导数的运算专题含答案
学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________
1. 已知函数𝑓(𝑥)=𝑥3−𝑓′(1)𝑥2+2,则𝑓(2)=( ) A.−2
2. 已知函数𝑓(𝑥)=𝑥2+ln𝑥,则𝑓′(1)=( ) A.3
3. 下列求导运算不正确的是( ) A.(𝑥2)′=2𝑥 C.(3𝑥)′=3𝑥ln3
4. 若函数𝑓(𝑥)=𝑥2+sin𝑥,则𝑓′(0)=( ) A.−1
5. 某运动物体的位移𝑠(单位:米)关于时间𝑡(单位:秒)的函数关系式为𝑠=2𝑡2−1,则该物体在𝑡=1秒时的瞬时速度为( ) A.1米/秒
6. 已知函数𝑓(𝑥)=sin(2𝑥−),则𝑓′()=( )
6
6
1
√3𝜋
𝜋
B.1 C.6 D.14
B.4 C.1 D.7
B.(𝑒𝑥+ln3)′=𝑒𝑥+3 D.(sin𝑥)′=cos𝑥
1
B.0 C.1 D.3
B.2米/秒 C.3米/秒 D.4米/秒
A.2
B.1 C.√3
D.2 7. 函数𝑓(𝑥)=𝑥3−2𝑥2−3的导数( ) A.𝑓′(𝑥)=3𝑥2−4𝑥 C.𝑓′(𝑥)=3𝑥2−2𝑥
8. 记函数𝑓(𝑥)的导函数为𝑓′(𝑥).若𝑓(𝑥)=𝑒𝑥sin𝑥,则𝑓′(0)=( ) A.1
9. 记函数𝑓(𝑥)的导函数为𝑓′(𝑥).若𝑓(𝑥)=𝑒𝑥sin2𝑥,则𝑓′(0)=( )
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B.𝑓′(𝑥)=3𝑥2−4𝑥−3 D.𝑓′(𝑥)=3𝑥2−2𝑥−3
B.0 C.−1 D.2
A.2
B.1 C.0 D.−1
10. 已知函数𝑓(𝑥)的导函数为𝑓′(𝑥),且满足𝑓(𝑥)=2𝑥𝑓′(𝑒)+ln𝑥(其中𝑒为自然对数的底数),则𝑓′(𝑒)=( ) A.𝑒
11. 已知𝑓(𝑥)为二次函数,且𝑓(𝑥)=𝑥2+𝑓′(𝑥)−1,则𝑓(𝑥)=( ) A.𝑥2−2𝑥+1
12. 若函数𝑓(𝑥)=𝑎𝑥4+𝑏𝑥2+𝑐满足𝑓′(1)=2,则𝑓′(−1)=( ) A.−1
13. 已知函数𝑓(𝑥)的导函数为𝑓′(𝑥),且满足𝑓(𝑥)=2𝑥𝑓′(1)+ln𝑥,则𝑓′(1)=( ) A.−1
14. 已知函数𝑓(𝑥)=
𝑎𝑥−𝑏𝑥2+𝑐
B.−1
C.−𝑒−1
D.−𝑒
B.𝑥2+2𝑥+1 C.2𝑥2−2𝑥+1 D.2𝑥2+2𝑥−1
B.−2 C.2 D.0
B.−2
1
C.1 D.𝑒
(𝑎≠0)是定义在𝑅上的奇函数,𝑥=1是𝑓(𝑥)的一个极大值点,
且𝑓(1)=1,则𝑓(𝑥)=( ) A.𝑥2+1
15. 已知函数𝑓(𝑥)=𝑥2+2𝑥−𝑥𝑒𝑥,则𝑓′(0)=( ) A.1
16. 设𝑦=e3,则𝑦′=( ) A.3e2
17. 已知函数𝑦=𝑓(𝑥)的导函数为𝑓′(𝑥),且满足𝑓(𝑥)=2𝑥𝑓′(1)+ln𝑥,则曲线在点𝑃(1,𝑓(1))处的切线的斜率等于( ) A.−𝑒
18. 𝑓(𝑥)=𝑥2+2𝑥𝑓′(1),则𝑓′(1)=________.
19. 设函数𝑓(𝑥)=𝑥3+𝑎𝑥+3,𝑓′(1)=5,则实数𝑎=________.
试卷第2页,总24页
2𝑥
B.𝑥2+2
3𝑥
C.−𝑥2−2
𝑥
D.
2𝑥−1𝑥2
B.0 C.−1 D.2
B.0
C.e2 D.e3
B.−1 C.1 D.𝑒
20. 写出导函数是𝑓′(𝑥)=𝑥+的一个函数为________.(答案不唯一,写出一个即可)
𝑥1
21. 若𝑓(𝑥)=𝑥𝑒𝑥, 则𝑓′(1)=________.
22. 已知函数𝑓(𝑥)=ln𝑥+𝑥2𝑓′(𝑎),且𝑓(1)=−1,则实数𝑎等于________.
23. 设函数𝑓(𝑥)的导函数为𝑓′(𝑥),且𝑓(𝑥)=𝑥2+2𝑥𝑓′(2),则𝑓′(1)=________.
24. 设函数𝑓(𝑥)在(0,+∞)内可导,且𝑓(𝑒𝑥)=𝑥+𝑒𝑥,则𝑓′(𝑒)=________.
25. 对于三次函数𝑓(𝑥)=𝑎𝑥3+𝑏𝑥2+𝑐𝑥+𝑑(𝑎≠0),定义:设𝑓′′(𝑥)是函数𝑦=𝑓(𝑥)的导数𝑦=𝑓′(𝑥)的导数,若方程𝑓′′(𝑥)=0有实数解𝑥0,则称点(𝑥0,𝑓(𝑥0))为函数𝑦=𝑓(𝑥)的“拐点”.有同学发现“任何一个三次函数都有拐点,任何一个三次函数都有对称中心,且拐点就是对称中心”根据这一结论,请你写出函数𝑓(𝑥)=𝑥3−2𝑥2+3𝑥−4的对称中心,应是________;
并计算𝑓(2021)+𝑓(2021)+𝑓(2021)+⋯+𝑓(2021)=________.
26. 已知函数𝑦=𝑥ln𝑥. (1)求这个函数的导数;
(2)求这个函数的图像在点𝑥=𝑒处的切线方程.
27. 已知函数𝑓(𝑥)=
ln𝑥𝑥
1
2
3
2020
3
1
.
(1)求函数𝑓(𝑥)导数;
(2)求函数𝑓(𝑥)的单调区间.
28. 求下列函数的导数: (Ⅰ)𝑦=𝑥4−3𝑥2−5𝑥+6; (Ⅱ)𝑦=𝑥3𝑒𝑥.
29. 求下列函数的导函数. (1)𝑦=𝑒𝑥cos𝑥;
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(2)𝑦=
+ln𝑥.
30. 求下列函数的导数: (1)𝑦=sin𝑥−𝑥+1;
(2)𝑦=−2𝑒𝑥⋅𝑥3; (3)𝑦=
ln𝑥𝑥+1
−2𝑥.
31. 已知函数(1)求 (2)求
的值. ,
的值;
且,.
32. 已知函数𝑓(𝑥)=𝑓′(0)𝑒𝑥+𝑥2−(𝑓(0)−1)𝑥. (1)求函数𝑓(𝑥)的解析式;
(2)若函数𝑔(𝑥)=𝑓(𝑥)−𝑚𝑥在[1,2]上单调递增,求𝑚的取值范围.
33. 求下列函数的导数: (1)𝑦=𝑥(𝑥−𝑥2);
(2)𝑦=𝑒𝑥−2𝑥;
(3)𝑦=𝑥2(ln𝑥+sin𝑥).
34. 已知函数 𝑓(𝑥)=3𝑥3+2𝑥2+𝑏𝑥,其导函数 𝑦=𝑓′(𝑥)的图像经过点(0,0),(2,0).
试卷第4页,总24页
1
𝑎
1
(1)求𝑎,𝑏的值;
(2)求函数 𝑔(𝑥)=𝑓(𝑥)+1 在区间[−3,3]上的最值.
35. 已知函数𝑓(𝑥)=0.
(1)求实数𝑐的值;
(2)若函数𝑓(𝑥)在𝑥=0处的切线经过点(−1,0),求函数𝑓(𝑥)的极值;
(3)若关于𝑥的不等式𝑓(𝑥)≤2对于任意的𝑥∈[0,2]恒成立,求实数𝑏的取值范围.
36. 已知函数𝑓(𝑥)=𝑎𝑥3+𝑥2+𝑏𝑥(其中常数𝑎,𝑏∈R),𝑔(𝑥)=𝑓(𝑥)+𝑓′(𝑥)是奇函数.
(1)求𝑎,𝑏的值;
(2)求𝑔(𝑥)在区间[1,2]上的最大值与最小值.
37. 已知函数𝑓(𝑥)=2𝑥2+cos𝑥,𝑓′(𝑥)为𝑓(𝑥)的导函数. (1)求函数𝑓(𝑥)的极值;
(2)设函数𝑔(𝑥)=(2−𝑥+调性;
(3)当𝑥≥0时, 𝑓′(𝑥)≤𝑒𝑥+𝑏𝑥−1,求实数𝑏的取值范围.
𝑥2
sin𝑥+cos𝑥
2
1𝑥2+𝑏𝑥+𝑐
𝑒𝑥(𝑒为自然对数的底数),𝑓′(𝑥)为𝑓(𝑥)的导函数,且𝑓′(1)=
)𝑒𝑥−𝑎(6𝑥3+sin𝑥−𝑥),𝑎∈𝐑,讨论𝑔(𝑥)的单
1
试卷第5页,总24页
参与试题解析 导数的运算专题含答案
一、 选择题 (本题共计 17 小题 ,每题 3 分 ,共计51分 ) 1.
【答案】 C
【考点】 导数的运算 函数的求值
【解析】
求导,代入𝑥=1,求得𝑓′(0),然后将𝑥=2代入原函数求得函数值. 【解答】
解:𝑓′(𝑥)=3𝑥2−2𝑓′(1)𝑥,
则𝑓′(1)=3−2𝑓′(1)⇒𝑓′(1)=1,
则𝑓(𝑥)=𝑥3−𝑥2+2, 𝑓(2)=23−22+2=6. 故选𝐶. 2. 【答案】 A
【考点】 导数的运算 【解析】
求导,将𝑥=1代入导函数中即可. 【解答】
解:函数𝑓(𝑥)=𝑥2+ln𝑥, ∴ 𝑓′(𝑥)=2𝑥+𝑥, 则𝑓′(1)=2+1=3. 故选𝐴. 3.
【答案】 B
【考点】 导数的运算 【解析】
根据基本函数的导函数公式对选项进行逐一求解,注意常数的导数为0,即可判定. 【解答】
解:(𝑥2)′=2𝑥,(𝑒𝑥+ln3)′=𝑒𝑥,(3𝑥)′=3𝑥ln3,(sin𝑥)′=cos𝑥, 故选项𝐵错误, 故选𝐵. 4. 【答案】 C
【考点】
试卷第6页,总24页
1
导数的运算 【解析】
利用导数的运算求解即可. 【解答】
解:𝑓(𝑥)=𝑥2+sin𝑥, ∴ 𝑓′(𝑥)=2𝑥2+cos𝑥, ∴ 𝑓′(0)=0+cos0=1. 故选𝐶. 5.
【答案】 D
【考点】
变化的快慢与变化率 导数的运算
【解析】
根据瞬时速度与导数的关系,先对𝑠求导,再把𝑡=1代入𝑠′进行运算即可得解. 【解答】
解:∵ 𝑠=2𝑡2−1, ∴ 𝑠′=4𝑡,
当𝑡=1时,𝑠′=4×1=4. 故选𝐷. 6. 【答案】 C
【考点】 导数的运算 【解析】
先由复合函数的求导公式求出𝑓′(𝑥),再把𝑥=代入计算.
6𝜋
【解答】
解:∵ 函数𝑓(𝑥)=sin(2𝑥−6),
则𝑓′(𝑥)=[sin(2𝑥−)]′⋅(2𝑥−)′=2cos(2𝑥−),
6
6
6
𝜋
𝜋
𝜋
𝜋
所以𝑓′(6)=2cos(2×6−6)=2cos6=√3. 故选𝐶. 7.
【答案】 A
【考点】 导数的运算 【解析】
利用导数运算法则,直接计算即可. 【解答】
解:根据题意得𝑓′(𝑥)=(𝑥3−2𝑥2−3)′=3𝑥2−4𝑥.
试卷第7页,总24页
𝜋𝜋𝜋𝜋
故选𝐴. 8.
【答案】 A
【考点】 导数的运算 【解析】
先求导,再代入即可. 【解答】
解:𝑓(𝑥)=𝑒𝑥sin𝑥,
所以𝑓′(𝑥)=𝑒𝑥sin𝑥+𝑒𝑥cos𝑥 则𝑓′(0)=𝑒0sin0+𝑒0cos0=1 . 故选𝐴. 9.
【答案】 A
【考点】
简单复合函数的导数 导数的运算
【解析】
可求出导函数𝑓(𝑥),然后将𝑥换上0即可求出𝑓(0)的值. 【解答】
解:∵ 𝑓(𝑥)=𝑒𝑥sin2𝑥,
∴ 𝑓′(𝑥)=𝑒𝑥sin2𝑥+2𝑒𝑥cos2𝑥=𝑒𝑥(sin2𝑥+2cos2𝑥), ∴ 𝑓′(0)=𝑒0(sin0+2cos0)=2. 故选𝐴. 10.
【答案】 C
【考点】 导数的运算 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:求导得:𝑓′(𝑥)=2𝑓′(𝑒)+,
𝑥1
把𝑥=𝑒代入得:𝑓′(𝑒)=𝑒−1+2𝑓′(𝑒), 解得:𝑓′(𝑒)=−𝑒−1. 故选𝐶. 11.
【答案】 B
【考点】
函数解析式的求解及常用方法 导数的运算
试卷第8页,总24页
【解析】
利用待定系数法,即可得出解析式. 【解答】
解:设𝑓(𝑥)=𝑎𝑥2+𝑏𝑥+𝑐,(𝑎≠0), 则𝑓′(𝑥)=2𝑎𝑥+𝑏,
由题意得,𝑎𝑥2+𝑏𝑥+𝑐=𝑥2+2𝑎𝑥+𝑏−1, 𝑎=1,𝑎=1,则有{𝑏=2𝑎,解得{𝑏=2,
𝑐=𝑏−1,𝑐=1,故𝑓(𝑥)=𝑥2+2𝑥+1. 故选𝐵. 12.
【答案】 B
【考点】 导数的运算 【解析】
根据导数的运算法则先求导,问题得以解决 【解答】
解:∵ 𝑓(𝑥)=𝑎𝑥4+𝑏𝑥2+𝑐, ∴ 𝑓′(𝑥)=4𝑎𝑥3+2𝑏𝑥,
∴ 𝑓′(−𝑥)=−4𝑎𝑥3−2𝑏𝑥=−𝑓′(𝑥), ∴ 𝑓′(−1)=−𝑓′(1)=−2. 故选𝐵. 13.
【答案】 A
【考点】 导数的运算 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:∵ 𝑓(𝑥)=2𝑥𝑓′(1)+ln𝑥,求导得:𝑓′(𝑥)=2𝑓′(1)+𝑥, 令𝑥=1,得到𝑓′(1)=2𝑓′(1)+1,解得:𝑓′(1)=−1. 故选𝐴. 14.
【答案】 A
【考点】
函数奇偶性的性质 函数恒成立问题 利用导数研究函数的极值 导数的运算 【解析】
试卷第9页,总24页
1
利用奇偶性以及极值关系列出关系式求解参数即可 【解答】
解:∵ 𝑓(1)=1且𝑓(𝑥)为奇函数, ∴ 𝑓(−1)=−1,
𝑎−𝑏
1+𝑐
代入{−𝑎−𝑏
1+𝑐
=1,=−1,𝑎𝑥−𝑏
𝑥2+𝑐
∴ 𝑏=0, ∵ 𝑓(𝑥)=⇒𝑓′(𝑥)=
𝑎(𝑐−𝑥2)
, (𝑥2+𝑐)2∵ 𝑥=1是极大值点, ∴ 𝑓1)=0⇒⇒
′(
𝑎(𝑐−12)(1+𝑐)2
=0,
∵ 𝑎≠0,∴ 𝑐−1=0解得𝑐=1, ∴
𝑎−01+1
=1⇒𝑎=2,
2𝑥
∴ 𝑓(𝑥)=𝑥2+1. 故选A. 15.
【答案】 A
【考点】 导数的运算 【解析】 无
【解答】
解:∵ 𝑓(𝑥)=𝑥2+2𝑥−𝑥𝑒𝑥, ∴ 𝑓′(𝑥)=2𝑥+2−(𝑒𝑥+𝑥𝑒𝑥), ∴ 𝑓′(0)=2−1=1. 故选𝐴. 16. 【答案】 B
【考点】 导数的运算 【解析】
利用常数的导数为零求解即可. 【解答】 解:𝑦=e3, 则𝑦′=0. 故选𝐵. 17. 【答案】
试卷第10页,总24页
B
【考点】
利用导数研究曲线上某点切线方程 导数的运算
【解析】
根据题意,求出函数的导数,进而可得𝑓′(1)=2𝑓′(1)+1 ,解可得𝑓′(1)的值,由导数的几何意义分析可得答案. 【解答】
解:根据题意,函数𝑓(𝑥)满足 𝑓(𝑥)=2𝑥𝑓′(1)+ln𝑥, 其导函数𝑓′(𝑥)=2𝑓′(1)+,
𝑥1
则有𝑓′(1)=2𝑓′(1)+1 , 解可得𝑓′(1)=−1,
则𝑓(𝑥)图象在点𝑀(1,𝑓(1))处的切线斜率𝑘=−1. 故选B.
二、 填空题 (本题共计 8 小题 ,每题 3 分 ,共计24分 )
18.
【答案】 −2
【考点】 导数的运算 【解析】
由𝑓(𝑥)的解析式,利用求导法则求出𝑓(𝑥)的导函数,把𝑥=1代入导函数中求出𝑓′(1)的值,从而确定出𝑓(𝑥)的解析式,然后分别把𝑥等于1和−1代入即可求出𝑓(1)和𝑓(−1)的值,即可比较出大小. 【解答】
解:由𝑓(𝑥)=𝑥2+2𝑥𝑓′(1), 求导得𝑓′(𝑥)=2𝑥+2𝑓′(1),
把𝑥=1代入得:𝑓′(1)=2+2𝑓′(1), 解得:𝑓′(1)=−2. 故答案为:−2. 19.
【答案】 2
【考点】 导数的运算 【解析】
由题得到𝑓′(𝑥)=3𝑥2+𝑎,根据𝑓′(1)=3+𝑎=5,即可得解. 【解答】
解:因为𝑓′(𝑥)=3𝑥2+𝑎, 所以𝑓′(1)=3+𝑎=5, 所以𝑎=2. 故答案为:2. 20. 【答案】
试卷第11页,总24页
1
𝑓(𝑥)=𝑥2+ln𝑥
2【考点】
常用函数的导数 导数的运算 【解析】
答案未提供解析. 【解答】
解:由题意,导函数𝑓′(𝑥)=𝑥+𝑥, 则函数𝑓(𝑥)可能为𝑓(𝑥)=2𝑥2+ln𝑥. 故答案为:𝑓(𝑥)=𝑥2+ln𝑥.
21
1
1
21.
【答案】 2𝑒
【考点】 导数的运算 【解析】
认真审题,首先需要了解基本求导法则(若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导). 【解答】
解:∵ 𝑓(𝑥)=𝑥𝑒𝑥, ∴ 𝑓′(𝑥)=𝑒𝑥+𝑥𝑒𝑥, ∴ 𝑓′(1)=2𝑒. 故答案为:2𝑒. 22.
【答案】 1
【考点】 导数的运算 【解析】 无
【解答】
解:因为𝑓(𝑥)=ln𝑥+𝑥2𝑓′(𝑎), 令𝑥=1,
则𝑓(1)=0+𝑓′(𝑎), 所以𝑓′(𝑎)=−1. 又𝑓′(𝑥)=𝑥+2𝑥𝑓′(𝑎), 令𝑥=𝑎,
得−1=𝑎+2𝑎×(−1), 故2𝑎2−𝑎−1=0, 解得𝑎=1或𝑎=−2,
试卷第12页,总24页
1
11
又𝑎>0, 故𝑎=1.
故答案为:1. 23.
【答案】 −6
【考点】 导数的运算 【解析】
先求导得𝑓′(𝑥)=2𝑥+2𝑓′(2),令𝑥=2求得𝑓′(2)得到𝑓′(𝑥)=2𝑥−8,即可求解. 【解答】
解:由题意,得𝑓′(𝑥)=2𝑥+2𝑓′(2), ∴ 𝑓′(2)=2×2+2𝑓′(2), 解得𝑓′(2)=−4, ∴ 𝑓′(𝑥)=2𝑥−8,
∴ 𝑓′(1)=2×1−8=−6. 故答案为:−6. 24. 【答案】
1+1 𝑒【考点】 导数的运算
函数解析式的求解及常用方法
【解析】
根据题意,求出函数𝑓(𝑥)的解析式,对其求导即可得答案. 【解答】
解:根据题意, 得𝑓(𝑒𝑥)=𝑥+𝑒𝑥, 令𝑡=𝑒𝑥,
则𝑓(𝑡)=ln𝑡+𝑡, ∴ 𝑓(𝑥)=ln𝑥+𝑥, ∴ 𝑓′(𝑥)=𝑥+1, ∴ 𝑓′(𝑒)=𝑒+1. 故答案为:𝑒+1. 25. 【答案】 (2,1),2020 【考点】 函数的对称性 函数的求值 函数新定义问题
1
111
试卷第13页,总24页
导数的运算 【解析】
【解答】
解:∵ 𝑓(𝑥)=𝑥3−𝑥2+3𝑥−,
2
4
3
1
∴ 𝑓′(𝑥)=3𝑥2−3𝑥+3,则𝑓″(𝑥)=6𝑥−3. 令𝑓″(𝑥)=0,可得𝑥=,则𝑓()=1,
22根据题意可得,
函数𝑓(𝑥)=𝑥3−2𝑥2+3𝑥−4的对称中心为(2,1), ∴ 𝑓(1−𝑥)+𝑓(𝑥)=2,
∴ 𝑓(2021)+𝑓(2021)+𝑓(2021)+⋯+𝑓(2021) =2×
202021
2
3
2020
3
1
1
1
1
=2020.
1
故答案为:(2,1);2020.
三、 解答题 (本题共计 12 小题 ,每题 10 分 ,共计120分 ) 26.
【答案】
解:(1)𝑦=𝑥ln𝑥,
∴ 𝑦′=1×ln𝑥+𝑥⋅=1+ln𝑥,
𝑥1
∴ 𝑦′=ln𝑥+1.
(2)𝑘=𝑦′|𝑥=𝑒=ln𝑒+1=2.
又当𝑥=𝑒时,𝑦=𝑒,所以切点为(𝑒, 𝑒), ∴ 切线方程为𝑦−𝑒=2×(𝑥−𝑒), 即2𝑥−𝑦−𝑒=0.
【考点】 导数的运算
利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】
(1)运用积函数的求导公式计算这个函数的导数即可.
(2)欲求在点𝑥=𝑒处的切线方程,只须求出其斜率的值即可,故先利用导数求出在𝑥=𝑒处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.从而问题解决. 【解答】
解:(1)𝑦=𝑥ln𝑥,
∴ 𝑦′=1×ln𝑥+𝑥⋅𝑥=1+ln𝑥, ∴ 𝑦′=ln𝑥+1.
(2)𝑘=𝑦′|𝑥=𝑒=ln𝑒+1=2.
又当𝑥=𝑒时,𝑦=𝑒,所以切点为(𝑒, 𝑒), ∴ 切线方程为𝑦−𝑒=2×(𝑥−𝑒), 即2𝑥−𝑦−𝑒=0.
试卷第14页,总24页
1
27. 【答案】 解:𝑓(𝑥)=𝑓(𝑥)=
′
ln𝑥𝑥
, =
1−ln𝑥𝑥21
×𝑥−ln𝑥×1𝑥
𝑥2.
(2)当𝑓′(𝑥)=0时,𝑥=𝑒, 当𝑓′(𝑥)>0时,0<𝑥<𝑒, 当𝑓′(𝑥)<0时,𝑥>𝑒,
∴ 𝑓(𝑥)的单调增递增区间为(0,𝑒),单调递减区间为(𝑒,+∞). 【考点】 导数的运算
利用导数研究函数的单调性 利用导数研究函数的极值 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:𝑓(𝑥)=𝑓(𝑥)=
′
ln𝑥𝑥
, =
1−ln𝑥𝑥21
×𝑥−ln𝑥×1𝑥
𝑥2.
(2)当𝑓′(𝑥)=0时,𝑥=𝑒, 当𝑓′(𝑥)>0时,0<𝑥<𝑒, 当𝑓′(𝑥)<0时,𝑥>𝑒,
∴ 𝑓(𝑥)的单调增递增区间为(0,𝑒),单调递减区间为(𝑒,+∞). 28.
【答案】
(1)因为𝑦=𝑥4−3𝑥2−5𝑥+6, 所以𝑦′=4𝑥3−6𝑥−5; (2)因为𝑦=𝑥3𝑒𝑥,
所以𝑦′=3𝑥2⋅𝑒𝑥+𝑥3⋅𝑒𝑥=𝑒𝑥𝑥2(3+𝑥). 【考点】 导数的运算 【解析】
(Ⅰ)利用常见函数的求导公式以及导数的运算法则进行求解即可; (Ⅱ)利用常见函数的求导公式以及导数的运算法则进行求解即可. 【解答】
(1)因为𝑦=𝑥4−3𝑥2−5𝑥+6, 所以𝑦′=4𝑥3−6𝑥−5; (2)因为𝑦=𝑥3𝑒𝑥,
所以𝑦′=3𝑥2⋅𝑒𝑥+𝑥3⋅𝑒𝑥=𝑒𝑥𝑥2(3+𝑥). 29.
【答案】
𝑦′=𝑒𝑥cos𝑥−𝑒𝑥sin𝑥=𝑒𝑥(cos𝑥−sin𝑥);
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.
【考点】 导数的运算 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答 30.
【答案】 【考点】
利用导数研究函数的单调性 导数的运算 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答 31. 【答案】
(1)𝑓(2)=3𝑔(2)=6; (2)𝑓[𝑔(2)]=7 【考点】 函数的求值 求函数的值 导数的运算 【解析】
(1)根据函数解析式,直接计算,得出𝑓(2)=3𝑔(2)=6 (2)由(1)可直接计算出结果. 【解答】
(1)因为𝑓(𝑥)=1+𝑥,𝑔(𝑥)=𝑥2+2,所以𝑓(2)=1+2=3𝑔(2)=22+2=6 (2)由(1)得𝑓[𝑔(2)]=𝑓(6)=7 32.
【答案】
解:(1)𝑓′(𝑥)=𝑓′(0)𝑒𝑥+2𝑥−𝑓(0)+1, 令𝑥=0,解得𝑓(0)=1, 则𝑓(𝑥)=𝑓′(0)𝑒𝑥+𝑥2,
令𝑥=0,得𝑓(0)=𝑓′(0)=1, 所以𝑓(𝑥)=𝑒𝑥+𝑥2.
试卷第16页,总24页
1
1
1
1
1
11
(2)因为𝑔(𝑥)=𝑒𝑥+𝑥2−𝑚𝑥在[1,2]上单调递增, 所以𝑔′(𝑥)≥0在[1,2]上恒成立,
即𝑔′(𝑥)=𝑒𝑥+2𝑥−𝑚≥0在[1,2]上恒成立, 所以𝑚≤𝑒𝑥+2𝑥在[1,2]上恒成立.
又因为函数𝑦=𝑒𝑥+2𝑥在[1,2]上单调递增, 所以𝑚≤𝑒+2,
所以𝑚的取值范围为(−∞,𝑒+2]. 【考点】
函数解析式的求解及常用方法 导数的运算
已知函数的单调性求参数问题 【解析】
左侧图片未给出解析 左侧图片未给出解析
【解答】
解:(1)𝑓′(𝑥)=𝑓′(0)𝑒𝑥+2𝑥−𝑓(0)+1, 令𝑥=0,解得𝑓(0)=1, 则𝑓(𝑥)=𝑓′(0)𝑒𝑥+𝑥2,
令𝑥=0,得𝑓(0)=𝑓′(0)=1, 所以𝑓(𝑥)=𝑒𝑥+𝑥2.
(2)因为𝑔(𝑥)=𝑒𝑥+𝑥2−𝑚𝑥在[1,2]上单调递增, 所以𝑔′(𝑥)≥0在[1,2]上恒成立,
即𝑔′(𝑥)=𝑒𝑥+2𝑥−𝑚≥0在[1,2]上恒成立, 所以𝑚≤𝑒𝑥+2𝑥在[1,2]上恒成立.
又因为函数𝑦=𝑒𝑥+2𝑥在[1,2]上单调递增, 所以𝑚≤𝑒+2,
所以𝑚的取值范围为(−∞,𝑒+2]. 33. 【答案】
解:(1)∵ 𝑦=𝑥(𝑥−∴ 𝑦′=2𝑥+
1𝑥2
1𝑥2)=𝑥2−𝑥,
1
.
(2)∵ 𝑦=𝑒𝑥−2𝑥,
∴ (𝑒𝑥)′=𝑒𝑥,(2𝑥)′=2𝑥ln2, ∴ 𝑦′=𝑒𝑥−2𝑥ln2.
(3)∵ 𝑦=𝑥2(ln𝑥+sin𝑥)=𝑥2ln𝑥+𝑥2⋅sin𝑥, ∴ 𝑦′=2𝑥⋅ln𝑥+𝑥2⋅𝑥+2𝑥⋅sin𝑥+𝑥2⋅cos𝑥 =2𝑥(ln𝑥+sin𝑥+2)+𝑥2⋅cos𝑥. 【考点】 导数的运算 【解析】
试卷第17页,总24页
1
1
无 无 【解答】
解:(1)∵ 𝑦=𝑥(𝑥−𝑥2)=𝑥2−𝑥, ∴ 𝑦′=2𝑥+
1𝑥21
1
.
(2)∵ 𝑦=𝑒𝑥−2𝑥,
∴ (𝑒𝑥)′=𝑒𝑥,(2𝑥)′=2𝑥ln2, ∴ 𝑦′=𝑒𝑥−2𝑥ln2.
(3)∵ 𝑦=𝑥2(ln𝑥+sin𝑥)=𝑥2ln𝑥+𝑥2⋅sin𝑥, ∴ 𝑦′=2𝑥⋅ln𝑥+𝑥2⋅+2𝑥⋅sin𝑥+𝑥2⋅cos𝑥
𝑥1
=2𝑥(ln𝑥+sin𝑥+)+𝑥2⋅cos𝑥.
2
1
34. 【答案】
解:(1)𝑓(𝑥)=3𝑥3+2𝑥2+𝑏𝑥, 所以𝑓′(𝑥)=𝑥2+𝑎𝑥+𝑏,
函数𝑦=𝑓′(𝑥)的图像经过点(0,0),(2,0), 所以𝑏=0,𝑎=−2.
(2)由(1)𝑔(𝑥)=3𝑥3−𝑥2+1可得, 𝑔′(𝑥)=𝑥2−2𝑥, 令𝑔′(𝑥)=𝑥2−2𝑥=0, 解得𝑥=0,𝑥=2, 列出表格如下:
11
𝑎
𝑥 −3 𝑔′(𝑥) (−3,0) 0 + 0 (0,2) 2 − 0 (2,3) 3 + 1 𝑔(𝑥) −17 ↗ 极大值1 ↘ 1极小值−3 ↗ 所以函数𝑔(𝑥)在[−3,3]上的最大值为1,最小值为−17. 【考点】 导数的运算
利用导数研究函数的单调性 利用导数研究函数的最值 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:(1)𝑓(𝑥)=3𝑥3+2𝑥2+𝑏𝑥, 所以𝑓′(𝑥)=𝑥2+𝑎𝑥+𝑏,
函数𝑦=𝑓′(𝑥)的图像经过点(0,0),(2,0),
试卷第18页,总24页
1
𝑎
所以𝑏=0,𝑎=−2.
(2)由(1)𝑔(𝑥)=𝑥3−𝑥2+1可得, 𝑔′(𝑥)=𝑥2−2𝑥,
31
令𝑔′(𝑥)=𝑥2−2𝑥=0, 解得𝑥=0,𝑥=2, 列出表格如下:
𝑥 −3 𝑔′(𝑥) (−3,0) 0 + 0 (0,2) 2 − 0 (2,3) 3 + 1 𝑔(𝑥) −17 ↗ 极大值1 ↘ 1极小值−3 ↗ 所以函数𝑔(𝑥)在[−3,3]上的最大值为1,最小值为−17. 35. 【答案】
解:(1)因为𝑓(𝑥)=所以𝑓′(𝑥)=
𝑥2+𝑏𝑥+𝑐
𝑒𝑥
,
−𝑥2+(2−𝑏)𝑥+𝑏−𝑐
𝑒𝑥. 又因为𝑓′(1)=0, 所以
−1+(2−𝑏)+𝑏−𝑐
𝑒
=0,
解得𝑐=1.
(2)由(1)知𝑐=1, 所以𝑓(𝑥)=
𝑥2+𝑏𝑥+1
𝑒𝑥,
所以𝑓(0)=1, 因为𝑓′(𝑥)=
−𝑥2+(2−𝑏)𝑥+𝑏−1
𝑒𝑥,
所以𝑓′(0)=𝑏−1,
因为函数𝑦=𝑓(𝑥)在𝑥=0处的切线方程为𝑦−1=(𝑏−1)𝑥, 又切线过点(−1,0),即−1=−(𝑏−1),解得𝑏=2. 因为𝑓′(𝑥)=−
(𝑥−1)(𝑥+1)
𝑒𝑥
,
令𝑓′(𝑥)=0,得𝑥=±1,列表如下:
𝑥 (−∞,−1) −1 (−1,1) 1 (1,+∞) 𝑓′(𝑥) − 0 + 0 − 𝑓(𝑥) 单调递减 极小值 单调递增 极大值 单调递减 所以当𝑥=−1时,函数𝑦=𝑓(𝑥)取得极小值𝑓(−1)=0, 当𝑥=1时,函数𝑦=𝑓(𝑥)取得极大值为𝑓(1)=𝑒. (3)因为𝑓(𝑥)=
𝑥2+𝑏𝑥+1
𝑒𝑥4
≤2在𝑥∈[0,2]上恒成立,
所以𝑏𝑥≤2𝑒𝑥−(𝑥2+1)在𝑥∈[0,2]上恒成立.
试卷第19页,总24页
当𝑥=0时, 0≤1成立; 当𝑥∈(0,2]时, 𝑏≤记𝑔(𝑥)=
2𝑒𝑥𝑥
2𝑒𝑥𝑥1
−(𝑥+)恒成立,
𝑥
1
−(𝑥+),𝑥∈(0,2],
𝑥
𝑥2
则𝑔′(𝑥)=
2𝑒𝑥(𝑥−1)
−(1−
)=𝑥2
1
(𝑥−1)(2𝑒𝑥−𝑥−1)
𝑥2
. 令ℎ(𝑥)=2𝑒𝑥−𝑥−1,𝑥∈(0,2],
则ℎ′(𝑥)=2𝑒𝑥−1>2𝑒0−1=1>0, 所以函数𝑦=ℎ(𝑥)在区间(0,2]上单调递增, 所以ℎ(𝑥)>ℎ(0)=2𝑒0−0−1=1>0, 即2𝑒𝑥−𝑥−1>0在区间(0,2]上恒成立. 当𝑥∈(0,2],令𝑔′(𝑥)=0,得𝑥=1,
所以函数𝑦=𝑔(𝑥)在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,2]上单调递增, 所以𝑔(𝑥)min=𝑔(1)=2𝑒−2, 所以 𝑏≤2𝑒−2,
因此实数𝑏的取值范围是(−∞,2𝑒−2]. 【考点】 导数的运算
利用导数研究曲线上某点切线方程 利用导数研究函数的极值 利用导数研究不等式恒成立问题 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:(1)因为𝑓(𝑥)=所以𝑓′(𝑥)=
𝑥2+𝑏𝑥+𝑐
𝑒𝑥,
−𝑥2+(2−𝑏)𝑥+𝑏−𝑐
𝑒𝑥. 又因为𝑓′(1)=0, 所以
−1+(2−𝑏)+𝑏−𝑐
𝑒
=0,
解得𝑐=1.
(2)由(1)知𝑐=1, 所以𝑓(𝑥)=
𝑥2+𝑏𝑥+1
𝑒𝑥
,
所以𝑓(0)=1, 因为𝑓′(𝑥)=
−𝑥2+(2−𝑏)𝑥+𝑏−1
𝑒𝑥,
所以𝑓′(0)=𝑏−1,
因为函数𝑦=𝑓(𝑥)在𝑥=0处的切线方程为𝑦−1=(𝑏−1)𝑥, 又切线过点(−1,0),即−1=−(𝑏−1),解得𝑏=2. 因为𝑓′(𝑥)=−
(𝑥−1)(𝑥+1)
𝑒𝑥
,
令𝑓′(𝑥)=0,得𝑥=±1,列表如下:
试卷第20页,总24页
𝑥 (−∞,−1) −1 (−1,1) 1 (1,+∞) 𝑓′(𝑥) − 0 + 0 − 𝑓(𝑥) 单调递减 极小值 单调递增 极大值 单调递减 所以当𝑥=−1时,函数𝑦=𝑓(𝑥)取得极小值𝑓(−1)=0, 当𝑥=1时,函数𝑦=𝑓(𝑥)取得极大值为𝑓(1)=𝑒. (3)因为𝑓(𝑥)=
𝑥2+𝑏𝑥+1
𝑒𝑥4
≤2在𝑥∈[0,2]上恒成立,
所以𝑏𝑥≤2𝑒𝑥−(𝑥2+1)在𝑥∈[0,2]上恒成立. 当𝑥=0时, 0≤1成立; 当𝑥∈(0,2]时, 𝑏≤记𝑔(𝑥)=
′(
2𝑒𝑥𝑥
2𝑒𝑥𝑥1
−(𝑥+𝑥)恒成立,
1
−(𝑥+𝑥),𝑥∈(0,2],
𝑥2
则𝑔𝑥)=
2𝑒𝑥(𝑥−1)
−(1−𝑥2)=
1
(𝑥−1)(2𝑒𝑥−𝑥−1)
𝑥2
. 令ℎ(𝑥)=2𝑒𝑥−𝑥−1,𝑥∈(0,2],
则ℎ′(𝑥)=2𝑒𝑥−1>2𝑒0−1=1>0, 所以函数𝑦=ℎ(𝑥)在区间(0,2]上单调递增, 所以ℎ(𝑥)>ℎ(0)=2𝑒0−0−1=1>0, 即2𝑒𝑥−𝑥−1>0在区间(0,2]上恒成立. 当𝑥∈(0,2],令𝑔′(𝑥)=0,得𝑥=1,
所以函数𝑦=𝑔(𝑥)在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,2]上单调递增, 所以𝑔(𝑥)min=𝑔(1)=2𝑒−2, 所以 𝑏≤2𝑒−2,
因此实数𝑏的取值范围是(−∞,2𝑒−2]. 36.
【答案】
解:(1)因为𝑓′(𝑥)=3𝑎𝑥2+2𝑥+𝑏,
所以𝑔(𝑥)=𝑓(𝑥)+𝑓′(𝑥)=𝑎𝑥3+(3𝑎+1)𝑥2+(𝑏+2)𝑥+𝑏. 因为𝑔(𝑥)是奇函数,
所以𝑔(−𝑥)=−𝑔(𝑥)恒成立, 从而3𝑎+1=0,𝑏=0, 解得𝑎=−3,𝑏=0.
(2)由(1)知𝑔(𝑥)=−𝑥3+2𝑥,
31
1
所以𝑔′(𝑥)=−𝑥2+2, 令𝑔′(𝑥)=0.
解得𝑥=−√2(舍去)或𝑥=√2, 而𝑔(1)=3,𝑔(√2)=
5
4√2,𝑔(2)3
4
=3,
4√2, 3
因此𝑔(𝑥)在区间[1,2]上的最大值为𝑔(√2)=最小值为𝑔(2)=3.
4
试卷第21页,总24页
【考点】
函数奇偶性的性质 导数的运算
利用导数研究函数的最值 【解析】
【解答】
解:(1)因为𝑓′(𝑥)=3𝑎𝑥2+2𝑥+𝑏,
所以𝑔(𝑥)=𝑓(𝑥)+𝑓′(𝑥)=𝑎𝑥3+(3𝑎+1)𝑥2+(𝑏+2)𝑥+𝑏. 因为𝑔(𝑥)是奇函数,
所以𝑔(−𝑥)=−𝑔(𝑥)恒成立, 从而3𝑎+1=0,𝑏=0, 解得𝑎=−3,𝑏=0.
(2)由(1)知𝑔(𝑥)=−3𝑥3+2𝑥, 所以𝑔′(𝑥)=−𝑥2+2, 令𝑔′(𝑥)=0.
解得𝑥=−√2(舍去)或𝑥=√2, 而𝑔(1)=3,𝑔(√2)=
5
4√2,𝑔(2)3
4
1
1
=3,
4√2, 3
因此𝑔(𝑥)在区间[1,2]上的最大值为𝑔(√2)=最小值为𝑔(2)=3. 37.
4
【答案】 解:(1)𝑓′(𝑥)=𝑥−sin𝑥,
因为(𝑥−sin𝑥)′=1−cos𝑥≥0,
所以𝑓′(𝑥)在(−∞,+∞)单调递增,又𝑓′(0)=0 所以当𝑥∈(−∞,0)时,𝑓′(𝑥)<0,𝑓(𝑥)单调递减, 当𝑥∈(0,+∞)时,𝑓′(𝑥)>0,𝑓(𝑥)单调递增,
所以当𝑥=0时, 𝑓(𝑥)的极小值𝑓(0)=1 ,无极大值. (2)𝑔′(𝑥)=(2+cos𝑥−1)(𝑒𝑥−𝑎) 由(1)知,𝑓(𝑥)≥𝑓(0) , 即2+cos𝑥−1≥0,
当𝑎≤0时, 𝑒𝑥−𝑎>0,𝑔′(𝑥)≥0, 𝑔(𝑥)在(−∞,+∞)上单调递增, 当𝑎>0时,令𝑒𝑥−𝑎=0 ,得𝑥=ln𝑎,
于是当𝑥∈(−∞,ln𝑎),𝑒𝑥−𝑎<0,𝑔′(𝑥)≤0,𝑔(𝑥)单调递减, 当𝑥∈(ln𝑎,+∞),𝑒𝑥−𝑎>0,𝑔′(𝑥)≥0,𝑔(𝑥)单调递增, 综上,当𝑎≤0时,𝑔(𝑥)在(−∞,+∞)单调递增,
当𝑎>0时,𝑔(𝑥)在(−∞,ln𝑎)上单调递减,在(ln𝑎,+∞)单调递增.
𝑥2
𝑥2
试卷第22页,总24页
(3)令ℎ(𝑥)=𝑓′(𝑥)−𝑒𝑥−𝑏𝑥+1
则ℎ(𝑥)=−𝑒𝑥+(1−𝑏)𝑥−sin𝑥+1,𝑥∈[0,+∞) ℎ′(𝑥)=−𝑒𝑥−cos𝑥+1−𝑏,
ℎ′(𝑥)的导函数ℎ′′(𝑥)=−𝑒𝑥+sin𝑥,
因为𝑥∈[0,+∞) ,所以𝑔′′(𝑥)≤−1+sin𝑥≤0 ℎ′(𝑥)=−𝑒𝑥+sin𝑥在[0,+∞)上单调递减,
当𝑏≥−1时,对任意𝑥≥0时,ℎ′(𝑥)≤ℎ′(0)=−1−𝑏≤0, 所以ℎ(𝑥)在[0,+∞)上单调递减,
所以对任意𝑥≥0时,ℎ(𝑥)≤ℎ(0)=0,
当𝑏<−1时,因为ℎ′(𝑥)在[0,+∞)上单调递减,ℎ′(0)=−1−𝑏>0 当𝑥→+∞时,ℎ′(𝑥)→−∞,
故∃𝑥0∈(0,+∞) ,使ℎ′(𝑥0)=0,且𝑥∈(0,𝑥0)时,ℎ′(𝑥)>0, ℎ(𝑥)单调递增, 所以ℎ(𝑥0)>ℎ(0)=0 ,与任意𝑥≥0,ℎ(𝑥)≤0矛盾, 所以实数𝑏的取值范围为[−1,+∞). 【考点】
利用导数研究函数的极值 导数的运算
【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:(1)𝑓′(𝑥)=𝑥−sin𝑥,
因为(𝑥−sin𝑥)′=1−cos𝑥≥0,
所以𝑓′(𝑥)在(−∞,+∞)单调递增,又𝑓′(0)=0 所以当𝑥∈(−∞,0)时,𝑓′(𝑥)<0,𝑓(𝑥)单调递减, 当𝑥∈(0,+∞)时,𝑓′(𝑥)>0,𝑓(𝑥)单调递增,
所以当𝑥=0时, 𝑓(𝑥)的极小值𝑓(0)=1 ,无极大值. (2)𝑔𝑥)=(
′(
𝑥22
+cos𝑥−1)(𝑒𝑥−𝑎)
由(1)知,𝑓(𝑥)≥𝑓(0) , 即
𝑥22
+cos𝑥−1≥0,
当𝑎≤0时, 𝑒𝑥−𝑎>0,𝑔′(𝑥)≥0, 𝑔(𝑥)在(−∞,+∞)上单调递增, 当𝑎>0时,令𝑒𝑥−𝑎=0 ,得𝑥=ln𝑎,
于是当𝑥∈(−∞,ln𝑎),𝑒𝑥−𝑎<0,𝑔′(𝑥)≤0,𝑔(𝑥)单调递减, 当𝑥∈(ln𝑎,+∞),𝑒𝑥−𝑎>0,𝑔′(𝑥)≥0,𝑔(𝑥)单调递增, 综上,当𝑎≤0时,𝑔(𝑥)在(−∞,+∞)单调递增,
当𝑎>0时,𝑔(𝑥)在(−∞,ln𝑎)上单调递减,在(ln𝑎,+∞)单调递增. (3)令ℎ(𝑥)=𝑓′(𝑥)−𝑒𝑥−𝑏𝑥+1
则ℎ(𝑥)=−𝑒𝑥+(1−𝑏)𝑥−sin𝑥+1,𝑥∈[0,+∞) ℎ′(𝑥)=−𝑒𝑥−cos𝑥+1−𝑏,
ℎ′(𝑥)的导函数ℎ′′(𝑥)=−𝑒𝑥+sin𝑥,
因为𝑥∈[0,+∞) ,所以𝑔′′(𝑥)≤−1+sin𝑥≤0 ℎ′(𝑥)=−𝑒𝑥+sin𝑥在[0,+∞)上单调递减,
当𝑏≥−1时,对任意𝑥≥0时,ℎ′(𝑥)≤ℎ′(0)=−1−𝑏≤0, 所以ℎ(𝑥)在[0,+∞)上单调递减,
所以对任意𝑥≥0时,ℎ(𝑥)≤ℎ(0)=0,
试卷第23页,总24页
当𝑏<−1时,因为ℎ′(𝑥)在[0,+∞)上单调递减,ℎ′(0)=−1−𝑏>0 当𝑥→+∞时,ℎ′(𝑥)→−∞,
故∃𝑥0∈(0,+∞) ,使ℎ′(𝑥0)=0,且𝑥∈(0,𝑥0)时,ℎ′(𝑥)>0, ℎ(𝑥)单调递增, 所以ℎ(𝑥0)>ℎ(0)=0 ,与任意𝑥≥0,ℎ(𝑥)≤0矛盾, 所以实数𝑏的取值范围为[−1,+∞).
试卷第24页,总24页
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