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人教A版 (2019)选择性必修 第二册5.2 导数的运算复习练习题
展开5.2 导数的运算
【考点梳理】
考点一 基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)
f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin x
f(x)=ax(a>0,且a≠1)
f′(x)=axln a
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f′(x)=
f(x)=ln x
f′(x)=
考点二:导数的运算法则
已知f(x),g(x)为可导函数,且g(x)≠0.
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x),特别地,[cf(x)]′=cf′(x).
(3)′=.
考点三:复合函数的导数
1.复合函数的概念
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过中间变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x)).
2.复合函数的求导法则
一般地,对于由函数y=f(u)和u=g(x)复合而成的函数y=f(g(x)),它的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=y′u·u′x,即y对x的导数等于y对 u的导数与u对x的导数的乘积.
重难点规律归纳:
一:求复合函数的导数的步骤
二:利用导数的几何意义解决切线问题的两种情况
①若已知点是切点,则在该点处的切线斜率就是该点处的导数;
②若已知点不是切点,则应先设出切点,再借助两点连线的斜率公式进行求解.
(2)求过点P与曲线相切的直线方程的三个步骤
【题型归纳】
题型一:利用导数公式求函数的导数
1.(2022春·陕西咸阳·高二校考)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2022春·湖南株洲·高二校考期中)求下列函数的导数.
(1);(2);(3);(4);(5).
3.(2022·高二)求下列函数的导数:
(1);(2) ;(3);(4) .
题型二:导数的运算法则
4.(2022春·陕西西安·高二校考阶段练习)求下列函数的导函数:
(1)(2)(3)
5.(2022秋·陕西延安·高二校考阶段练习)求下列函数的导数.
(1);(2);(3);(4).
6.(2022·高二)求下列函数的导数:
(1);(2);(3);(4);(5);(6).
题型三:复合函数与导数的运算法则的综合应用
7.(2022·高二课时练习)求下列函数的导数:
(1);(2);(3);(4);(5);(6).
8.(2022·高二)求下列函数的导数:
(1);(2);(3);(4).
9.(2022·高二)求下列函数的导数:
(1);(2);(3);(4).
题型四:与切线有关的综合问题(切点、某点)
10.(2022春·江苏扬州·高二扬州中学校考阶段练习)已知二次函数,其图象过点,且.
(1)求、的值;
(2)设函数,求曲线在处的切线方程.
11.(2022秋·浙江宁波·高二宁波市李惠利中学校联考期中)已知函数.
(1)求导函数;
(2)当时,求函数的图像在点处的切线方程.
12.(2022·全国·高二专题练习)(1)P是曲线上的一个动点,求点P到直线距离的最小值;
(2)已知函数,求函数过点的切线方程.
【双基达标】
一、 单选题
13.(2022·全国·高二假期作业)已知,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
14.(2022秋·山东聊城·高二山东聊城一中校考期中)已知函数,则的值为( )
A. B. C. D.
15.(2022·全国·高二假期作业)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
16.(2022春·陕西延安·高二)已知某容器的高度为30cm,向容器内注入液体,且容器内液体的高度h(单位:cm)与时间t(单位:s)的函数关系式为.当时,液体上升高度的瞬时变化率为2e cm/s,则当时,液体上升高度的瞬时变化率为( )
A. B. C. D.
17.(2022春·陕西延安·高二校考)已知函数,则曲线在处的切线斜率为( )
A.0 B. C. D.
18.(2022春·江苏连云港·高二校考期末)已知函数,.若,,则( )
A. B. C. D.
19.(2021春·河南安阳·高二安阳一中校考期末)已知函数的图象在点处的切线方程是,则等于( )
A.2 B.1 C.0 D.﹣2
20.(2022春·陕西延安·高二校考阶段练习)求下列函数的导数.
(1);(2);(3)(4);
(5)(为常数);(6).
21.(2022秋·湖北武汉·高二校联考期末)已知函数.如果曲线的某一切线与直线垂直,求切点坐标与切线方程.
【高分突破】
一、单选题
22.(2022秋·江西萍乡·高二)若函数的导函数为,且满足,则( )
A. B. C. D.
23.(2022·全国·高二)已知函数其图象在点处的切线方程为,则它在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
24.(2022春·江西宜春·高二上高二中校)已知函数的定义域为,为的导函数,且,,若为偶函数,则下列结论不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
25.(2022秋·黑龙江哈尔滨·高二哈尔滨市第一二二中学校校考期末)下列求导运算错误的是( )
A. B.
C. D.
26.(2022秋·福建莆田·高二莆田一中校考期末)已知函数及其导函数的定义域均为R,记,若,均为奇函数,则( )
A. B.
C. D.
27.(2022秋·山东东营·高二统考期末)设为实数,直线能作为曲线的切线,则曲线的方程可以为( )
A. B.
C. D.
28.(2022秋·广东广州·高二统考期末)下列 求导运算正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
29.(2022·高二课时练习)已知函数及其导数,若存在,使得,则称是的一个“巧值点”.下列函数中,有“巧值点”的是( )
A. B.
C. D.
30.(2022·高二课时练习)已知函数的导函数为,且,函数的图像与x轴恰有一个交点,则的取值可为( ).
A.3 B.2 C.1 D.0
三、填空题
31.(2022春·陕西渭南·高二统考期末)曲线在点处的切线也为曲线的切线,则实数______.
32.(2022秋·上海普陀·高二曹杨二中校考期末)函数的图像在点处的切线的倾斜角为______.
33.(2022春·江苏连云港·高二统考期末)已知蜥蜴的体温与阳光照射的关系可近似为,其中 为蜥蜴的体温(单位:)为太阳落山后的时间 (单位:).当10 时,蜥蜴体温的瞬时变化率为__________.
34.(2022·高二)已知函数的导数是,且满足,则 __________.
35.(2022·全国·高二)已知,.若实数m满足,则实数m的值为______.
四、解答题
36.(2022·高二课时练习)求下列函数的导数.
(1);(2);(3);(4);(5).
37.(2022秋·陕西安康·高二校联考期末)已知,求:
(1)当时,求;
(2)当时,求a;
(3)在处的切线与直线平行,求a?
38.(2022秋·内蒙古·高二校考阶段练习)设函数(,),曲线在点处的切线方程为.
(1)求;
(2)求函数的解析式.
参考答案:
1.D
【分析】根据基本初等函数的求导公式即可解得答案.
【详解】,A项错误;因为是个常数,所以,B项错误;
,C项错误; ,D项正确.
故选:D.
2.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】根据函数求导公式即可得出答案.
【详解】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
3.(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据常函数的求导公式,即可求出结果;
(2)根据指数函数的求导公式,即可求出结果;
(3)根据幂函数的求导公式,即可求出结果;
(4)利用余弦二倍角公式化简,再根据余弦函数的求导公式,即可求出结果;
(1)
解:因为,所以.
(2)
解:因为,所以,即.
(3)
解:因为 ,所以,即.
(4)
解:因为,所以.
4.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)化根式为分数指数幂,根据积的导数和基本初等函数的求导公式求解;
(2)由基本初等函数的求导公式,结合商的导数的运算公式化简;
(3)由基本初等函数的求导公式,结合四则运算的导数公式化简即可求解.
【详解】(1),
.
(2),
.
(3),
,
.
5.(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】利用导数求导规则去求导即可
(1)
由,可得
(2)
由,可得
(3)
由,
可得
(4)
由,可得
6.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)结合导数的运算公式求得函数的导数.
(1)
.
(2)
.
(3)
.
(4)
.
(5)
.
(6)
.
7.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】(1)(2)(3)(4)(5)(6)根据复合函数的求导法则和基本函数的求导公式逐个求解即可.
(1)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴.
(2)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
(3)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴.
(4)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴.
(5)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
(6)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴.
8.(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】利用复合函数求导法则求导.
(1)
设,,则.
(2)
设,,,
则.
(3)
设,,,
则.
(4)
设,,则
9.(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】根据常见基本初等函数的导数以及求导公式和法则,即可逐一求解.
(1)
(2)
因为,所以
(3)
.
(4)
10.(1)
(2)
【分析】(1)利用导数和已知条件可得出关于实数、的方程组,可求得实数、的值;
(2)求出切点坐标和切线斜率,利用导数的几何意义可求得所求切线的方程.
【详解】(1)解:因为,则,
所以,,解得.
(2)解:因为的定义域为,且,
所以,,,故切点坐标为,
所以,函数在处的切线方程为.
11.(1)
(2)
【分析】(1)根据基本初等函数的导数和导数的运算法则,准确运算,即可求解;
(2)由(1)分别求得和,结合导数的几何意义,即可求解.
(1)
解:由题意,函数,
可得.
(2)
解:当时,可得,
由(1)得,所以,
所以函数的图像在点处的切线方程,即.
12.(1);(2)或.
【分析】(1)求出与直线平行的曲线的切线所对切点即可计算作答.
(2)设出符合要求的切点坐标,利用切线的几何意义求解作答.
【详解】(1)当直线平移到与曲线相切位置时,切点Q(即为点P)到直线的距离最小,
由,而,解得,此时,即切点,
则切点Q到直线的距离为,
所以点P到直线距离的最小值为4.
(2)设过点的曲线的切线对应切点为,求导得:,有,
切线方程为,而切线过点,则有,解得或,
当时,切线方程为,当时,切线方程,
所以所求切线方程为或.
13.C
【分析】根据导数几何意义可求得切线斜率,结合可求得切线方程.
【详解】,,
又,
所求切线方程为:,即.
故选:C.
14.B
【分析】先对求导,再利用特殊角的三角函数值即可得解.
【详解】因为,
所以,
所以.
故选:B.
15.D
【分析】利用基本初等函数、复合函数以及导数的运算法则可判断各选项的正误.
【详解】对于A选项,,A错;
对于B选项,,B错;
对于C选项,,C错;
对于D选项,,D对.
故选:D.
16.C
【分析】根据导数的实际意义求解即可.
【详解】,
当时,,解得,故.
当时,液体上升高度的瞬时变化率为.
故选:C
17.D
【分析】由导数的几何意义求解即可
【详解】由,
可知,
所以,
故选:D.
18.D
【分析】求导后代入可求得,由可得结果.
【详解】,,即,
又,.
故选:D.
19.C
【分析】求出函数的导数,求得切线的斜率,由切线的方程求得切线的斜率和切点,解方程可得a,b,即可得到所求结论.
【详解】解:函数的导数为,
可得在点处的切线斜率为,
因为在点处的切线方程是,
所以,,
解得,,
所以
故选:C.
20.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】根据导数的运算法则即可求得导数.
【详解】(1)由已知,所以
(2)由已知,所以
(3)由已知,所以
(4)由已知
所以
(5)由已知,所以
(6)由已知,令,,故
所以
所以
21.切点坐标为或,切线方程为或
【分析】由已知条件可得切线斜率为,设切点为,则,从而可求出切点坐标,进而可求出切线方程
【详解】由得,
因为切线与直线垂直,所以切线斜率为.
设切点为,则,解得,
所以或,
即切点坐标为或.
所以切线方程为或,
即或.
22.D
【分析】对求导,得到,令,得到,即可得到,然后求即可.
【详解】由,得,令,则,解得,所以,.
故选:D.
23.A
【分析】根据f(x)在处的切线方程为可得,且,根据f(x)的解析式和导数可求和,从而可求得结果.
【详解】∵在点处的切线方程为,
∴,且,
又,
∴,且,
∴点为,在处切线斜率为,
∴所求切线方程为,即.
故选:A.
24.C
【分析】先证明为奇函数,再进行合理赋值逐个分析判断.
【详解】对A:∵为偶函数,则
两边求导可得
∴为奇函数,则
令,则可得,则,A成立;
对B:令,则可得,则,B成立;
∵,则可得
,则可得
两式相加可得:,
∴关于点成中心对称
则,D成立
又∵,则可得
,则可得
∴以4为周期的周期函数
根据以上性质只能推出,不能推出,C不一定成立
故选:C.
【点睛】对于抽象函数的问题,一般通过赋值结合定义分析运算.
25.ACD
【分析】利用导数的运算法则进行计算即可判断.
【详解】对于A,,故选项A错误;
对于B,,故选项B正确;
对于C,,故选项C错误;
对于D,,故选项D错误,
所以导数运算错误的是:,
故选:.
26.AD
【分析】对A,根据定义域为R的奇函数的满足在处的值为0判断即可;对B,根据题意不能求出的值;对C,根据奇函数的性质可得的关系;对D,根据为奇函数推导可得,再为奇函数可得的周期为2,再令可得,进而根据周期性判断即可
【详解】对A,因为为奇函数,且定义域为R,故,即,故A正确;
对B,为奇函数则,且无条件推出的值,故B错误;
对C,因为为奇函数,故,即,故C错误;
对D,因为为奇函数,则,故,故,所以,即关于对称.
又为奇函数,故关于对称,结合关于对称有,即.
故,又,所以,即的周期为2.
又,即,所以,即,故D正确;
故选:AD
27.ACD
【分析】由题意可知,有解,然后逐个分析求解即可
【详解】因为直线能作为曲线的切线,
所以有解,
对于A,由,得,由,得,解得,
所以直线能作为曲线的切线,所以A正确,
对于B,由,得,由,得,
化简得,因为,所以方程无解,所以直线不能作为曲线的切线,所以B错误,
对于C,由,得,由,得,解得,所以直线能作为曲线的切线,所以C正确,
对于D,由,得,由,得,解得,所以直线能作为曲线的切线,所以D正确,
故选:ACD
28.AD
【分析】利用导数的运算求解判断.
【详解】A,因为,所以,故正确;
B,因为,所以,故错误;
C,因为,所以,故错误;
D,因为,所以,故正确.
故选:AD.
29.ACD
【分析】求出导数,解方程,根据方程的解逐项判断可得答案.
【详解】对于A,由 解得,因此此函数有 “巧值点” 0,2;
对于B,由 ,即 ,无解,因此此函数无 “巧值”;
对于C, ,由,分别画出图象: ,由图象可知:两函数图象有交点,因此此函数有“巧值点” ;
对于D,,由 ,解得 ,因此此函数有 “巧值点”.
故选: ACD.
30.AB
【分析】先对求导,得到,再利用的图像与x轴恰有一个交点,得到,由基本不等式可求得的范围,即可得解.
【详解】∵,
∴,∴,又∵,∴.
又由函数的图像与x轴恰有一个交点,
得,则,所以,
当且仅当时取等号,所以的最小值为2,故可取的值是3和2.
故选:AB
31.
【分析】利用导数求得曲线在点处切线的斜率,点斜式得到切线方程,此方程也是曲线的切线方程,设切点坐标,利用导数列方程组求实数a的值.
【详解】由求导得 , 则曲线在点处的切线斜率为1,切线方程为,
设直线与曲线相切的切点为,由求导得,于是得,解得.
故答案为:-1
32.##
【分析】先求导,再由导数的几何意义可得,再结合倾斜角的范围求解即可.
【详解】因为,所以,
则,
设直线的倾斜角为,则,
又,
所以,
故答案为:.
33.
【分析】由导数的定义,所求蜥蜴体温的瞬时变化率为.
【详解】,,时刻min时,瞬时变化率为.
故答案为:.
34.2
【分析】由求得,再令建立等式即可求出,即可求得解析式求出
【详解】由得,,则,可得,则,.
故答案为:2
35.1
【分析】先对两函数求导,然后由列方程可求得答案.
【详解】因为,(),
所以(),解得(舍去).
故答案为:1
36.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】(1)、(2、(3)、(4)、(5)结合复合函数导数以及导数运算求得函数的导数.
(1)
,.
(2)
,
,.
(3)
,
.
(4)
,
.
(5)
,
.
37.(1)
(2)
(3)1
【分析】(1)根据导数运算法则求解即可;
(2)由于,进而根据求解即可;
(3)根据题意,解得,再检验即可.
(1)
解:当时,,
(2)
解:由题知,
因为,所以,解得
所以
(3)
解:由(2)知,
因为在处的切线与直线平行
所以,解得.
此时,切线方程为:,即
满足与直线平行
所以.
38.(1)
(2)
【分析】根据导数的几何意义可得出关于、的方程组,结合、为整数可求得、的值,即可求得函数的解析式及.
(1)
因为,则,
由已知可得,解得,因此,.
所以.
(2)
由(1)可知.
人教A版 (2019)选择性必修 第二册5.3 导数在研究函数中的应用随堂练习题: 这是一份人教A版 (2019)选择性必修 第二册5.3 导数在研究函数中的应用随堂练习题,共47页。
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