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第7讲 导数及其应用的习题(教师版)

第7讲  导数及其应用的习题(教师版)
第7讲  导数及其应用的习题(教师版)

第7讲 导数及其应用的习题

一.要点梳理

1.f ′(x )>0在(a ,b )上成立是f (x )在(a ,b )上单调递增的充分条件利用导数研究函数的单调性比用函数单调性的定义要方便,但应注意f ′(x )>0(或f ′(x )<0)仅是f (x )在某个区间上递增(或递减)的充分条件.在区间(a ,b )内可导的函数f (x )在(a ,b )上递增(或递减)的充要条件应是f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0),x ∈(a ,b )恒成立,且f ′(x )在(a ,b )的任意子区间内都不恒等于0.这就是说,函数f (x )在区间上的增减性并不排斥在该区间内个别点x 0处有f ′(x 0)=0,甚至可以在无穷多个点处f ′(x 0)=0,只要这样的点不能充满所给区间的任何子区间,因此在已知函数f (x )是增函数(或减函数)求参数的取值范围时,应令f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0)恒成立解出参数的取值范围,然后检验参数的取值能否使f ′(x )恒等于0,若能恒等于0,则参数的这个值应舍去,若f ′(x )不恒为0,则由f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0),x ∈(a ,b )恒成立解出的参数的取值范围确定.

2.对于可导函数f (x ),f ′(x 0)=0并不是f (x )在x =x 0处有极值的充分条件对于可导函数f (x ),x =x 0是f (x )的极值点,必须具备①f ′(x 0)=0,②在x 0两侧,f ′(x )的符号为异号.所以f ′(x 0)=0只是f (x )在x 0处有极值的必要条件,但并不充分. 二.疑点清源

1.运用导数不仅可以求解曲线的斜率,研究函数的单调性,确定函数的极值与最值,还可利用导数研究参数的取值范围,来讨论方程根的分布与证明不等式.

2.用导数研究参数的取值范围,确定方程根的个数,证明不等式,其实质就是转化成函数的单调性、极值与最值的问题,运用导数进行研究.

3.函数的极值与函数的最值是有区别与联系的:函数的极值是一个局部性概念,而最值是某个区间的整体性概念;函数的极值可以有多个,而函数的最大(小)值最多只有一个

4.极值点不一定是最值点,最值也不一定是极值点,但如果连续函数在区间(a ,b )内只有一个极值点,则极大值就是最大值,极小值就是最小值.

5.在求可导函数的最值时,不必讨论导数为零的点是否为极值点,而直接将导数为零的点与端点处的函数值进行比较即可.

6.对于一般函数而言,函数的最值必在下列各种点中取得:导数为零的点,导数不存在的点,端点. 三.典例精析

题型一:利用导数求函数的单调区间

例1:已知函数f (x )=x 3-ax 2

-3x .(1)若f (x )在[1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围;(2)若x =3是f (x )的极值点,求f (x )的单调区间.

解:(1)对f (x )求导,得f ′(x )=3x 2

-2ax -3.由f ′(x )≥0,得a ≤32? ????x -1x .记t (x )=

32

? ??

??x -1x ,当x ≥1时,t (x )是增函数,t (x )min

=32(1-1)=0.?a ≤0.

(2)由题意,f ′(3)=0,即27-6a -3=0,?a =4.?f (x )=x 3-4x 2-3x ,f ′(x )=3x 2

-8x -3.令f ′(x )=0,得x 1

=-1

,x 2=3. 当x 变化时,f ′(x )、f (x )的变化情况如下表:

?f (x )的单调递增区间为? ????-≦,-3,(3,+≦),单调递减区间为? ????-3,3.

跟踪训练1:已知函数f (x )=ln(x +1)-x +k

2

x 2

(k ≥0).

(1)当k =2时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)求f (x )的单调区间.

解 (1)当k =2时,f(x)=ln(1+x)-x +x 2

,f ′(x)=11+x

-1+2x.由于f(1)=ln 2,f ′

(1)=32,所以曲线y =f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y -ln 2=3

2

(x -1),即3x -2y +

2ln 2-3=0. 故f(x)的单调递增区间是(-1,0)和? ??

?

?1-k k ,+≦,单调递减区间是

? ??

??0,1-k k .当k =1时,f ′(x)=x 2

1+x .故f(x)的单调递增区间是(-1,+≦).当k>1时,f ′(x)=x(kx +k -1)1+x =0,得x 1=1-k k ∈(-1,0),x 2=0.所以在区间?

????-1,1-k k 和(0,+≦)上,f ′(x)>0;在区间? ????1-k k ,0上,f ′(x)<0.故f(x)的单调递增区间是? ??

??-1,1-k k 和

(0,+≦),单调递减区间是? ??

?

?1-k k ,0.综上:

①当k =0时,f(x)的单调递增区间为(-1,0),单调递减区间为(0,+≦);②当0

?

?1-k k ,+≦,

单调递减区间为? ??

??0,1-k k .③当k =1时,

f(x)的单调递增区间为(-1,+≦);④当k>1时,

f(x)的单调递增区间为? ????-1,1-k k 和(0,+≦),单调递减区间为? ????1-k k ,0.

题型二:利用导数求解函数的最值或极值

例2 已知函数g (x )=ax 3+bx 2

+cx (a ∈R 且a ≠0),g (-1)=0,且g (x )的导函数f (x )满足f (0)f (1)≤0.设x 1、x 2为方程f (x )=0的两根.

(1)求b a 的取值范围;(2)若当|x 1-x 2|最小时,g (x )的极大值比极小值大43

,求g (x )的解析式.

解:(1)≧g (x )=ax 3+bx 2

+cx ,?g (-1)=-a +b -c =0,即c =b -a . 又f (x )=g ′(x )

=3ax 2

+2bx +c ,由f (0)f (1)≤0,得c (3a +2b +c )≤0,即(b -a )(3b +2a )≤0. ≧a ≠0,

?? ????b a -1? ??

??3·b a +2≤0,解得-23≤b a ≤1又≧方程f (x )=3ax 2

+2bx +c =0 (a ≠0)有两根,

?Δ≥0.而Δ=(2b )2-4×3a ×c =4b 2-12a (b -a )=4? ??

??b -32a 2+3a 2

>0恒成立,于是,b a 的

取值范围是????

??-23,1.(2)≧x 1、x 2是方程f (x )=0的两根,即3ax 2

+2bx +c =0的两根为x 1、

x 2,?x 1+x 2=-2b 3a ,x 1x 2=c 3a =b -a 3a =b 3a -13.?|x 1-x 2|2=(x 1+x 2)2

-4x 1x 2=? ??

??-2b 3a 2-

4? ????b 3a -13=49·? ????b a 2-43·b a +43=49? ????b a -322+1

3

.≧-23≤b a ≤1,?当且仅当b a =1,即a =b 时,

|x 1-x 2|2取最小值,即|x 1-x 2|取最小值.此时,g (x )=ax 3+ax 2,f (x )=3ax 2

+2ax =ax (3x

+2).令f (x )=0,得x 1=-2

,x 2=0.若a >0,当x 变化时,f (x )、g (x )的变化情况如下表:

由上表可知,g (x )的极大值为g ? ????-23=4

27

a ,极小值为g (0)=0. 由题设,知427a -0=43,解

32

由上表可知,g (x )的极大值为g (0)=0,极小值为g ? ????-3=27

a . 由题设知0-27a =3,解

得a =-9,此时g (x )=-9x 3-9x 2. 综上所述,g (x )的解析式为g (x )=9x 3+9x 2

或g (x )=

-9x 3-9x 2

.

跟踪训练2:函数f (x )=x 3+ax 2

+b 的图象在点P (1,0)处的切线与直线3x +y =0平行. (1)求a ,b ;(2)求函数f (x )在[0,t ] (t >0)内的最大值和最小值.

解:1)f ′(x )=3x 2

+2ax ,由已知条件????? f (1)=0f ′(1)=-3,即?

????

a +

b +1=02a +3=-3,解得?

??

??

a =-3

b =2.(2)由(1)知f (x )=x 3-3x 2+2,f ′(x )=3x 2

-6x =3x (x -2).f ′(x )与f (x )随

f (0)=2,最小值为f (t )=t 3-3t 2+2;当23时,f (x )的最大值为f (t )=t 3-3t 2+2,最小值为f (2)=-2. 题型三:已知单调区间求参数范围

例3 已知函数f (x )=3ax 4-2(3a +1)x 2

+4x .(1)当a =16

时,求f (x )的极值;(2)若f (x )在

(-1,1)上是增函数,求a 的取值范围.

解:(1)f ′(x )=4(x -1)(3ax 2+3ax -1).当a =16

时,f ′(x )=2(x +2)(x -1)2

?f (x )在(-≦,-2]内单调递减,在[-2,+≦)内单调递增,当x =-2时,f (x )有极小值.?f (-2)=-12是f (x )的极小值.(2)在(-1,1)上f (x )是增函数,由此可得在(-1,1)

上,f ′(x )=4(x -1)(3ax 2+3ax -1)≥0,?3ax 2+3ax -1≤0. ①令g (x )=3ax 2

+3ax -1

(-10时,若①成立,根据二次函数g (x )=3ax

2

+3ax -1 (-1

+3a ×1-1≤0,即a ≤16,?0

③当a <0时,若①成立,根据二次函数g (x )=3ax 2

+3ax -1 (-1

g ? ????-12=3a ×? ????-122+3a ×? ??

??-12-1≤0,即a ≥-43,?-43≤a <0. 综上所述,f (x )在(-1,1)上是增函数时,a 的取值范围为??????-43,16. 跟踪训练3:设函数f (x )=x 4+ax 3+2x 2

+b (x ∈R),其中a ,b ∈R.

(1)当a =-10

3

时,讨论函数f (x )的单调性;

(2)若函数f (x )仅在x =0处有极值,求a 的取值范围;

(3)若对于任意的a ∈[-2,2],不等式f (x )≤1在[-1,0]上恒成立,求b 的取值范围.

解 (1)f ′(x )=4x 3+3ax 2+4x =x (4x 2+3ax +4).当a =-103

时,f ′(x )=x (4x 2

-10x +4)

=2x (2x -1)(x -2).令f ′(x )=0,得x 1=0,x 2=1

2

,x 3=2. 当x 变化时f ′(x ),f (x )的

所以f (x )在? ????0,2和(2,+≦)上是增函数,在(-≦,0)和? ????2,2上是减函数.(2)f ′(x )

=x (4x 2+3ax +4),显然x =0不是方程4x 2

+3ax +4=0的根.≧f (x )仅在x =0处有极值,

则方程4x 2+3ax +4=0有两个相等的实根或无实根,Δ=9a 2

-4×16≤0,解此不等式,得-83≤a ≤83.这时,f (0)=b 是惟一极值.因此满足条件的a 的取值范围是????

??-83,83.(3)由(2)知,当a ∈[-2,2]时,4x 2

+3ax +4>0恒成立.?当x <0时,f ′(x )<0,f (x )在区间(-≦,0]上是减函数.因此函数f (x )在[-1,0]上的最大值是f (-1).又≧对任意的a ∈[-2,2],不等式f (x )≤1在[-1,0]上恒成立,?f (-1)≤1,即3-a +b ≤1.于是b ≤a -2在a ∈[-2,2]上恒成立.?b ≤-2-2,即b ≤-4.因此满足条件的b 的取值范围是(-≦,-4]. 题型四:利用导数研究方程根的问题

例4 已知函数f (x )=x 2

-a ln x 在(1,2]是增函数,g (x )=x -a x 在(0,1)为减函数.(1)求f (x )、g (x )的解析式;

(2)求证:当x >0时,方程f (x )=g (x )+2有惟一解.

(1)解:f ′(x )=2x -a

x

,依题意f ′(x )≥0,x ∈(1,2],即a ≤2x 2

,x ∈(1,2].≧上式恒成立,?a ≤2.①又g ′(x )=1-a

2x ,依题意g ′(x )≤0,x ∈(0,1),即a ≥2x ,x ∈(0,1).

≧上式恒成立,?a ≥2.②由①②得a =2.?f (x )=x 2

-2ln x ,g (x )=x -2x .(2)证明 由

(1)可知,方程f (x )=g (x )+2,即x 2

-2ln x -x +2x -2=0.设

h (x )=x 2-2ln x -x +2x -2,则h ′(x )=2x -2x

-1+1

x

,当h ′

(x )=0时,(x -1)(2x x +2x +x +2)=0,解得x =1.令h ′(x )>0,并由x >0,解得x >1.令h ′(x )<0,由x >0,解得0

?h (x )=0在(0,+≦)上只有一个解.即当x >0时,方程f (x )=g (x )+2有惟一解.

跟踪训练4:已知f (x )=ax 2

(a ∈R),g (x )=2ln x . (1)讨论函数F (x )=f (x )-g (x )的单调性;

(2)若方程f (x )=g (x )在区间[2,e]上有两个不等解,求a 的取值范围.

解:(1)F (x )=ax 2

-2ln x ,其定义域为(0,+≦),?F ′(x )=2ax -2x =2(ax 2

-1)x

(x >0).①

当a >0时,由ax 2

-1>0,得x >1

a

.由ax 2

-1<0,得0

1

a

.故当a >0时,F (x )的递增区间

为?

????1a ,+≦,递减区间为?

?

???0,1a .②当a ≤0时,F ′(x )<0

(x >0)恒成立.故当a ≤0时,F (x )在(0,+≦)上单调递减.(2)原式等价于方程a =

2ln x

x

2

=φ(x )在区间[2,e]上有两个不等解.≧φ′(x )=2x (1-2ln x )

x

4在(2,e)上为增函数,在(e ,e)上为减函数,则φ(x )max =φ(e)=1e ,而φ(e)=2e 2<φ(2)=2ln 24

ln 2

2

=φ(2).?φ(x )min =φ(e),如图当f (x )=g (x )当[2,e]上有两个不等解时有φ(x )min =ln 22,?ln 22≤a <1

e

.

选修2-2导数及其应用考练试题(卷)

一.选择题 1.函数x x x y +

=sin 的导数是( D ) A.

/sin cos y x x x =--/

sin cos y x x x =+-C. /sin cos y x x x =-+/

sin cos y x x x =++

2.一物体的运动方程为2

5s t t =-+,其中s 的单位是米,t 的单位是秒,那么物体在4秒

末的瞬时速度是( A )

A 7米/秒

B 6米/秒

C 5米/秒

D 8米/秒

3. 过曲线3

2y x x =+-上的点0P 的切线平行于直线41y x =-,则切点0P 的坐 标为 ( B )

A .(0,1)-或(1,0)

B .(1,0)或(1,4)--

C .(0,2)-或(1,4)--

D .(2,8)或(1,0) 4.函数x x y ln =的单调递减区间是( C ) A .),(1

+∞-e

B .),(1

--∞e

C .),0(1

-e

D .),(+∞e

5.函数()y f x =在点0x 取极值是0()0f x '=的(A )

A .充分条件

B .必要条件

C .充要条件

D .必要非充分条件 6.函数3

2

22y x x x =-+共有几个极值. (A )

A. 0

B. 1

C. 2

D. 3 7. 已知()f x x α=,若(1)4f '-=-,则α的值为(A )

A .4

B .4-

C .5

D .5- 8.32()32f x ax x =++, 若'(1)7f -=, 则a 的值等于( C )

A

319 B 316 C 313 D 3

10 9. 函数24-+=x x y 图像上的点到直线4-=x y 的距离的最小值是(B )

A. 22

5 B. 2 C. 2 D. 2

2 10.若函数)12ln()(2+-=x ax x f 在区间]2,1[上为单调函数,则实数a 不可能取到的值为

( D )

A .1

B .

21 C .31 D .4

1 11.若函数3()33f x x bx b =-+在(01),

内有极小值,则(A ) A .01b << B .1b < C .0b >

D .0b <

12. 已知32()26f x x x m =-++(m 为常数)在[]-22,上有最小值3,那么

此函数在[]-22,上的最大值为( D ) A .5

B .11

C .29

D .43

13.设2

ln 8y x x =-,则此函数在区间11(,)42

和((1,)+∞内分别(D )

A. 单调递增,单调递减

B. 单调递增,单调递增

C. 单调递减,单调递增

D. 单调递减,单调递减

14.对于R 上可导的任意函数()f x ,若满足(2)()0x f x '->,则必有( A )

A. (2)(0)(3)f f f <<-

B. (3)(0)(2)f f f -<<

C. (0)(2)(3)f f f <<-

D. (2)(3)(0)f f f <-< 二.填空题

15. 若函数322

()f x x ax bx a =+++,在1=x 时有极值4,则a 与b 的值分别为―2,―27

16.函数sin(25)x y x -=

的导函数为2

2cos(25)sin(25)

x x x y x ---=

17. 函数32

24y x x x =-++的单调递减区间是2(,)3

-∞-和(2,)+∞

18.在曲线133

+-=x x y 的所有切线中,斜率最小的切线所对应的方程为13+-=x y ;

19.做简谐振动的小球的运动方程是20cos(3),2

x t π

=-

其中x (单位:cm )是小球相对平衡

点的距离,t (单位:s )为时间,则3

t s π

=

时刻的速度是60-/cm s ; 20.一个质点以速度2

()6(/)V t t t m s =-+沿直线运动,则在时间间隔(1,4)上的位移是

31.5m ;

21.已知函数x

x

x f ln )(=,若方程m x f =)(存在两个不同的实数解,则实数m 的取值范

围为1

,0(e

.

三.解答题

22.如图,一矩形铁皮的长为8 m ,宽为3 m ,在四个角各截去一个

大小相同的小正方形,然后折起,可以制成一个无盖的长方体容器,所得容器的容积V (单位:3

m )是关于截去的小正方形的边长x (单

位:m )的函数.

(1)写出关于x (单位:m )的函数.解析式;

(2)截去的小正方形的边长为多少时,容器的容积最大?最大容积是多少? 解:(1)由题意可得:()(82)(32)V f x x x x ==-- 函数的定义域为3(0,)2

(2)≧2()124424f x x x '=-+ 令()0f x '=,得12

2

,33x x =

=当203x <<

时()0f x '>,()f x 为增函数,当23

32

x <<时()0f x '<,()f x 为减函数 ?2

3

x =是()f x 的极大值点,?区间3(0,2上任意点的函数值都不超过2()3f 此时

32200()327V f m ==?当截去的小正方形的边长为23(m )时,容器的最大容积为

200

27(3

m )

23.已知某家企业的生产成本z (单位:万元)和生产收入ω(单位:万元)都是产量x (单位:t )的函数,其解析式分别为:

32187580z x x x =-+-, 15x ω=

(1)试写出该企业获得的生产利润y (单位:万元)与产量x (单位:t )之间的函数

解析式;

(2)当产量为多少时,该企业能获得最大的利润?最大利润是多少?

解:(1)≧利润=收入-成本,即y z ω=-?32

15(187580)y x x x x =--+-

32186080(0)x x x x =-+-+≥ (2)233660y x x '=-+-解方程0y '=,得12,10x x == 根据x ,x ,列出下表

10x =是函数的极大值点,比较2x =和10x =的函数值,(2)24y =,(10)280y =?

产量为10t 时该企业能获得最大的利润,最大利润为280万元.

24.某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量y (升)关于行驶速度x (km/h )的函数解析式可以表示为880

3

12800013+-=

x x y )1200(≤≤x ,已知甲、乙两地相距100km .

(1)当汽车以40km/h 的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升?

(2)当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升? 解: (1)当40=x km/h 时,汽车从甲地到乙地行驶了

5.240

100

=h 要耗油5.175.2)84080

3401280001(3=?+?-?(升) (2)当速度为x km/h ,汽车从甲地到乙地行

驶了

x

10

h

,耗油量为)(x f 升,依题意得

313100

()(8)12800080f x x x x

=-+

4

15

800128012-+=

x x 2

3

3264080800640)('x x x x x f -=-=(0120)x <≤令0)('=x f ,得80=x 当)

80,0(∈x 时,0)('

(,∈x 时,0)('>x f ,)(x f 是增函数 ?当80=x 时,)(x f 取得极小值:45)880803801280001(

)80(3?+?-?=f 25.114

45

==(升)

因此,当汽车以80 km/h 的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油量少,最少为11.25升。

25.已知函数22()(23)(),x f x x ax a a e x R =+-+∈其中a ∈R 5. (1)当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线方程;

(2)当2

3

a ≠

时,求函数()f x 的极值c . 解(1)当0a =时,2'2

(),()(2)x x f x x e f x x x e ==+,?'(1)

3k f e ==.又

211

(1)(1)f e e ---=-=故曲线()(1,(1))

y f x f =在点处的切线方程为130ex y e --+=(2)'22()(2)24x f x x a x a a e ??=++-+??

,令'

()0f x =,解得2x a =-,或2x a =-.由23a ≠

知,22a a -≠-.以下分两种情况讨论:①若2

3a >,则22a a -<-,当x 变化时,('f 的变化情况如下表:

?函数()f x 在2x a =-时,取得极大值(2)3f a a e -=函数()f x 在2x a =-时,

取得极小值2

(2)(43)a f a a e

--=-②a 若<

3

2

,则a 2->2-a ,当x 变化时,'f 变化情况如下表

?函数()f x 在2x a =-时,取得极小值(2)3f a a e -=函数()f x 在2x a =-时,取

得极大值2

(2)(43)a f a a e

--=-

26.已知函数k f x x x x k =+-+

>2

()ln(1)(0),2

(1)当2k =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点

处的切线方程; (2)当1k ≠时,求函数()f x 的单调区间c

解:(I )当2k =时,2

()ln(1)f x x x x =+-+,1'()121f x x x

=

-++由于(1)ln 2f =,3'(1)2f =,所以曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为 3ln 2(1)2

y x -=-即

322ln 230x y -+-=(II )(1)

'()1x kx k f x x

+-=+,(1,)x ∈-+∞当01k <<时,由

(1)'()01x kx k f x x +-=

=+,得10x =,210k x k -=>所以在(1,0)-和1(

,)k

k

-+∞上'()0f x >;在1(0,)k k -上'()0f x <故()f x 在(1,0)-和1(,)k

k

-+∞单调递增,在1(0,)k k -单调递减当1k >时,(1)'()01x kx k f x x +-==+,得11(1,0)k x k

-=∈-,20x =.

所以在1(1,)k k --和(0,)+∞上'()0f x >;在1(,0)k

k -上'()0f x <故()f x 单调递增区间是1(1,)k k --和(0,)+∞,减区间是1(,0)k

k

- 27.设32()1f x x ax bx =+++的导数()f x '满足(1)2f a '=,(2)f b '=-,其中常数a ,b R ∈.

(1)求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线方程; (2)设()()x g x f x e -'=,求函数()g x 的极值.

:(

1

32()1,f x x ax bx =+++故2()32.f x x ax b '=++令

1,(1)32,x f a b '==++得由已知又令2,(2)124,x f a b '==++得由已知(2),f b '=-因

此124,a b b ++=-解得3.2a =-所以3

235()31,(1)22

f x x x x f =--+=-从而 又因为

3

(1)2()3,2f '=?-=-故曲线()(1,y f x f =在点处的切线方程为

5

()3(1),6210.2

y x x y --=--+-=即 (2)由(1)知2()(333)x g x x x e -=--,从而

有2()(39).x g x x x e -'=-+令()0,g x '= 得2390,x x -+=解得120, 3.x x ==当(,0),()0,()(,0)x g x g x '∈-∞<-∞时故在上为减函数;当(0,3),()0,()x g x g x '∈>时故在(0,3)上为增函数;当(3,)x ∈+∞时,()0,()(3,)g x g x '<+∞故在上为减函数;从而

函数1()0g x x =在处取得极小值2(0)3,3g x =-=在处取得极大值3

(3)15.g e -=

28.已知函数3

()f x ax bx c =++在点1x =处取得极值8c -.

(1)求,a b 的值;

(2)若()f x 有极大值18,求()f x 在[-3,3]上的最大值. 解:(1)因3()f x ax bx c =++,故2

()3f x a x

b '=+由于()f x 在点1x =处取得极值8

c -.

故有(1)30(1)8f a b f a b c c '=+=??=++=-?,4

12a b =?∴?=-?;…………6分(2) 由(1)知

3()412f x x x c =-+2

()121212(1)(

1)f x x x x '∴=-=-+可知[3,1],()x f x ∈--是增函数,[1,1],()x f x ∈-是减函数,[1,3],()x f x ∈是增函数;由此知()f x 在1x =-时取得极大值(1)818f c -=+=,即10c =此时(1)18,(3)82,f f -==因此函数()f x 的最大值是(3)82.f =

29.设()ln g x x =,()()()f x g x g x '=+.

(1)求函数()f x 的单调区间和最小值;(2)讨论()f x 与1

()f x

的大小关系.

解:(1)由题知1()g x x '=,1()ln f x x x ∴=+22111

()x f x x x x

-'∴=-=当(0,1)x ∈时,

()0f x '∴<,故(0,1)x ∈是()f x 的单调减区间;当(1,)x ∈+∞时,()0f x '∴>,故(1,)x ∈+∞是()f x 的单调增区间;因此,1x =是函数()f x 唯一的极小值点,从而也是最

小值点,所以最小值是

(1)1f =;(2)

11

()ln f x x x

=+设11()()()2ln h x f x f x x x x =-=-+,则2

2

(1)

()0x h x

x -'=-≤,所以(0,)x ∈+∞时,()

h x 是单调减函数,当1x =时,(1)0h =,即1

(

)()f x f x

=,所以(0,1)x ∈时,

()(1)0h x h >=,即1()()f x f x >;所以(1,)x ∈+∞时,()(1)0h x h <=,即1

()()f x f x <.

30.[2013·全国卷] 已知函数f(x)=x 3+3ax 2+3x +1.(1)当a =-2时,讨论f(x)的单调性;

(2)若x ∈[2,+∞)时,f(x)≥0,求a 的取值范围.

解:(1)当a =-2时,f(x)=x 3

-3 2x 2

+3x +1,f ′(x)=3x 2

-6 2x +3.令f ′(x)=0,得x 1=2-1,x 2=2+1.当x ∈(-≦,2-1)时,f ′(x)>0,f(x)在(-≦,2-1)上是增函数;当x ∈(2-1,2+1)时,f ′(x)<0,f(x)在(2-1,2+1)上是减函数;当x ∈(2+1,+≦)时,f ′(x)>0,f(x)在(2+1,+≦)上是增函数.(2)由f(2)≥0得a

≥-54.当a ≥-54,x ∈(2,+≦)时,f ′(x)=3(x 2

+2ax +1)≥3? ????x 2-52x +1=3? ????x -12(x -

2)>0,所以f(x)在(2,+≦)上是增函数,于是当x ∈[2,+≦)时,f(x)≥f(2)≥0.综上,

a 的取值范围是????

??-54,+≦.

《导数》基础训练题(1)答案

高考数学模拟卷基础题型训练(1)姓名: 导数概念公式 【笔记】 课堂练习 1、在曲线2 y x =上切线倾斜角为 4 π 的点是( D ) A .(0,0) B .(2,4) C .11(, )416 D .11 (,)24 【笔记】 2、曲线2 21y x =+在点(1,3)P -处的切线方程为( A ) A .41y x =-- B .47y x =-- C .41y x =- D .47y x =+ 【笔记】 3、函数在322y x x =-+在2x =处的切线的斜率为 10 【笔记】 4、函数1 y x x =+ 的导数是( A ) A .211x - B .11x - C .2 11x + D .1 1x + 【笔记】 5、函数cos x y x = 的导数是( C ) A .2sin x x - B .sin x - C .2sin cos x x x x +- D . 2 cos cos x x x x +- 【笔记】 6、函数sin (cos 1)y x x =+的导数是( C ) A .cos2cos x x - B .cos2sin x x + C .cos2cos x x + D .2 cos cos x x + 【笔记】 课后作业(1) 姓名: 1、3 2 ()32f x ax x =++,若' (1)4f -=,则a 的值等于( D ) A .3 19 B .3 16 C .3 13 D .3 10 2、函数sin 4y x =在点(,0)M π处的切线方程为( D ) A .y x π=- B .0y = C . 4y x π=- D .44y x π=- 3、求下列函数的导数: (1)12 y x =; (2)41 y x = ; (3 )y 【答案】(1)11 ' 12x y =, (2)5 4--=x y ;(3)52 5 3- =x y 4、若3' 0(),()3f x x f x ==,则0x 的值为_________1±________ 5、函数sin x y x =的导数为___________2 ' sin cos x x x x y -=__________ 6、与曲线y =1 e x 2相切于P (e ,e)处的切线方程是(其中e 是自然对数的底) 高考数学模拟卷基础题型训练(2)姓名: 1、已知曲线3 :C y x =。求曲线C 上横坐标为1的点处的切线的方程为 【笔记】 2、已知3 2 ()32f x ax x =++,若' (1)4f -=,则a 的值是( ) A . 193 B .163 C .133 D .10 3 【笔记】

完备版版高职专升本第二章导数及其应用习题及答案.docx

应用数学习题集 第二章导数及其应用 一. 选择题 1.若 f ( x) 在x0处可导,则以下结论错误的是(D)。 A f ( x) 在x0处有极限; B f ( x) 在x0处连续; C f ( x) 在x0处可微; D f '( x )lim f (x) 必成立。 x x 2.若 f ( x) 在x0处可导,则(B)是错误的。(02-03 电大试题 ) A 函数f ( x)在点 x 0处有定义; B lim f ( x) A ,但A f (x0 ) ; x x0 C 函数f ( x)在 x 0处连续;D函数 f ( x) 在x0处可微。 3. f (x) 在x0处不连续,则 f (x) 在x0处(A) A 必不可导; B 有时可导; C 必无定义; D 必无极限。 4.函数 f ( x) =|2x|在x=0处的导数(D)。 A等于 0 ;B等于 2 ; C 等于 -2 ;D不存在。 5.函数 f ( x) =|sinx|在点 x=0处的导数(D)。 A等于 -1 ;B等于 0 ; C 等于 1;D不存在。 6 .y ln | x |,则 y ’= ( B)。 A1;B 1 ;C 1 ;D 1 。 | x |x x| x | 7.曲线 y=sinx在点 (0,0)处的切线方程是(C)。 A y=2x B y 1 x C y=x D y=-x 2 8. f (x)x cos x,则 f " ( x) =(D)。 (02-03电大试题 ) A cosx+xsinx B cosx-xsinx C2sinx+xcosx D -2sinx-xcosx 9.函数中在 [1 , e] 上满足 Lagrange定理条件的函数是(B)。 A y=ln(lnx); B y=lnx; C y=1; D y=ln(2-x)。 ln x 10 .若f ( x)在 [a,b] 上连续,在 (a,b)内可导,Lagrange定理的结论是至少存在一点ξ,使( A )。

高考数学 导数及其应用的典型例题

第二部分 导数、微分及其导数的应用 知识汇总 一、求导数方法 1.利用定义求导数 2.导数的四则运算法则 3.复合函数的求导法则 若)(u f y =与)(x u φ=均可导,则[])(x f y φ=也可导,且dx du du dy dx dy ? = 即 [])()(x x f y φφ'?'=' 4.反函数的求导法则 若)(x f y =与)(y x φ=互为反函数,且)(y φ单调、可导,则 )(1)(y x f φ'= ',即dy dx dx dy 1 = 5.隐函数求导法 求由方程0),(=y x F 确定的隐函数 )(x f y =的导数dx dy 。只需将方程0),(=y x F 两边同时对x 求导(注意其中变量y 是x 的函数),然后解出 dx dy 即可。 6.对数求导法 对数求导法是先取对数,然后按隐函数求导数的方法来求导数。对数求导法主要解决两类函数的求导数问题: (1)幂指数函数y=)()(x v x u ;(2)由若干个因子的乘积或商的显函数,如 y= 3 4 )3(52)2)(1(---++x x x x x ,3 ) 2)(53() 32)(1(--+-=x x x x y ,5 5 2 2 5 +-=x x y 等等。 7.由参数方程所确定函数的求导法则 设由参数方程 ? ? ?==)() (t y t x ?φ ),(βα∈t 确定的函数为y=f(x),其中)(),(t t ?φ

可导,且)(t φ'≠0,则y=f(x)可导,且 dt dx dt dy t t dx dy =''=)()(φ? 8.求高阶导数的方法 二、求导数公式 1.基本初等函数求导公式 (1) 0)(='C (2) 1 )(-='μμμx x (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -=' (5) x x 2 sec )(tan =' (6) x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9) a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '= (11) a x x a ln 1 )(log = ' (12) x x 1)(ln = ', (13) 211)(arcsin x x -= ' (14) 211)(arccos x x -- =' (15) 21(arctan )1x x '= + (16) 21(arccot )1x x '=- + 2.常见函数的高阶导数 (1) n n x n x -+-?-?-?=αα αααα)1()2()1()() ( (2) x n x e e =) () ( (3) ()()ln x n x n a a a = (4) () (sin ) sin 2n x x n π? ?=+? ??? (5) ??? ? ??+=2cos )(cos )(πn x x n (6) () 1 (1)!ln()(1) ()n n n n a x a x --+=-+ (7) 1 )() (!)1()1(++-=+n n n n b ax a n b ax

导数练习题 含答案

导数练习题 班 级 姓名 一、选择题 1.当自变量从x 0变到x 1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[x 0,x 1]上的平均变化率 B .在x 0处的变化率 C .在x 1处的变化量 D .在区间[x 0,x 1]上的导数 2.已知函数y =f (x )=x 2 +1,则在x =2,Δx =0.1时,Δy 的值为( ) A .0.40 B .0.41 C .0.43 D .0.44 3.函数f (x )=2x 2-1在区间(1,1+Δx )上的平均变化率Δy Δx 等于( ) A .4 B .4+2Δx C .4+2(Δx )2 D .4x 4.如果质点M 按照规律s =3t 2 运动,则在t =3时的瞬时速度为( ) A . 6 B .18 C .54 D .81 5.已知f (x )=-x 2+10,则f (x )在x =32处的瞬时变化率是( ) A .3 B .-3 C . 2 D .-2 6.设f ′(x 0)=0,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))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 =-1 x 在点(1,-1)处的切线方程 为( ) A .y =x -2 B .y =x C .y =x + 2 D .y =-x -2 8.已知曲线y =2x 2上一点A (2,8),则A 处的切线斜率为( ) A .4 B .16 C .8 D .2 9.下列点中,在曲线y =x 2上,且在该点 处的切线倾斜角为π 4的是( ) A .(0,0) B .(2,4) C .(14,1 16) D .(12,1 4) 10.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( ) A .a =1,b = 1 B .a =-1,b =1 C .a =1,b =- 1 D .a =-1,b =-1 11.已知f (x )=x 2,则f ′(3)=( ) A .0 B .2x C . 6 D .9 12.已知函数f (x )=1 x ,则f ′(-3)=( ) A . 4 B.1 9 C .-14 D .-1 9 13.函数y =x 2 x +3 的导数是( )

高二数学导数及其应用练习题及答案

(数学选修1-1)第一章 导数及其应用 [提高训练C 组]及答案 一、选择题 1.若()sin cos f x x α=-,则'()f α等于( ) A .sin α B .cos α C .sin cos αα+ D .2sin α 2.若函数2()f x x bx c =++的图象的顶点在第四象限,则函数'()f x 的图象是( ) 3.已知函数1)(23--+-=x ax x x f 在),(+∞-∞上是单调函数,则实数a 的 取值范围是( ) A .),3[]3,(+∞--∞ B .]3,3[- C .),3()3,(+∞--∞ D .)3,3(- 4.对于R 上可导的任意函数()f x ,若满足'(1)()0x f x -≥,则必有( ) A . (0)(2)2(1)f f f +< B. (0)(2)2(1)f f f +≤ C. (0)(2)2(1)f f f +≥ D. (0)(2)2(1)f f f +> 5.若曲线4 y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则l 的方程为( ) A .430x y --= B .450x y +-= C .430x y -+= D .430x y ++= 6.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 二、填空题 1.若函数()()2 f x x x c =-在2x =处有极大值,则常数c 的值为_________;

2.函数x x y sin 2+=的单调增区间为 。 3.设函数())(0)f x ??π=+<<,若()()f x f x '+为奇函数,则?=__________ 4.设3 2 1()252 f x x x x =- -+,当]2,1[-∈x 时,()f x m <恒成立,则实数m 的 取值范围为 。 5.对正整数n ,设曲线)1(x x y n -=在2x =处的切线与y 轴交点的纵坐标为n a ,则 数列1n a n ?? ? ?+?? 的前n 项和的公式是 三、解答题 1.求函数3(1cos 2)y x =+的导数。 2.求函数y = 3.已知函数3 2 ()f x x ax bx c =+++在2 3 x =-与1x =时都取得极值 (1)求,a b 的值与函数()f x 的单调区间 (2)若对[1,2]x ∈-,不等式2()f x c <恒成立,求c 的取值范围。 4.已知23()log x ax b f x x ++=,(0,)x ∈+∞,是否存在实数a b 、,使)(x f 同时满足下列 两个条件:(1))(x f 在(0,1)上是减函数,在[)1,+∞上是增函数;(2))(x f 的最小值是1,若存在,求出a b 、,若不存在,说明理由. (数学选修1-1)第一章 导数及其应用 [提高训练C 组] 一、选择题 1.A ' ' ()sin ,()sin f x x f αα==

(完整版)导数及其应用单元测试卷.docx

导数及应用 《导数及其应用》单元测试卷 一、 选择题 1.已知物体的运动方程是 s 1 t 4 4t 3 16t 2 ( t 表示时间, s 表示位移),则瞬时速度为 4 0 的时刻是:( ) A . 0 秒、 2 秒或 4 秒 B . 0 秒、 2 秒或 16 秒 C . 2 秒、 8 秒或 16 秒 D . 0 秒、 4 秒或 8 秒 2.下列求导运算正确的是( ) A . ( x 1 ) 1 1 B . (log 2 x) 1 x x 2 x ln 2 C . (3x ) 3x log 3 e D . x 2 cos x 2sin x 3.曲线 y x 3 2x 4 在点 (13), 处的切线的倾斜角为( ) A . 30° B . 45° C . 60° D . 120° 4.函数 y=2x 3-3x 2-12x+5 在 [0,3] 上的最大值与最小值分别是( ) A.5 , -15 B.5 , 4 C.-4 , -15 D.5 , -16 5.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶 路程 s 看作时间 t 的函数,其图像可能是( ) s s s s O tO tO t O t A . 1 B . C . D . 6.设函数 f (x) 2x 1(x 0), 则 f ( x) ( ) x A .有最大值 B .有最小值 C .是增函数 D .是减函数 7.如果函数 y=f ( x ) 的图像如右图,那么导函数 y=f ( x ) 的图像可能是 ( ) 8.设 f ( x) x ln x ,若 f '(x 0 ) 2 ,则 x 0 ( ) A . e 2 B . e C . ln 2 D . ln 2 2

导数有关知识点总结、经典例题及解析、近年高考题带答案

导数及其应用 【考纲说明】 1、了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度,加速度,光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念。 2、熟记八个基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则,了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数。 3、理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值。 【知识梳理】 一、导数的概念 函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ?,那么函数y 相应地有增量y ?=f (x 0+x ?)-f (x 0),比值x y ??叫做函数y=f (x )在x 0到x 0+x ?之间的平均变化率,即x y ??=x x f x x f ?-?+)()(00。如果当0→?x 时,x y ??有极限,我们 就说函数y=f(x)在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f’(x 0)或y’|0x x =。 即f (x 0)=0lim →?x x y ??=0lim →?x x x f x x f ?-?+)()(00。 说明:

(1)函数f (x )在点x 0处可导,是指0→?x 时,x y ??有极限。如果x y ??不存在极限,就说函数在点x 0处不可导, 或说无导数。 (2)x ?是自变量x 在x 0处的改变量,0≠?x 时,而y ?是函数值的改变量,可以是零。 由导数的定义可知,求函数y=f (x )在点x 0处的导数的步骤: (1)求函数的增量y ?=f (x 0+x ?)-f (x 0); (2)求平均变化率x y ??=x x f x x f ?-?+) ()(00; (3)取极限,得导数f’(x 0)=x y x ??→?0lim 。 二、导数的几何意义 函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f’(x 0)。相应地,切线方程为y -y 0=f/(x 0)(x -x 0)。 三、几种常见函数的导数 ①0;C '= ②() 1;n n x nx -'= ③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();x x e e '=⑥()ln x x a a a ' =; ⑦ ()1ln x x '= ; ⑧()1 l g log a a o x e x '=. 四、两个函数的和、差、积的求导法则 法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差), 即: ( .)' ''v u v u ±=± 法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数, 即: .)('''uv v u uv += 若C 为常数,则' ''''0)(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: .)(''Cu Cu = 法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方: ? ?? ??v u ‘=2' 'v uv v u -(v ≠0)。 形如y=f [x (?])的函数称为复合函数。复合函数求导步骤:分解——求导——回代。法则:y '|x = y '|u ·u '|x 五、导数应用 1、单调区间: 一般地,设函数)(x f y =在某个区间可导,

导数练习题带标准答案

导数练习题带答案

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导数及其应用 一、选择题 1.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的( ) A 充分条件 B 必要条件 C 充要条件 D 必要非充分条件 2.已知点P(1,2)是曲线y=2x 2上一点,则P 处的瞬时变化率为 ( ) A .2 B .4 C .6 D . 2 13.设函数()f x =x 3 ﹣x 2 ,则)1(f '的值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .5 4.已知函数???>+<+=) 0()0(1)(x a x x a x f x ,若)(lim 0 x f x →存在,则= -)2(' f A.2ln 4 B. 45 C.2- D.2ln 4 15.设球的半径为时间t 的函数()R t 。若球的体积以均匀速度c 增长,则球的表面积的增长速 度与球半径 A.成正比,比例系数为C B. 成正比,比例系数为2C C.成反比,比例系数为C D. 成反比,比例系数为2C 6.已知函数1)(2 3--+-=x ax x x f 在),(+∞-∞上是单调函数,则实数a 的取值范围是 ( ) A .),3[]3,(+∞--∞Y B .]3,3[- C .),3()3,(+∞--∞Y D .) 3,3(-7.一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的距离为43215 243 s t t t =-+,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 8.下列等于1的积分是 ( ) A . dx x ? 1 B . dx x ?+1 0)1( C .dx ?1 01 D .dx ?1021 9.1 1lim 10 0-+→x x x 的值是 A.不存在 B.0 C.2 D.10

导数及其应用同步练习及答案

第一章 导数及其应用 1.1 变化率与导数 1. 设函数()x f y =,当自变量x 由0x 改变到x x ?+0时,函数的改变量y ?为【 】 A .()x x f ?+0 B .()x x f ?+0 C .()x x f ??0 D .()()00x f x x f -?+ 2. 一质点运动的方程为221t s -=,则在一段时间[]2,1内的平均速度为【 】 A .-4 B .-8 C .6 D . -6 3. 曲线=y x x 32+在2x =处的切线的斜率为【 】 A . 7 B . 6 C . 5 D . 4 4. 在曲线12+=x y 的图象上取一点(1,2)及附近一点()y x ?+?+2,1,则x y ??为 【 】 A .21+?+ ?x x B .21-?- ?x x C .2+?x D .x x ?- ?+12 5. 将半径为R 的球加热,若球的半径增加R ?,则球体积的平均变化率为【 】 A .()()2 3 24 443R R R R R πππ??+??+? B .()2 24443 R R R R πππ+??+? C .24R R π?? D .24R π 6.某质点的运动方程是2(21)s t t =--,则在t=1s 时的瞬时速度为 【 】 A .-1 B .-3 C .7 D .13 7.物体按照s (t )=3t 2+t +4的规律作直线运动,则在4s 附近的平均变化率为 . 8.已知物体的运动方程是23(s t t t =+秒,s 米),则物体在时刻t = 4时的速度v = . 9.求2x y =在0x x =附近的平均变化率. 10. 求曲线y =f (x )=x 2+1在点P (1,2)处的切线方程. 11.将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要对原油进行冷却和加热,如果第xh 时,原油的温度(单位:C )为2()715(08)f x x x x =-+≤≤,计算第2h 时和第5h 时,原油温度的瞬时变化率,并说明它们的意义. 1.2 导数的运算 1. 函数y = (2x +1) 3在x = 0处的导数是 【 】 A .0 B .1 C .3 D .6 2.函数y =x 2co sx 的导数为 【 】 A . y ′=2x co sx -x 2s i nx B . y ′=2x co sx +x 2s i nx C . y ′=x 2co sx -2xs i nx D . y ′=x co sx -x 2s i nx 3. 已知函数f (x ) = a x 2 +c ,且(1)f '=2 , 则a 的值为 【 】

(完整版)《导数及其应用》单元测试卷

《导数及其应用》单元测试 一、填空题(本大题共14题,每小题5分,共计70 分) 1、函数()cos sin f x x x x =+的导数()f x '= ; 2、曲线2 4x y =在点(2,1)P 处的切线斜率k =_________ ___; 3、函数13)(2 3+-=x x x f 的单调减区间为_________ __ _____; 4、设()ln f x x x =,若0'()2f x =,则0x =__________ ______; 5、函数3 2 ()32f x x x =-+的极大值是___________; 6、曲线3 2 ()242f x x x x =--+在点(1,3)-处的切线方程是________________; 7、函数93)(2 3 -++=x ax x x f ,已知)(x f 在3-=x 时取得极值,则a =_______ __; 8、设曲线2 ax y =在点(1,a )处的切线与直线062=--y x 平行,则=a ____________; 9、已知曲线3lnx 4x y 2-=的一条切线的斜率为2 1 ,则切点的横坐标为_____________; 10、曲线3 x 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 ; 11、已知函数3 ()128f x x x =-+在区间[3,3]-上的最大值与最小值分别为,M m , 则M m -=___________; 12、设曲线ax y e =在点(01),处的切线与直线210x y ++=垂直,则a = ; 13、已知函数)(x f x y '=的图像如右图所示(其中)(x f '是函数))(的导函数x f , 下面四个图象中)(x f y =的图象大致是______ ______; ① ② 14、将边长为1的正三角形薄片,沿一条平行于底边的直线剪成两块,其中一块是梯形, 记2 (S =梯形的周长) 梯形的面积 ,则S 的最小值是___ ____。

导数基础练习题

导数基础题 一 1.与直线042=+-y x 的平行的抛物线2 x y =的切线方程是 ( ) A .032=+-y x B .032=--y x C .012=+-y x D .012=--y x 2. 函数)1()1(2 -+=x x y 在1=x 处的导数等于 ( ) A .1 B .2 C .3 D .4 3.过抛物线2 x y =上的点M (41 ,21-)的切线的倾斜角为( ) A . 4 π B .3π C .43π D .2 π 4.函数3 31x x y -+=有( ) (A )极小值-1,极大值1 (B )极小值-2,极大值3 (C )极小值-2,极大值2 (D )极小值-1,极大值3 1、已知()2 f x x =,则()3f '等于( ) A .0 B .2x C .6 D .9 2、()0f x =的导数是( ) A .0 B .1 C .不存在 D .不确定 3、32y x =的导数是( ) A .23x B .213x C .1 2- D .323x 4、曲线n y x =在2x =处的导数是12,则n 等于( ) A .1 B .2 C .3 D .4 5、若()3f x x =,则()1f '等于( ) A .0 B .1 3 - C .3 D .13 6、2y x =的斜率等于2的切线方程是( ) A .210x y -+= B .210x y -+=或210x y --= C .210x y --= D .20x y -=

7、在曲线2y x =上的切线的倾斜角为 4 π 的点是( ) A .()0,0 B .()2,4 C .11,416?? ??? D .11,24?? ??? 8、已知()53sin f x x x -=+,则()f x '等于( ) A .653cos x x --- B .63cos x x -+ C .653cos x x --+ D .63cos x x -- 9、函数2cos y x -=的导数是( ) A .2cos sin x x - B .4sin 2cos x x - C .22cos x - D .22sin x - 10、设()sin y f x =是可导函数,则x y '等于( ) A .()sin f x ' B .()sin cos f x x '? C .()sin sin f x x '? D .()cos cos f x x '? 11、函数()2 2423y x x =-+的导数是( ) A .()2823x x -+ B .()2 216x -+ C .()()282361x x x -+- D .()()242361x x x -+- 12、22sin 35cos y x x =+的导数是( ) A .22sin 35sin x x - B .2sin 610sin x x x - C .23sin 610sin x x x + D .23sin 610sin x x x - 13、曲线34y x x =-在点()1,3--处的切线方程是( ) A .74y x =+ B .72y x =+ C .4y x =- D .2y x =- 14、已知a 为实数,()()()24f x x x a =--,且()10f '-=,则 a =___________. 17、正弦曲线sin y x =上切线斜率等于 1 2 的点是___________.

导数及其应用的习题(教师版)

导数及其应用的习题 一.要点梳理 1.f ′(x )>0在(a ,b )上成立是f (x )在(a ,b )上单调递增的充分条件利用导数研究函数的单调性比用函数单调性的定义要方便,但应注意f ′(x )>0(或f ′(x )<0)仅是f (x )在某个区间上递增(或递减)的充分条件.在区间(a ,b )内可导的函数f (x )在(a ,b )上递增(或递减)的充要条件应是f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0),x ∈(a ,b )恒成立,且f ′(x )在(a ,b )的任意子区间内都不恒等于0.这就是说,函数f (x )在区间上的增减性并不排斥在该区间内个别点x 0处有f ′(x 0)=0,甚至可以在无穷多个点处f ′(x 0)=0,只要这样的点不能充满所给区间的任何子区间,因此在已知函数f (x )是增函数(或减函数)求参数的取值范围时,应令f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0)恒成立解出参数的取值范围,然后检验参数的取值能否使f ′(x )恒等于0,若能恒等于0,则参数的这个值应舍去,若f ′(x )不恒为0,则由f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0),x ∈(a ,b )恒成立解出的参数的取值范围确定. 2.对于可导函数f (x ),f ′(x 0)=0并不是f (x )在x =x 0处有极值的充分条件对于可导函数f (x ),x =x 0是f (x )的极值点,必须具备①f ′(x 0)=0,②在x 0两侧,f ′(x )的符号为异号.所以f ′(x 0)=0只是f (x )在x 0处有极值的必要条件,但并不充分. 二.疑点清源 1.运用导数不仅可以求解曲线的斜率,研究函数的单调性,确定函数的极值与最值,还可利用导数研究参数的取值范围,来讨论方程根的分布与证明不等式. 2.用导数研究参数的取值范围,确定方程根的个数,证明不等式,其实质就是转化成函数的单调性、极值与最值的问题,运用导数进行研究. 3.函数的极值与函数的最值是有区别与联系的:函数的极值是一个局部性概念,而最值是某个区间的整体性概念;函数的极值可以有多个,而函数的最大(小)值最多只有一个 4.极值点不一定是最值点,最值也不一定是极值点,但如果连续函数在区间(a ,b )内只有一个极值点,则极大值就是最大值,极小值就是最小值. 5.在求可导函数的最值时,不必讨论导数为零的点是否为极值点,而直接将导数为零的点与端点处的函数值进行比较即可. 6.对于一般函数而言,函数的最值必在下列各种点中取得:导数为零的点,导数不存在的点,端点. 三.典例精析 题型一:利用导数求函数的单调区间 例1:已知函数f (x )=x 3-ax 2 -3x .(1)若f (x )在[1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围;(2)若x =3是f (x )的极值点,求f (x )的单调区间. 解:(1)对f (x )求导,得 f ′(x )=3x 2-2ax -3.由 f ′(x )≥0,得a ≤32? ????x -1x .记t (x )=32? ? ???x -1x , 当x ≥1时,t (x )是增函数,t (x )min =3 2(1-1)=0.∴a ≤0. (2)由题意,f ′(3)=0,即27-6a -3 =0,∴a =4.∴f (x )=x 3-4x 2-3x ,f ′(x )=3x 2-8x -3.令f ′(x )=0,得x 1=-1 3,x 2=3. 当x 增 减 增

高中数学选修2-2第1章《导数及其应用》单元测试题

选修2-2第一章《导数及其应用》单元测试题 一、选择题:(每小题有且只有一个答案正确,每小题5分,共50分) 1.下列结论中正确的是( ) A .导数为零的点一定是极值点 B .如果在0x 附近的左侧0)('>x f ,右侧0)('x f ,右侧0)('x f ,那么)(0x f 是极大值 2. 已知函数c ax x f +=2)(,且(1)f '=2,则a 的值为( ) A .1 B .2 C .-1 D .0 3.()f x 与()g x 是定义在R 上的两个可导函数,若()f x 与()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 .()()0f x g x == D .()()f x g x +为常数函数 4.函数x x y 33-=在[-1,2]上的最小值为( ) A .2 B .-2 C .0 D .-4 5.设函数()y f x =在定义域内可导,()y f x =的图象如图1所示,则导函数()y f x '=可能为( ) 6.方程010962 3 =-+-x x x 的实根个数是( ) A .3 B .2 C .1 D .0 7.曲线ln(21)y x =-上的点到直线082=+-y x 的最短距离是 ( ) A . B . C . D .0 8.曲线)2 30(cos π≤≤=x x y 与坐标轴围成的面积是( ) A .4 B . 52 C .3 D .2 9.设12ln )(:2 ++++=mx x x e x f p x 在),0(+∞内单调递增,5:-≥m q ,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 A B C D

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32 ()32f x ax x =++,若(1)4f '-=,则a 的值等于 A 193 B 103 C 16 3 D 133 2 已知直线1y kx =+与曲线3 y x ax b =++切于点(1,3),则b 的值为 A 3 B -3 C 5 D -5 3 函数2y x a a = +2 ()(x-)的导数为 A 222()x a - B 223()x a + C 223()x a - D 22 2()x a + 4 曲线313y x x =+在点4 (1,)3 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为 A 1 9 B 29 C 13 D 2 3 5 已知二次函数2 y ax bx c =++的导数为(),(0)0f x f ''>,对于任意实数x ,有()0f x ≥,则(1) (0) f f '的最小值为 A 3 B 52 C 2 D 32 6 已知函数()f x 在1x =处的导数为3,则()f x 的解析式可能为 A 2()(1)3(1)f x x x =-+- B ()2(1)f x x =- C 2()2(1)f x x =- D ()1f x x =- 7 下列求导数运算正确的是 A 211()1x x x '+=+ B 21 (log )ln 2 x x '= C 3(3)3log x x e '=? D 2 (cos )2sin x x x x '=- 8 曲线32 153 y x x =-+在1x =处的切线的倾斜角为 A 6 π B 34π C 4π D 3 π 9 曲线3 2 31y x x =-+在点(1,1)-处的切线方程为 A 34y x =- B 32y x =-+ C 43y x =-+ D 45y x =- 10 设函数sin cos y x x x =+的图像上的点(,)x y 处的切线斜率为k ,若()k g x =,则函数()k g x =的图像大致为

北师大高中数学选修22培优新方案习题课二 导数及其应用 含解析

习题课(二) 导数及其应用 1.已知函数f (x )的导函数f ′(x )=a (x -b )2+c 的图象如图所示,则函 数f (x )的图象可能是( ) 解析:选D 由导函数图象可知,当x <0时,函数f (x )递减,排除A 、B ;当00,函数f (x )递增.因此,当x =0时,f (x )取得极小值,故选D. 2.已知函数f (x )=13x 3-12 x 2+cx +d 有极值,则c 的取值范围为( ) A.? ???-∞,14 B .????-∞,14 C.????14,+∞ D.????14,+∞ 解析:选A 由题意得f ′(x )=x 2-x +c ,若函数f (x )有极值,则Δ=1-4c >0,解得c <14 . 3.已知函数f (x )=2x 3+ax 2+36x -24在x =2处有极值,则该函数的一个递增区间是( ) A .(2,3) B .(3,+∞) C .(2,+∞) D .(-∞,3) 解析:选B 因为函数f (x )=2x 3+ax 2+36x -24在x =2处有极值,又f ′(x )=6x 2+2ax +36,所以f ′(2)=0,解得a =-15.令f ′(x )>0,解得x >3或x <2,所以函数的一个递增区间是(3,+∞). 4.已知f (x )=3x 2+ln x ,则lim Δx →0 f (1+2Δx )-f (1-Δx )Δx =( ) A .7 B .73 C .21 D .-21 解析:选C ∵f ′(x )=6x +1x , ∴lim Δx →0 f (1+2Δx )-f (1-Δx )Δx =3lim 3 Δx →0 f (1+2Δx )-f (1-Δx )3Δx =3f ′(1)=21,选C. 5.函数y =ln x -x 在x ∈(0,e]上的最大值为( ) A .e B .1

《导数及其应用》单元测试题详细答案

导数单元测试题 11.29 一、填空题 1.函数()2 2)(x x f π=的导数是_______ 2.函数x e x x f -?=)(的一个单调递增区间是________ 3.若函数b bx x x f 33)(3 +-=在()1,0内有极小值,则实数b 的范围是_______ 4.若曲线4 y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则l 的方程为______ 5.曲线x y e =在点2 (2)e ,处的切线与坐标轴所围三角形的面积为_________ 6.设()f x '是函数()f x 的导函数,将()y f x =和()y f x '=的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是_______ 7.已知二次函数2 ()f x ax bx c =++的导数为'()f x ,'(0)0f >,对于任意实数x 都有 ()0f x ≥,则 (1) '(0) f f 的最小值为________ 8.设2 :()e ln 21x p f x x x mx =++++在(0)+∞,内单调递增,:5q m -≥,则p 是q 的______________条件 9. 函数)(x f 的图像如图所示,下列数值排序正确的是( ) (A ))2()3()3()2(0/ / f f f f -<<< y (B ) )2()2()3()3(0/ / f f f f <-<< (C ))2()3()2()3(0/ / f f f f -<<< (D ))3()2()2()3(0/ / f f f f <<-< O 1 2 3 4 x 10.函数()ln f x x x =的单调递增区间是____.

精编导数及其应用高考题精选含答案

导数及其应用高考题精选 1.(2010·海南高考·理科T3)曲线y x 在点1,1 处的切线方程为() x 2 (A)y2x1(B)y2x1(C)y2x 3(D)y 2x2 【命题立意】本题主要考查导数的几何意义,以及熟练运用导数的运算法则进行求解. 【思路点拨】先求出导函数,解出斜率,然后根据点斜式求出切线方程. 【规范解答】选A.因为y 2 2,所以,在点 1,1 处的切线斜率 2) (x 2 22 ,所以,切线方程为 y1 2(x 1) ,即 y2x1 ,故选A. ky x1 (12) 2.(2010·山东高考文科·T8)已知某生产厂家的年利润y (单位:万元) 与年产量x (单位:万件)的函数关系式为y 1x3 81x 234,则使该生产厂 3 家获得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 【命题立意】本题考查利用导数解决生活中的优化问题,考查了考生的分析 问题解决问题能力和运算求解能力. 【思路点拨】利用导数求函数的最值. 【规范解答】选C,y' x2 81,令y0得x 9或x 9(舍去),当x 9 时y' 0;

当x9时y'0,故当x 9时函数有极大值,也是最大值,故选C. 3.(2010·山东高考理科·T7)由曲线y=x 2,y= x 3围成的封闭图形面积为() (A)1 (B) 1 (C) 1 (D) 7 12 4 3 12 【命题立意】本题考查定积分的基础知识,由定积分求曲线围成封闭图形的

面积,考查了考生的想象能力、推理论证能力和运算求解能力. 【思路点拨】先求出曲线y=x2,y=x3的交点坐标,再利用定积分求面积. 【规范解答】选A,由题意得:曲线y=x2,y=x3的交点坐标为(0,0) ,(1,1),故 所求封闭图形的面积为1(x2-x3)dx= 1 1 1 0 1- 1= 故选A. 3 4 12 4 4.(2010·辽宁高考理科·T10)已知点P在曲线y= x 上,为曲线在点 e 1 P处的切线的倾斜角,则的取值范围是() (A)[0, )(B)[ , )( ,3 ](D)[ 3 ,) 4 4 2 2 4 4 【命题立意】本题考查了导数的几何意义,考查了基本等式,函数的值域,直线的倾斜角与斜率。 【思路点拨】先求导数的值域,即tan的范围,再根据正切函数的性质求的范围。 【规范解答】选 D. 5.(2010·湖南高考理科·T4) 4 1 dx等于()2x A、2ln2 B、2ln2 C、ln2 D、ln2 【命题立意】考查积分的概念和基本运算. 【思路点拨】记住1 的原函数. x 1 4 【规范解答】选D. dx=(lnx+c)|42=(ln4+c)-(ln2+c)=ln2. 2 x 【方法技巧】关键是记住被积函数的原函数.

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