.435lim222--+→x x x 615.11lim 1--→n m x x x nm6.203cos 1limx x x -→ 297.30sin lim xx x x -→ 61 8.x x x x x --→tan sin lim 0 21 9.x x x x x 20sin tan lim -→ 31 10.1ln lim 1-→x xx 1习题二一.选择题1.设函数)(x f 在区间()b a ,内可导,则在()b a ,内0)('>x f 是)(x f 在()b a ,内单调增的( B )A. 必要而非充分条件B. 充分而非必要条件C. 充分必要条件D. 既非充分也非必要条件2. 设函数x x x f ln 2)(2-=的单调增区间是( C )A.⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0B. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,21⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,21 C. ⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,21 D. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-21,⎪⎭⎫ ⎝⎛21,03.若1=x 和2=x 都是函数xbe x a y )(+=的极值点,则b a ,的值为( A )A.2,1==b aB. 1,2==b aC. 1,2-=-=b aD. 1,2=-=b a4.若)(x f 的二阶导数存在,且0)(''>x f ,则ax a f x f x F --=)()()(在(]b a ,内是( A )A.单调增加的B.单调减少的C.有极大值D.有极小值5.设)0()(23≠+++=a dcx bx ax x f 单调增加,下面各式成立的是( A )A.03,02≤->ac b aB. 03,02≥->ac b aC. 03,02≤-<ac b aD. 03,02≥-<ac b a6.下列命题中,正确的是( C )A.若)(x f y =在0x x =处有0)('=x f ,则)(x f 在0x x =处取极值B. 极大值一定大于极小值C.若可导函数)(x f 在0x x =处取极大值,则必有0)(0'=x fD. 最大值就是极大值7.若函数bx ax x x f ++=23)(在1=x 处有极小值-2,则必有( C ) A. 1,4=-=b a B. 7,4-==b a C. 3,0-==b a D. 1,1==b a8.设)(x f 处处连续,在1x x =处有0)(1'=x f ,在2x x =处)(x f 不可导,则( D ) A. 1x x =及2x x =都一定不是极值点 B.只有1x x =是极值点 C. 只有2x x =是极值点 D. 1x x =及2x x =都有可能是极值点 二. 填空题 1.函数x xx x f 6sin 3)(3--=的单调区间是 . ()()+∞∞-,00, 2.函数x x x f ln 3arctan 10)(-=的极大值点是 . 3 3.函数x x x x f 9331)(23+-=在区间[]4,0上的最大值点=x . 4 4.函数x e x f x -=)(在()+∞∞-,的最小值点=x . 0 5.函数x xe x f -=)(在()+∞∞-,的最大值点=x . 1 6.极限=→xxx 3tan tan lim2π. 3 7.极限=-→x x x x x sin tan lim20 . 31三.求下列极限1. x x e x x 220sin 21lim --→x xe x x 220sin 21lim --→ 2 2.()x x x x e x x 21ln 13sin lim 20+--+→ 1 3. 11lim 951--→x x x 954. ()x x x 4sin 51ln lim0-→ 45-5. 20cos ln lim xx x → 21- 6. x x x 8sin 12tan lim8-→π21-7. xx x x 30sin arcsin lim-→ 618. ()xx x x ln 1cos lim 221--→ 29. xe e x x x 2sin 2lim 20-+-→ 41 10. xxx 5sin ln 4sin ln lim 0+→ 111. xxx e x xe 22lim ++∞→ ∞习题三一.选择题1.设)(x f 在点0x x =邻域三阶连续可导,且0)()(0''0'==x f x f ,0)(0'''>x f ,则有结论( C )A. )(0x f 是极大值B. )(0x f 是极小值C. ))((0,0x f x 是拐点D. )(x f 在0x x =处无极值也无对应的拐点2.设函数⎩⎨⎧<-≥-=1,21,ln )(2x x x x x x x f ,则该函数在1=x 处( C )A. 有最小值B. 最大值有C.有对应的拐点D. 无对应的拐点 3.若点()3,1是曲线23bx ax y +=的拐点,则b a ,的值为( C )A.23,29-==b a B. 9,6=-=b a C. 29,23=-=b a D. 23,29=-=b a 4.曲线12-+=x xx y ( C )A.没有渐近线(水平和垂直)B.有水平渐近线0=yC.有垂直渐近线1±=xD. 有水平渐近线1=y5.设()[]3')(x x f ϕ=,其中)(x ϕ在()+∞∞-,连续,可导0)('>x ϕ,则)(x f y =在()+∞∞-,( C )A.单调增B.单调减C.上凹D. 下凹6.曲线)0(23≠+++=a d cx bx ax y ,最多拐点个数是( A ) A.1个 B.2个 C.3个 D.0个7.关于曲线112+-=x x y 的拐点,下述论断正确的是( A )A.有3个拐点,且在一条直线上B. 有3个拐点,但不在一条直线上C. 只有2个拐点D. 只有1个拐点 8.曲线11+-=x x y 的渐近线方程是( B ) A.1,1==y x B. 1,1=-=y x C. 1,1-==y x D. 1,1-=-=y x 二. 填空题1.曲线x xe y 2=的下凹区间是 . ()1,-∞-2.曲线1ln 22-+=x x y 的拐点坐标是 . (1,0)3.曲线()1ln 2+=x y 的下凹区间是 . ()()1,01,-∞-4.曲线4343x x y +=的上凹区间是 . ()+∞⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-,032,5.曲线33x x y -=的拐点坐标是 . (0,0)6.曲线xxy ln =的渐近线方程是 . 0,0==y x 7.曲线263+-=x x y 的拐点是 . (0,2)8.曲线221x x y +=的拐点是 . ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±41,33 三.求下列极限1.)(211211lim xx x ---→ 21- 2.)(xx x 220sin 11lim -→ 31- 3.)(x x x x ln 11lim 1--→ 214.⎪⎭⎫ ⎝⎛--+→111lim 0x x e x 21 四.求下列极限1. )(1lim 1-∞→xx e x 12. )(241cos1lim x x x -∞→ 213. )(211ln lim xe x x ++∞→ ∞+ 4. 2tan 1lim 1x x x π)(-→ π25. )(361cos 1lim xx x -∞→ 21 五.求下列函数的单调增减区间1.x x y ln 22-= 单调减区间⎪⎭⎫⎝⎛210, 单调增区间 ⎪⎭⎫ ⎝⎛∞+,21 2.24x x x y -= 单调减区间()43,单调增区间 ()30, 3.()()311+-=x x y 单调减区间⎪⎭⎫ ⎝⎛∞-21, 单调增区间 ⎪⎭⎫ ⎝⎛∞+,21 习题四一.选择题1.函数xx y 4+=的单调减少区间是( D ) A.()()+∞⋃-∞-,22, B.(-2,2) C. ()()+∞⋃∞-,00, D. ()()2,00,2⋃- 2.以下结论正确的是( C )A.函数)(x f 的导数不存在的点,一定不是)(x f 的极值点B.若0x 为函数)(x f 的驻点, 则0x 必为函数)(x f 的极值点C.若函数)(x f 在点0x 处有极值,且)(0'x f 存在,则必有0)(0'=x fD.若函数)(x f 在点0x 处连续,则)(0'x f 一定存在3.曲线xx y 1sin=( A ) A.仅有水平渐近线 B.既有水平渐近线,又有铅直渐近线 C.仅有铅直渐近线 D.既无水平渐近线,又无铅直渐近线4.函数x e y -=在定义区间内是严格单调( C )A.增加且凹的B. 增加且凸的C. 减少且凹的D. 减少且凸的 5.曲线42246x x x y +-=的凸区间是( A ) A.(-2,2) B. ()0,∞- C.()+∞,0 D. ()+∞∞-, 6.函数)1ln(2x y +=的单调增加区间是( C ) A.(-5,5) B. ()0,∞- C. ()+∞,0 D. ()+∞∞-, 7.函数x x y arctan -=在()+∞∞-,内是( A ) A.单调增加 B.单调减少 C.不单调 D.不连续 二. 填空题1.函数()21ln x y +=的单调增加区间是 . ()∞+,0 2.函数7323+-=x x y 的极小值是 . 3 3.函数1--=x e y x 的极值 . 0 4.当20π〈〈x 时,x x sin tan + x 2. >5.曲线14123223+-+=x x x y 的拐点为 . ⎪⎭⎫ ⎝⎛-212021, 6.函数()23361++=x xy 的图形的水平渐近线为 . 1=y7.函数()()()543321---=x x x y 的极值点为=x . 2,25,348.函数x x y 2=的极小值点是 . 2ln 1-三. 求下列函数的极值1.7186223+--=x x x y 极大值()171=-y 极小值()473-=y2.()x x y +-=1ln 极小值()00=y3.x x e e y -+=2 极小值2222ln =⎪⎭⎫⎝⎛-y四.证明下列各不等式的正确性 1.当0>x 时, ()x x +>1ln 2.当1>x 时, ()112ln +->x x x 3.当0≥x 时, xxx +≥+1arctan )1ln(五.应用题1.欲围一个面积为150平方米的矩形场地,所用材料的造价其正面是每平方米6元,其余三面是每平方米3元,问场地的长、宽各为多少米时,才能使所用的材料费最少? 长10米 宽15米2. 欲用围墙围成面积为216平方米的矩形场地,并在正中用一堵墙将其隔成两快,问此场地的长、宽各为多少米时,才能使所用的建筑材料最少? 长18米 宽12米3.某窗的形状为半圆置于矩形之上,若此窗框的周长为一定值l .试确定半圆的半径r 和矩形的高h ,使所能通过的光线最为充足.4+==πlh r。
(完整版)导数的运算经典习题
(完整版)导数的运算经典习题1. 概述本文档列举了一些有关导数的运算的经典题,以帮助读者巩固和提高对该知识点的理解和应用能力。
2. 题集2.1 一阶导数1. 计算函数 $f(x) = 3x^2 + 2x + 1$ 的导函数 $f'(x)$。
2. 求函数 $g(x) = \sqrt{x}$ 的导数 $g'(x)$。
3. 计算函数 $h(x) = e^x - \sin(x)$ 在 $x = 0$ 处的导数 $h'(0)$。
4. 求函数 $k(x) = \ln(x)$ 的导函数 $k'(x)$。
2.2 高阶导数1. 计算函数 $f(x) = \cos(x)$ 的二阶导数 $f''(x)$。
2. 求函数 $g(x) = \frac{1}{x^2}$ 的二阶导数 $g''(x)$。
3. 计算函数 $h(x) = e^x \cos(x)$ 的二阶导数 $h''(x)$。
4. 求函数 $k(x) = \ln(x^2)$ 的二阶导数 $k''(x)$。
2.3 乘积法则和商积法则1. 使用乘积法则计算函数 $f(x) = (3x^2 + 2x + 1)(4x + 1)$ 的导函数 $f'(x)$。
2. 使用商积法则计算函数 $g(x) = \frac{x^2 + 1}{x}$ 的导数$g'(x)$。
2.4 链式法则1. 使用链式法则计算函数 $f(x) = \sin(3x^2 + 2x + 1)$ 的导数$f'(x)$。
2. 使用链式法则计算函数 $g(x) = e^{2x^3}$ 的导函数 $g'(x)$。
3. 总结本文档提供了一些有关导数的运算的经典习题,涵盖了一阶导数、高阶导数、乘积法则和商积法则、链式法则等知识点。
通过完成这些习题,读者可以巩固对导数运算的理解,并提高应用能力。
希望这些习题对您有所帮助!。
关于导数的29个典型习题
关于导数的29个典型习题习题1设函数在0=x 的某邻域内1C 类(有一阶连续导数),且.0)0(,0)0(≠'≠f f 若)0()2()(f h f b h f a -+在0→h 时是比h 高阶的无穷小,试确定b a ,的值。
解 由题设知 0)0()1()]0()2()([lim 0=-+=-+→f b a f h f b h f a h ..01,0)0(=-+∴≠b a f 由洛比达法则知).0()2(1)2(2)(lim )0()2()(lim 000f b a h f b h f a h f h bf h af h h '+='+'=-+=→→洛,0)0(≠'f 故.02=+b a 联立可解出.1,2-==b a习题2 设,0,00,)()(⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=-x x xe x g xf x其中)(x g 有二阶连续导数,且1)0(,1)0(-='=g g .(1) 求);(x f '(2) 讨论)(x f '在),(+∞-∞上的连续性.解 (1) 当0≠x 时,用公式有,)1()()()(])([)(22x e x x g x g x x e x g e x g x x f xx x ---++-'=+-+'='当0=x 时,用定义求导数,有.21)0()(lim)0(20-''=-='-→g x e x g f xx 二次洛 ⎪⎩⎪⎨⎧=-''≠++-'='∴-.0,21)0(0,)1()()()(2x g x x e x x g x g x x f x(2) 因在0=x 处有).0(21)0(2)(lim 2)1()()()(lim )(lim 000f g e x g xe x e x g x g x x g xf xx xx x x '=-''=-''=+-+'-''+'='-→--→→洛而)(x f '在0≠x 处连续,故).,()(+∞-∞∈'C x f习题3 证明:若022=++++c y b x a y x (圆),其中c b a ,,为定数),04(22>-+c b a 则 =+xd y d dx dy22232])(1[定数。
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 $a=1$。
(完整版)导数测试题(含答案)
B.(0,3)
C.(1,4)
D.(2,+∞)
解析:选 D.f′(x)=(x-3)′ex+(x-3)(ex)′=(x-2)ex,
令 f′(x)>0,解得 x>2,故选 D. 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( )
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. 9.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( )
B.(2,4)
11
11
C.(4,16) 故选 D.
1
D.(2,4)
6.已知函数 f(x)=x,则 f′(-3)=( ) 1
A.4 1
B.9 1
C.-4
D.-9
1
1
解析:选 D.∵f′(x)=-x2,∴f′(-3)=-9. 7.函数 f(x)=(x-3)ex 的单调递增区间是( )
A.(-∞,2)
三、解答题 x
17.求下列函数的导数:(1)y=3x2+xcosx; (2)y=1+x; (3)y=lgx-ex.
18.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.
1 19.已知函数 f(x)=3x3-4x+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.
解析:令 y′=(x+1)ex=0,得 x=-1. 当 x<-1 时,y′<0;当 x>-1 时,y′>0.
(完整版)导数大题练习带答案
导数解答题练习1.已知f (x )=x ln x -ax ,g (x )=-x 2-2,(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ln x +1>ex e x 21-成立.2、已知函数2()ln 2(0)f x a x a x=+->. (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(0,)x ∀∈+∞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 )=ln x +(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1[,2]2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21()(21)2ln ()2f x ax a x x a =-++∈R . (Ⅰ)若曲线()y f x =在1x =和3x =处的切线互相平行,求a 的值; (Ⅱ)求()f x 的单调区间;(Ⅲ)设2()2g x x x =-,若对任意1(0,2]x ∈,均存在2(0,2]x ∈,使得12()()f x g x <,求a 的取值范围.5、已知函数1ln ()xf x x+=. (1)若函数在区间1(,)2a a +(其中0a >)上存在极值,求实数a 的取值范围; (2)如果当1x ≥时,不等式()1kf x x ≥+恒成立,求实数k 的取值范围.1.解:(Ⅰ)对一切)()(),,0(x g x f x ≥+∞∈恒成立,即2ln 2--≥-x ax x x 恒成立.也就是++≤x x a ln x2在),0(+∞∈x 恒成立.………1分 令xx x x F 2ln )(++= , 则F '2222)1)(2(2211)(x x x x x x x x x -+=-+=-+=,……2分在)10(,上F '0)(<x ,在)1(∞+,上F '0)(>x , 因此,)(x F 在1=x 处取极小值,也是最小值, 即3)1()(min ==F x F ,所以3≤a .……4分(Ⅱ)当时,1-=a x x x x f +=ln )(, f '2ln )(+=x x ,由f '0)(=x 得21ex =. ………6分 ①当210em <<时,在)1,[2e m x ∈上f '0)(<x ,在]3,1(2+∈m e x 上f '0)(>x 因此,)(x f 在21e x =处取得极小值,也是最小值. 2min 1)(ex f -=. 由于0]1)3)[ln(3()3(,0)(>+++=+<m m m f m f 因此,]1)3)[ln(3()3()(max +++=+=m m m f x f………8分②当时21em ≥,0)('≥x f ,因此]3,[)(+m m x f 在上单调递增, 所以)1(ln )()(min +==m m m f x f ,]1)3)[ln(3()3()(max +++=+=m m m f x f ……9分(Ⅲ)证明:问题等价于证明)),0((2ln +∞∈->+x ee x x x x x ,………10分 由(Ⅱ)知1-=a 时,x x x xf +=ln )(的最小值是21e-,当且仅当21e x =时取得,……11分 设)),0((2)(+∞∈-=x e e x x G x ,则G 'xexx -=1)(,易知eG x G 1)1()(max -==,当且仅当1x =时取到, ………12分但,e e112->-从而可知对一切(0,)x ∈+∞, 都有exe x x 211ln ->+成立. ………13分 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22'()a f x x x=-+,所以22'(1)111af =-+=-,所以a =1.所以2()ln 2f x x x =+-. 22'()x f x x -=.由'()0f x >解得x >0;由'()0f x <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).…… 4分(Ⅱ)2222'()a ax f x x x x -=-+=, 由'()0f x >解得2x a>;由'()0f x <解得20x a <<.所以f (x )在区间2(,)a +∞上单调递增,在区间2(0,)a 上单调递减.所以当2x a=时,函数f (x )取得最小值,min 2()y f a=. 因为对于(0,)x ∀∈+∞都有()2(1)f x a >-成立,所以2()2(1)f a a >-即可. 则22ln 22(1)2a a a a+->-.由2ln a a a >解得20e a <<.所以a 的取值范围是2(0,)e. ……………… 8分(Ⅲ)依题得2()ln 2g x x x b x=++--,则222'()x x g x x +-=.由'()0g x >解得x >1;由'()0g x <解得0<x <1.所以函数()g x 在区间(0,1)为减函数,在区间(1,+∞)为增函数.又因为函数()g x 在区间[e -1,e]上有两个零点,所以1()0()0(1)0g e g e g -⎧≥⎪≥⎨⎪<⎩.解得21e 1e b <≤+-.所以b 的取值范围是2(1,e 1]e+-. (13)分3.解:(Ⅰ)f (x )的定义域为(0,+∞).……………… 1分因为1'()20f x x x=+>,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.……………… 3分(Ⅱ)解法一:21221'()2()x ax f x x a x x-+=+-=设g (x )=2x 2―2ax +1,……………… 4分依题意,在区间1[,2]2上存在子区间使得不等式g (x )>0成立.…… 5分注意到抛物线g (x )=2x 2―2ax +1开口向上,所以只要g (2)>0,或1()02g >即可……………… 6分由g (2)>0,即8―4a +1>0,得94a <, 由1()02g >,即1102a -+>,得32a <,所以94a <,所以实数a 的取值范围是9(,)4-∞.……………… 8分解法二:21221'()2()x ax f x x a x x-+=+-=,……………… 4分依题意得,在区间1[,2]2上存在子区间使不等式2x 2―2ax +1>0成立. 又因为x >0,所以12(2)a x x<+. ……………… 5分设1()2g x x x =+,所以2a 小于函数g (x )在区间1[,2]2的最大值. 又因为1'()2g x x=-,由21'()20g x x=->解得2x >;由21'()20g x x =-<解得02x <<.所以函数g (x )在区间2)2上递增,在区间1(,22上递减. 所以函数g (x )在12x =,或x =2处取得最大值. 又9(2)2g =,1()32g =,所以922a <,94a <所以实数a 的取值范围是9(,)4-∞.……………… 8分(Ⅲ)因为2221'()x ax f x x-+=,令h (x )=2x 2―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; ……………… 9分 ②当a >0时,(i )当Δ≤0,即0a <≤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;……………… 10分(ii )当Δ>0时,即a >x <<h (x )<0,这时f '(x )<0;当02a x <<或2a x >时,h (x )>0,这时f '(x )>0;所以,当a >2a x =是函数f (x )的极大值点;2a x +=是函数f (x )的极小值点.……………… 12分综上,当a ≤f (x )没有极值点;当a >x =是函数f (x )的极大值点;x =是函数f (x )的极小值点.4.解:2()(21)f x ax a x '=-++(0)x >. ………1分 (Ⅰ)(1)(3)f f ''=,解得23a =. ………3分(Ⅱ)(1)(2)()ax x f x x--'=(0)x >. ………4分 ①当0a ≤时,0x >,10ax -<,在区间(0,2)上,()0f x '>;在区间(2,)+∞上()0f x '<,故()f x 的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,)+∞. ………5分 ②当102a <<时,12a>, 在区间(0,2)和1(,)a +∞上,()0f x '>;在区间1(2,)a上()0f x '<,故()f x 的单调递增区间是(0,2)和1(,)a +∞,单调递减区间是1(2,)a. ………6分③当12a =时,2(2)()2x f x x -'=,故()f x 的单调递增区间是(0,)+∞. ………7分 ④当12a >时,102a <<, 在区间1(0,)a 和(2,)+∞上,()0f x '>;在区间1(,2)a上()0f x '<,故()f x 的单调递增区间是1(0,)a和(2,)+∞,单调递减区间是1(,2)a. ………8分 (Ⅲ)由已知,在(0,2]上有max max ()()f x g x <. ………9分由已知,max ()0g x =,由(Ⅱ)可知, ①当12a ≤时,()f x 在(0,2]上单调递增, 故max ()(2)22(21)2ln 2222ln 2f x f a a a ==-++=--+, 所以,222ln 20a --+<,解得ln 21a >-,故1ln 212a -<≤.……10分 ②当12a >时,()f x 在1(0,]a 上单调递增,在1[,2]a上单调递减, 故max 11()()22ln 2f x f a a a==---. 由12a >可知11ln ln ln 12ea >>=-,2ln 2a >-,2ln 2a -<,所以,22ln 0a --<,max ()0f x <, 综上所述,ln 21a >-. ………12分5、(Ⅰ)直线y =x +2的斜率为1, 函数f (x )的定义域为 ()+∞,0因为x a x x f +-=2'2)(,所以()111212'-=+-=a f ,所以a =1 所以()()2'2,2ln 2xx x f x x x f -=-+= 由()0'>x f解得x >2 ; 由()0'<x f 解得0<x <2所以f (x )得单调增区间是()+∞,2,单调减区间是()2,0 ………4分(Ⅱ)22'22)(x ax x a x x f -=+-= 由()0'>x f 解得;2a x >由()0'<x f 解得a x 20<<所以f (x )在区间),2(+∞a 上单调递增,在区间)2,0(a 上单调递减所以当a x 2=时,函数f (x )取得最小值)2(min af y =因为对于任意()())1(2,0->+∞∈a x f x 都有成立, 所以)1(2)2(->a af 即可则)1(222ln 22->-+a a a a,由a a a >2ln 解得e a 20<< 所以a 得取值范围是)2,0(e……… 8分(Ⅲ)依题意得b x xx g --+=2ln 2)(,则22'2)(x x x x g -+= 由()0'>x g 解得x >1,由()0'<x g 解得0<x <1所以函数g (x )在区间[]e ,e 1-上有两个零点,所以⎪⎩⎪⎨⎧<≥≥-0)1(0)(0)(1g e g e g 解得121-+≤<e e b所以b 得取值范围是]12,1(-+e e……… 12分6、解:(1)因为1ln ()x f x x +=,0x >,则2ln ()xf x x'=-, …1分 当01x <<时,()0f x '>;当1x >时,()0f x '<. ∴()f x 在(0,1)上单调递增;在(1,)+∞上单调递减, ∴函数()f x 在1x =处取得极大值.………3分∵函数()f x 在区间1(,)2a a +(其中0a >)上存在极值,∴1,11,2a a <⎧⎪⎨+>⎪⎩解得112a <<.……….5分(2)不等式()1k f x x ≥+,即为(1)(1ln )x x k x++≥, ………7分记(1)(1ln )()x x g x x ++=∴22[(1)(1ln )](1)(1ln )ln ()x x x x x x xg x x x'++-++-'==,…9分 令()ln h x x x =-,则1'()1h x x=-,∵1x ≥,∴'()0h x ≥,∴()h x 在[1,)+∞上递增, ∴min [()](1)10h x h ==>,从而()0g x '>,故()g x 在[1,)+∞上也单调递增, ∴min [()](1)2g x g ==,∴2k ≤.………12分。
高等数学-——导数与微分练习题.pdf
C:若函数 f (x) 在点 x0 处不可导,则函数 f (x) 在点 x0 处左、右导数只有一个不存在
x≥0
()
(5)若 f (x) = x −1 , 则 f (x) 在 x = 1 处可导
()
(6) f (x) = 3 x 在 (−∞, +∞) 内均可导
()
(7)若函数 f (u) 可导,则 [ f (ln x)]′ = f ′(ln x)
()
(8)若 y = x2ex ,则 y′′ − 2 y′ + y = 0
dx
五、证明题
1.
设函数
f (x) = arctan 1+ x ,证明 dy 1− x
=
x
1 2+
1
dx
2.
证明:函数
f
(
x
)
=
⎧ ax + b, ⎨⎩ex −1, x
x ≤
> 0
0
在 x = 0 处可导的充要条件是 a = 1, b = 0 .
3.
证明:
f
(
x)
=
⎧⎪ ⎨
x3
sin
1 x
,
x
≠
0
在定义域内处处可微.
则 a, b 之值为(
)
A: a = 2,b = −1 B: a = 1,b = −3
C: a = 0,b = −2
D: a = −3,b = 1
(5)下列结论正确的是(
)
A:若左、右导数都存在,则函数 f (x) 在点 x0 处可导
B:函数 f (x) 在点 x0 处不可导的充要条件是左、右导数都不存在
⎛ ⎜⎝
arctan
高等数学——导数练习题
一.选择题1.若k x x f x x f x =∆-∆+→∆)()(lim000,则xx f x x f x ∆-∆⋅+→∆)()2(lim000等于( ) A.k 2 B.k C.k 21D.以上都不是2.若f (x )=sinα-cosx ,则f ′(a )等于 ( )A .sinαB .cosαC .sinα+cosαD .2sinα3.f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(−1)=4,则a 的值等于( )A .319 B .316 C .313D .3104.函数y =x sin x 的导数为( )A .y ′=2x sin x +x cos xB .y ′=x x 2sin +x cos xC .y ′=xx sin +x cos x D .y ′=xx sin -x cos x5.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 x6.函数y =22xax +(a >0)的导数为0,那么x 等于( )A .aB .±aC .-aD .a 27. 函数y =xxsin 的导数为( )A .y ′=2sin cos xxx x + B .y ′=2sin cos xxx x - C .y ′=2cos sin x xx x -D .y ′=2cos sin x xx x +8.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-x9.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10.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)11.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 )12.函数y =cos2x +sin x 的导数为( )A .-2sin2x +xx2cos B .2sin2x +xx 2cosC .-2sin2x +xx 2sin D .2sin2x -xx 2cos13.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=0B .2y +8x +7=0C .2y +8x -9=0D .2y -8x +9=014.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 x15.函数y =lncos2x 的导数为( )A .-tan2xB .-2tan2xC .2tan xD .2tan2x16.已知3)2(3123++++=x b bx x y 是R 上的单调增函数,则b 的取值范围是( )A. 21>-<b b ,或B.21≥-≤b b ,或C. 21<<-bD. 21≤≤-b 17.函数的单调递增区间是 ( )A. B.(0,3) C.(1,4) D.x e x x f )3()(-=)2,(-∞),2(+∞18.函数y =xx a22-(a >0且a ≠1),那么y ′为( )A .xxa 22-ln aB .2(ln a )xx a 22- C .2(x -1)xx a 22-·ln aD .(x -1)xxa 22-ln a19.函数y =sin32x 的导数为( )A .2(cos32x )·32x ·ln3B .(ln3)·32x ·cos32xC .cos32xD .32x ·cos32x20.已知曲线24x y =的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .1B .2C .3D .421.曲线1323+-=x x y 在点(1,-1)处的切线方程为( )A .43-=x yB .23+-=x yC .34+-=x yD .54-=x y22.函数)1()1(2-+=x x y 在1=x 处的导数等于( )A .1B .2C .3D .423.已知函数)(,31)(x f x x f 则处的导数为在=的解析式可能为( ) A .)1(3)1()(2-+-=x x x fB .)1(2)(-=x x fC .2)1(2)(-=x x fD .1)(-=x x f24.函数93)(23-++=x ax x x f ,已知)(x f 在3-=x 时取得极值,则a =( )A.2B.3C.4D.525.函数32()31f x x x =-+是减函数的区间为( )A.(2,)+∞B.(,2)-∞C.(,0)-∞D.(0,2) 26.函数323922yx x x x 有( )A.极大值5,极小值-27B.极大值5,极小值-11C.极大值5,无极小值D.极小值-27,无极大 27.三次函数()x ax x f +=3在()+∞∞-∈,x 内是增函数,则( )A.0>aB.0<aC.1=aD.31=a28.在函数x x y 83-=的图象上,其切线的倾斜角小于4π的点中,坐标为整数的点的个数是( ) A .3 B .2 C .1 D .029.函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示,则函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值点( ) A .1个 B .2个C .3个D .4个 30.下列求导运算正确的是( ) A 、3211)1(xx x -='+B 、(log 2x )′=1xln2C 、(x 2cosx )′=−2xsinxD 、 (3x )′=3x log 3e 31.已知函数f (x )=ax 2+c ,且(1)f '=2,则a 的值为( ) A .0 B .2 C .-1 D .1 32.函数3yx x 的递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),(+∞-∞D .),1(+∞ 33. 函数y =x ln 的导数为( )A .2x x lnB .x x ln 2C .xx ln 1 D .xx ln 2134.设AB 为过抛物线)0(22>=p px y 的焦点的弦,则AB 的最小值为( )A .2pB .pC .p 2D .无法确定 35.函数x x y 33-=的极大值为m ,极小值为n ,则n m +为( ) A .0 B .1 C .2D .436.函数xx y 142+=单调递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),21(+∞ D .),1(+∞37.函数在上( )A .是增函数B .是减函数C .有最大值D .有最小值 38.函数xxy ln =的最大值为( ) A .1-e B .e C .2e D .310 二.填空题1.()f x '是31()213f x x x =++的导函数,则(1)f '-的值是 。
高等数学函数极限导数习题
赠给导航亲们的小小礼,一切为了您!导航考研《函数的极限导数100题》特训题1、 设2(1)xxx f e ee x +=++,求f (x ).解 令1xe u +=,ln(1)x u =-22()(1)(1)ln(1)ln(1)f u u u u u u u =-+-+-=-+-于是 2()ln(1)f x x x x =-+-特训题2、 求极限()40sin sin sin sin lim x x x x x →-⎡⎤⎣⎦ 解: 4300(sin sin sin )sin sin sin sin limlim x x x x x x x x x →→--=20cos cos(sin )cos lim 3x x x xx→-⋅= 200cos (1cos(sin ))sin(sin )cos lim lim 36x x x x x xx x→→-⋅== 0sin 1lim 66x x x →== 特训题3、 求1132lim 23n nn nn ++→∞-+.解 分子、分母用3n除之,原式=233lim 32213nn n →∞⎛⎫- ⎪⎝⎭=⎛⎫+ ⎪⎝⎭(注:主要用当1r <时,lim 0nn r →∞=)特训题4、 求下列各极限(1)011lim x x x x →+-- (2)33011lim x x xx→+--解 (1)解一 原式=()()()112lim1211x x x xx x →+--==++- 解二 原式=()()01111lim x x x x→+----0122lim 1x x x x→⎛⎫-- ⎪⎝⎭=等价无穷小量代换 解三 用洛必达法则1原式=()0112121lim11x x x →-⎛⎫- ⎪+-⎝⎭= (2)解一 原式=()()()()()()223333112lim31111x x x x xxx x →+--=⎡⎤+++-+-⎢⎥⎣⎦解二 类似(1)中解二用等价无穷小量代换 解三 类似(1)中解三用洛必达法则 (2)222111lim 11123n n →∞⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭解 原式=111111lim 1111112233n n n →∞⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-+ ⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭=13241111lim lim 223322n n n n n n n n →∞→∞-++==特训题5、 求下列极限 (1)102lim 1x x x +→∞⎛⎫-⎪⎝⎭(2)101lim 1xx x x →-⎛⎫⎪+⎝⎭解 (1)2(10)10222lim 1lim 1x x x x n x x x +⎛⎫⎛⎫-+ ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭→∞→∞⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦=()1021222lim 1x x x e x ⎛⎫-+⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭-→∞⎧⎫⎡⎤⎪⎪⎛⎫+-=⎨⎬ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎪⎪⎩⎭(2)解一 ()()[]111(1)1200100lim 1lim 1()1lim 1lim 1x xxx x x xx x x x e e x e ex ⎛⎫-- ⎪-⎝⎭-→→→→-+--⎛⎫==== ⎪+⎝⎭+ 解二 12112120001122lim lim lim 1111x x x x x x x x x x x x e x x x +-⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪-+⎝⎭⎝⎭-→→→-+-⎡-⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫==+=⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦特训题6、 求下列极限 (1)cot 0lim(1tan )xx x →+ (2)411lim x x x-→(3)2cot 0lim(cos )xx x →解 (1)令 tan x t =则1cot x t=,当0x →时0t → 于是 1cot 0lim(1tan )lim(1)xtx t x t e →→+=+=(2)令1x t -=则1x t =+,当1x →时,0t → 于是 ()444141100lim lim(1)lim 1x tt x t t xt t e -→→→⎡⎤=+=+=⎢⎥⎣⎦(3)()()22222cos 1cos cot 222sin2sin 0lim(cos )lim(1sin )lim 1(sin )xxxxx x x x x x x --→→→⎡⎤=-=+-⎣⎦=12e-特训题7、 求下列极限 (1)211limnn k n k→∞=+∑(2)21limnn k kn n k →∞=++∑ 解 (1)∵222111nk n n n nn kn =≤≤+++∑而 21limlim111n n n n nn→∞→∞==++221limlim1111n n n n n →∞→∞==++由夹逼定理可知 211lim1nn k n k→∞==+∑(2)∵222112121n k n k nn n n n n kn n =++++++≤≤++++++∑ 而 21(1)1212lim lim 2(2)2n n n n n n n n n →∞→∞++++==++ 221(1)1212lim lim 112n n n n n n n n n →∞→∞++++==++++ 则夹逼定理可知 211lim2nn k k n n k →∞==++∑ 特训题8、 求221limnn k nn k→∞=+∑. 分析 如果还想用夹逼定理中方法来考虑2222222211nk n n n n n n kn =≤≤+++∑ 而2221lim 2n n n n →∞=+,222lim 11n n n →∞=+ 由此可见,无法再用夹逼定理,因此我们改用定积分定义来考虑.解 2221111lim lim 1nnn n k k n n k n k n →∞→∞===+⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑∑=11200arctan 14dx x x π==+⎰ 特训题9、 求311sinlim 1sin n nn n→∞-. 解 离散型不能直接用洛必达法则,故考虑33sin sin limlimsin x x x x x xxx →→--等价无穷小代换=2001cos sin 1limlim 366x x x x x x →→-==∴原式=16.特训题10、 求21100limx x ex -→.解 若直接用“00”型洛必达法则1,则得22113912002lim lim 105x x x x e e x xx --→→⎛⎫ ⎪⎝⎭=(不好办了,分母x 的次数反而增加),为了避免分子求导数的复杂性,我们先用变量替换,令21t x=, 于是 2151050lim lim lim t x t x t t e e t x t e ---→→+∞→+∞== (“∞∞”型)=455!lim lim 0t t t t t e e→+∞→+∞=== 特训题11、求011lim 1x x x e →⎛⎫-⎪-⎝⎭. 解 0011(1)lim lim 1(1)x x x x x e x x e x e →→--⎛⎫-= ⎪--⎝⎭ (“00”型) =001lim lim (1)x xx x x x xx x e e e xe e e xe →→-=-+++=011lim22x x →=+特训题12、 求22201cos lim()sin x xx x →-. 解 原式=222220sin cos lim sin x x x xx x→-=22401sin 24lim x x xx →-=3042sin 2cos 24lim 4x x x xx →-=301sin 44lim 2x x x x →- =2001cos 44sin 44lim lim 6123x x x x x x →→-== 特训题13、设函数21,()2,x x cf x x c x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩在(,)-∞+∞内连续,则c = .解:1分析:由()()22lim lim 11x cx cf x f x c c c+-→→=⇒+=⇒= 特训题14、 求2sin 0lim xx x +→.解 令2sin xy x=,2ln sin ln y x x =200lim ln lim sin ln 0x x y x x ++→→==(见2中例3) ∴0lim 1x y e +→== 特训题15、 求()2cot 0lim cos xx x →(前面已用重要公式的方法).解 令()2cot cos xy x =,2ln cot ln cos y x x =222000ln cos ln cos limln limcot ln cos limlim tan x x x x x xy x x x x→→→→=== (“00”型)=0tan 1lim 22x x x →-=-,∴120lim x y e -→=特训题16、 求11lim sin cos xx x x →∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭.解 令11sin cos xy x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,11ln ln sin cos y x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭011ln sin cos ln(sin cos )lim ln lim lim1x x t t t x x y tx→∞→∞→⎛⎫+ ⎪+⎝⎭== =0cos sin lim1sin cos t t tt t→-=+∴lim x y e →∞=特训题17、 求极限21sin limln x xx x→.解:22001sin 1sin limln lim ln 11x x x x x x x x →→⎛⎫=+- ⎪⎝⎭32000sin cos 1sin 1limlim lim 366x x x x x x x x x x →→→--===-=-特训题18、 求0(1cos 2)arctan 3lim(1)ln(12)sin 5x x x xe x x→--+.解 用等价无穷小量代换原式=201(2)(3)32lim (2)(5)5x x x x x x →=特训题19、 求2013sin coslim(1cos )ln(1)x x x x x x →+++. 解 这个极限虽是“”型,但分子、分母分别求导数后的极限不存在,因此不能用洛必达法则. 原式=0sin 13cos 13lim ln(1)1cos 2x xx x x x x x →⎡⎤+⎢⎥=⎢⎥++⎢⎥⎣⎦特训题20、 求3501sin 6lim x x x x x→-+. 解 ∵355sin ()3!5!x x x x o x =-++ (当0x →时) ∴原式=5550()115!lim 5!120x x o x x →+==特训题21、 设0()2f x '=,求000(3)(2)lim x f x x f x x x ∆→+∆--∆∆.解 原式=[][]00000(3)()(2)()limx f x x f x f x x f x x∆→+∆---∆-∆=()000000(3)()(2)()3lim2lim 32x x f x x f x f x x f x x x ∆→∆→+∆--∆-+∆-∆=0003()2()5()10f x f x f x '''+==特训题22、 设曲线()y f x =与sin y x =在原点相切,求2lim ()n nf n→∞.解 由题设可知(0)0f =,0(0)(sin )1x f x =''==于是 2(0)2lim lim 22(0)220n n f f n nf f n n→∞→∞⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭'=== ⎪⎝⎭-特训题23、 设0>a ,10x b =>,21112a x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,…1112n n n a x x x --⎛⎫=+ ⎪⎝⎭求lim n n x →∞. 解 ∵110n n n ax x a x --≥=> (算术平均值≥几何平均值)又211022n n n n n n na x a x x x x x x +⎛⎫--=+-=≤ ⎪⎝⎭,则1n n x x +≤ 因此{}n x 单调减少,又有下界,根据准则1,lim n n x A →∞= 存在把1112n n n a x x x --⎛⎫=+ ⎪⎝⎭两边取极限,得12a A A A ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭2A a =,∵A >0,∴取A a =,于是lim n n x a →∞=特训题24、 求下列函数在分段点处的极限2sin 2 <0() >01cos xx xf x x x x ⎧⎪⎪=⎨⎪⎪-⎩ 解 00sin 2sin 2(00)lim lim 222x x x xf x x--→→-=== 22002(00)lim lim 211cos 2x x x x f x x ++→→+===-∴0lim ()2x f x →=特训题25、 求1402sin lim 1x x x e x x e →⎛⎫+ ⎪+ ⎪ ⎪+⎝⎭. 解 1402sin lim 211()1x x x e x x e -→⎛⎫+ ⎪+=-= ⎪- ⎪+⎝⎭ 43402sin lim 0111x xx x e e x x e +--→-⎛⎫+ ⎪+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭ ∴1402sin lim 11xx x e x x e →⎛⎫+ ⎪+= ⎪ ⎪+⎝⎭特训题26、 设221lim3sin(1)x x ax bx →++=-,求a 和b. 解 由题设可知21lim()0x x ax b →++=,∴1+a+b=0再对极限用洛必达法则2221122lim lim 3sin(1)2cos(1)2x x x ax b x a a x x x →→++++===-- 4,5a b ==- 特训题27、()f x 连续,21cos(sin )lim1(1)()x x x e f x →-=-,则(0)f =解:12分析:220011sin 22lim 1,lim 1()()x x xx f x f x →→==则,由()f x 连续,则1(0)2f =特训题28、 讨论函数()10001sin 0x e x f x x x x x ⎧⎪<⎪==⎨⎪⎪>⎩在点0x =处的连续性。
导数的练习题及答案
导数的练习题及答案导数是微积分中的一个重要概念,它描述了函数在某一点上的变化率。
掌握导数的概念对于解决各种数学和物理问题至关重要。
在这篇文章中,我们将给出一些关于导数的练习题及其答案,帮助读者更好地理解和应用导数。
练习题一:求函数 $f(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1$ 在 $x = 2$ 处的导数。
解答一:根据导数的定义,我们知道导数可以通过函数的极限来求解。
在这个例子中,我们可以使用直接求导的方法来计算导数。
首先,我们对每一项使用求导法则。
对于 $2x^3$,它的导数是$6x^2$;对于 $-5x^2$,它的导数是 $-10x$;对于 $3x$,它的导数是$3$;对于常数项 $-1$,它的导数是 $0$。
然后,将这些导数相加,得到函数 $f(x)$ 的导数 $f'(x)$。
所以,$f'(x) = 6x^2 - 10x + 3$。
接下来,我们求函数 $f(x)$ 在 $x = 2$ 处的导数。
将 $x$ 替换为 $2$,得到 $f'(2) = 6(2)^2 - 10(2) + 3 = 28$。
所以,函数 $f(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1$ 在 $x = 2$ 处的导数为 $f'(2) = 28$。
练习题二:求函数 $y = e^x \sin(x)$ 的导数。
解答二:这个问题涉及到两个函数的乘积,所以我们需要使用乘积规则来求解。
首先,我们将函数 $y = e^x \sin(x)$ 分解为两个函数的乘积:$y =u(x) v(x)$,其中 $u(x) = e^x$,$v(x) = \sin(x)$。
然后,我们求出每个函数的导数。
对于 $u(x) = e^x$,它的导数仍然是 $e^x$;对于 $v(x) = \sin(x)$,它的导数是 $\cos(x)$。
根据乘积规则,函数 $y$ 的导数为 $y' = u'v + uv'$。
高等数学导数求导练习题
高等数学导数求导练习题一、基本初等函数求导1. 求函数 f(x) = x^3 3x^2 + 2x 5 的导数。
2. 求函数 f(x) = (3x + 1)^4 的导数。
3. 求函数 f(x) = 1/(x^2 1) 的导数。
4. 求函数f(x) = √(x^2 + 3) 的导数。
5. 求函数 f(x) = 2^x 3^x 的导数。
二、复合函数求导6. 求函数 f(x) = (x^2 + 1)^3 的导数。
7. 求函数 f(x) = sin(2x + 1) 的导数。
8. 求函数 f(x) = ln(e^x + 1) 的导数。
9. 求函数 f(x) = cos^2(x) 的导数。
10. 求函数 f(x) = (1 + x^2)^5 的导数。
三、隐函数求导11. 已知 y = x^3 + y^3,求 dy/dx。
12. 已知 x^2 + y^2 = 25,求 dy/dx。
13. 已知 e^y = x^2 + y^2,求 dy/dx。
14. 已知 sin(x + y) = y^2,求 dy/dx。
15. 已知 ln(x^2 + y^2) = 2x,求 dy/dx。
四、参数方程求导16. 已知参数方程 x = t^2,y = t^3,求 dy/dx。
17. 已知参数方程 x = cos(t),y = sin(t),求 dy/dx。
18. 已知参数方程 x = 2t + 1,y = 3t^2 2,求 dy/dx。
19. 已知参数方程 x = e^t,y = e^(2t),求 dy/dx。
20. 已知参数方程 x = asin(t),y = acos(t),求 dy/dx。
五、高阶导数21. 求函数 f(x) = x^4 2x^3 + 3x^2 的二阶导数。
22. 求函数 f(x) = e^x sin(x) 的一阶和二阶导数。
23. 求函数 f(x) = ln(x^2 + 1) 的一阶和二阶导数。
24. 求函数 f(x) = (x^2 + 1)^(3) 的一阶和二阶导数。
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一.选择题1.若k x x f x x f x =∆-∆+→∆)()(lim000,则xx f x x f x ∆-∆⋅+→∆)()2(lim000等于( ) A.k 2 B.k C.k 21D.以上都不是2.若f (x )=sinα-cosx ,则f ′(a )等于 ( )A .sinαB .cosαC .sinα+cosαD .2sinα3.f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(−1)=4,则a 的值等于( )A .319 B .316 C .313D .3104.函数y =x sin x 的导数为( )A .y ′=2x sin x +x cos xB .y ′=x x 2sin +x cos xC .y ′=xx sin +x cos x D .y ′=xx sin -x cos x5.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 x6.函数y =22xax +(a >0)的导数为0,那么x 等于( )A .aB .±aC .-aD .a 27. 函数y =xxsin 的导数为( )A .y ′=2sin cos xxx x + B .y ′=2sin cos xxx x - C .y ′=2cos sin x xx x -D .y ′=2cos sin x xx x +8.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-x9.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10.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)11.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 )12.函数y =cos2x +sin x 的导数为( )A .-2sin2x +xx2cos B .2sin2x +xx 2cosC .-2sin2x +xx 2sin D .2sin2x -xx 2cos13.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=0B .2y +8x +7=0C .2y +8x -9=0D .2y -8x +9=014.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 x15.函数y =lncos2x 的导数为( )A .-tan2xB .-2tan2xC .2tan xD .2tan2x16.已知3)2(3123++++=x b bx x y 是R 上的单调增函数,则b 的取值范围是( )A. 21>-<b b ,或B.21≥-≤b b ,或C. 21<<-bD. 21≤≤-b 17.函数的单调递增区间是 ( )x e x x f )3()(-=A. B.(0,3) C.(1,4) D. 18.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)xx a 22-·ln aD .(x -1)xx a22-ln a19.函数y =sin32x 的导数为( )A .2(cos32x )·32x ·ln3B .(ln3)·32x ·cos32xC .cos32xD .32x ·cos32x20.已知曲线24x y =的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .1B .2C .3D .421.曲线1323+-=x x y 在点(1,-1)处的切线方程为( )A .43-=x yB .23+-=x yC .34+-=x yD .54-=x y22.函数)1()1(2-+=x x y 在1=x 处的导数等于( )A .1B .2C .3D .423.已知函数)(,31)(x f x x f 则处的导数为在=的解析式可能为( ) A .)1(3)1()(2-+-=x x x fB .)1(2)(-=x x fC .2)1(2)(-=x x fD .1)(-=x x f24.函数93)(23-++=x ax x x f ,已知)(x f 在3-=x 时取得极值,则a =( )A.2B.3C.4D.525.函数32()31f x x x =-+是减函数的区间为( )A.(2,)+∞B.(,2)-∞C.(,0)-∞D.(0,2) 26.函数323922yx x x x 有( )A.极大值5,极小值-27B.极大值5,极小值-11C.极大值5,无极小值D.极小值-27,无极大 27.三次函数()x ax x f +=3在()+∞∞-∈,x 内是增函数,则( )A.0>aB.0<a)2,(-∞),2(+∞C.1=aD.31=a 28.在函数x x y 83-=的图象上,其切线的倾斜角小于4π的点中,坐标为整数的点的个数是( ) A .3 B .2 C .1 D .029.函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示,则函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值点( ) A .1个 B .2个C .3个D .4个 30.下列求导运算正确的是( ) A 、3211)1(xx x -='+B 、(log 2x )′=1xln2C 、(x 2cosx )′=−2xsinxD 、 (3x )′=3x log 3e 31.已知函数f (x )=ax 2+c ,且(1)f '=2,则a 的值为( ) A .0 B .2 C .-1 D .1 32.函数3yx x 的递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),(+∞-∞D .),1(+∞ 33. 函数y =x ln 的导数为( )A .2x x lnB .x x ln 2C .xx ln 1 D .xx ln 2134.设AB 为过抛物线)0(22>=p px y 的焦点的弦,则AB 的最小值为( )A .2pB .pC .p 2D .无法确定 35.函数x x y 33-=的极大值为m ,极小值为n ,则n m +为( ) A .0 B .1 C .2D .436.函数xx y 142+=单调递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),21(+∞ D .),1(+∞37.函数在上( )A .是增函数B .是减函数C .有最大值D .有最小值 38.函数xxy ln =的最大值为( ) A .1-e B .e C .2e D .310 二.填空题1.()f x '是31()213f x x x =++的导函数,则(1)f '-的值是 。
2.已知函数()y f x =的图象在点(1(1))M f ,处的切线方程是122y x =+,则(1)(1)f f '+= 。
3.曲线32242y x x x =--+在点(13)-,处的切线方程是 。
4.若y =(2x 2-3)(x 2-4),则y ’= 。
5.若y =3cosx -4sinx ,则y ’= 。
6.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 。
7.质点运动方程是s =t 2(1+sin t ),则当t =2π时,瞬时速度为 。
8.求曲线y=x3+x2-1在点P (-1,-1)处的切线方程 。
9.若21,2xy x +=-则y’= 。
10.若423335,x x y x -+-=则y’= 。
11.若1cos ,1cos xy x+=-则y’= 。
12.已知f (x )=354337xx x x ++,则f ′(x )=___________。
x x x f sin 2)(-=),(+∞-∞13.已知f (x )=xx++-1111,则f ′(x )=___________。
14.已知f (x )=xx2cos 12sin +,则f ′(x )=___________。
15.若y=(sinx-cosx 3),则y’= 。
16.若y=2cos 1x +,则y’= 。
17.若y=sin 3(4x+3),则y’= 。
18.函数y =(1+sin3x )3是由___________两个函数复合而成。
19.曲线y =sin3x 在点P (3π,0)处切线的斜率为___________。
20.函数y =x sin (2x -2π)cos (2x +2π)的导数是______________。
21.函数y =)32cos(π-x 的导数为______________。
22.函数y =cos 3x 1的导数是___________。
23.在曲线y =59++x x 的切线中,经过原点的切线为________________。
24.函数y =log 3cos x 的导数为___________。
25.函数y =x 2lnx 的导数为 。
26.函数y =ln (lnx )的导数为 。
27.函数y =lg (1+cosx )的导数为 。
28.设y =xx e e 2)12(+,则y ′=___________。
29.函数y =x22的导数为y ′=___________。
30.曲线y =e x -e ln x 在点(e ,1)处的切线方程为___________。
31.()f x '是31()213f x x x =++的导函数,则(1)f '-的值是 。
32.曲线3x y =在点()1,1处的切线与x 轴、直线2=x 所围成的三角形的面积为__________。
33.已知曲线31433y x =+,则过点(2,4)P “改为在点(2,4)P ”的切线方程是______________。