第二章 变化率与导数(A)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
5
1.质点沿直线运动的路程s与时间t的关系是s=t,则质点在t=4时的速度为( )
11A. B.
535322102C.253
2 5
153
D.2 10
2.若Δlim x→0
fx0+2Δx-fx0
=1,则f′(x0)等于( )
3Δx23
A. B. C.3 D.2 32
3.设函数y=f(x),当自变量x由x0改变到x0+Δx时,函数的改变量Δy为( ) A.f(x0+Δx) B.f(x0)+Δx C.f(x0)Δx D.f(x0+Δx)-f(x0) 4.设y=f(sin x)是可导函数,则y′x等于( )
A.f′(sin x) B.f′(sin x)·cos x C.f′(sin x)·sin x D.f′(cos x)·cos x 5.函数y=sin x-cos x的导数是( ) A.cos x+sin x B.cos x-sin x C.cos xsin x D.2cos x 6.函数y=
x2
x+3
的导数是( )
x2+6xx2+6xA. B.
x+32x+3
2
-2x3x+6xC. D. x+32x+325x7.函数y=xa (a>0且a≠1)的导数是( )
4x4x5xA.5xaln a B.5xa+xaln a
4x5x4x5xC.5xa+xa D.5xa+xalogae
8.下列求导数运算正确的是( )
1?1?A.?x+?′=1+2 ?x?
x1
xln 2
xxC.(3)′=3log3e
2
D.(xcos x)′=-2xsin x
9.f(x)与g(x)是定义在R上的两个可导函数,若f(x),g(x)满足f′(x)=g′(x),则f(x)与g(x)满足( )
A.f(x)=g(x)
B.f(x)-g(x)为常数函数 C.f(x)=g(x)=0
D.f(x)+g(x)为常数函数
32
10.函数f(x)=ax+3x+2,若f′(-1)=4,则a的值等于( ) 19161310A. B. C. D. 3333
B.(log2x)′=
1
11.下面四组函数中,导数相等的一组是( ) A.f(x)=2x+1与g(x)=2x-1
B.f(x)=sin x-cos x与g(x)=cos x-sin x C.f(x)=x-1与g(x)=2-x
D.f(x)=sin x+cos x与g(x)=sin x-cos x
12s1+Δt-s1
12.物体自由落体运动方程为s(t)=gt,g=9.8 m/s2,若Δlim t→02Δt=9.8 m/s,那么下面说法正确的是( )
A.9.8 m/s是0~1 s这段时间内的平均速度
B.9.8 m/s是从1 s到(1+Δt) s这段时间内的速度 C.9.8 m/s是物体在t=1这一时刻的速度
D.9.8 m/s是物体从1 s到(1+Δt) s这段时间内的平均速度 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
32
13.函数f(x)=2x+3x-5x+4的导数f′(x)=______________,f′(3)=________.
3
14.已知曲线S:y=3x-x及点P(2,2),则过点P可向S引切线,其切线条数为________.
3??π
15.曲线y=f(x)=cos x在点A?,?处的切线方程为________________.
?62?
4
16.函数f(x)=(2x+5)在点P(-2,1)处的导数是________.
三、解答题(本大题共6小题,共70分) 17.(10分)求下列函数的导数.
26
(1)y=x(x+2); (2)y=xsin 2xcos 2x.
432
18.(12分)已知函数y=x+ax-a的导数为0的x值也都使y值为0,求常数a的值.
3
432
19.(12分)已知曲线C:y=3x-2x-9x+4. (1)求曲线C在点(1,-4)处的切线方程;
(2)对于(1)中的切线与曲线C是否还有其他公共点?若有,求出公共点;若没有,说明理由.
2
20.(12分)若f(x)=log3(x-1),求x=2处的导数值及切线方程.
32
21.(12分)已知函数f(x)=x+bx+cx+d的图像经过P(0,2)且在点M(-1,f(-1))处的切线方程为6x-y+7=0,求函数y=f(x)的解析式.
22.(12分)求满足下列条件的函数f(x).
(1)f(x)是三次函数,且f(0)=3,f′(0)=0,f′(1)=-3,f′(2)=0;
2
(2)f′(x)是一次函数,xf′(x)-(2x-1)·f(x)=1. 答案
1
1.B [s′=.
545t111
当t=4时,s′=·=.]
55534
4102
2.B
3.D [当自变量的改变是Δx时,函数的改变量为f(x0+Δx)-f(x0).] 4.B
5.A [y′=(sin x-cos x)′=cos x-(-sin x)=cos x+sin x.]
2
x2?2xx+3-xx2+6x?6.A [y′=?=.] ?′=
x+32x+32?x+3?
3
7.B [y′=(xa)′=5xa+xaln a.]
1?1?xx8.B [?x+?′=1-2,(3)′=3ln 3,
5x4x5x?x?
x(xcos x)′=2xcos x-xsin x.]
9.B [f(x)与g(x)的导数相同,根据导数公式和导数运算法则,两函数的差为常数.]
22
10.D [f′(x)=3ax2
+6x,因f′(-1)=4,
所以有f′(-1)=3a(-1)2
+6×(-1)=4,
则a=103
.] 11.A 12.C
13.6x2
+6x-5 67
解析 f′(x)=(2x3+3x2-5x+4)′=6x2
+6x-5, f′(3)=6×32+6×3-5=67. 14.3
15.x+2y-3-π
6
=0
解析 ∵f′(x)=(cos x)′=-sin x,
∴f′(ππ16)=-sin 6=-2
,
∴在点A处的切线方程为
y-32=-1?2??
x-π6???,
即x+2y-3-π
6
=0.
16.8
解析 f′(x)=[(2x+5)4]′=4(2x+5)3×2=8(2x+5)3
, f′(-2)=8(-2×2+5)3=8.
17.解 (1)y′=[x2(x+2)6
]′
=2x·(x+2)6+x2·6(x+2)5
=4x(x+2)5
(2x+1).
(2)y=xsin 2xcos 2x=1
2
xsin 4x.
∴y=??1?2xsin 4x???′ =12sin 4x+x2cos 4x·4 =1
2
sin 4x+2xcos 4x. 18.解 y′=3x2
+2ax,令y′=0,
则3x2
+2ax=0,x21=0,x2=-3
a,
当x=0时,y=0=-4
3
a,
∴a=0,即a=0满足条件,
当x=-23a时,y=0=-83434
27a+9a-3
a,
得a=0或a=±3,检验知a=±3不满足条件, ∴常数a的值为0.
4
19.解 (1)y′=12x3-6x2
-18x, ∴f′(1)=-12.
所以曲线过点(1,-4)的切线斜率为-12, 所以所求方程为y+4=-12(x-1), 即y=-12x+8.
(2)设与曲线C还有其他公共点,
4
3
2
于是有???
y=3x-2x-9x+4?,
?y=-12x+8
整理得x3
(3x-2)-(3x-2)2
=0,
即(3x-2)(x3
-3x+2)=0,
即(x+2)(3x-2)(x-1)2
=0.
所以x=-2,x=2
3
,x=1.
即除切点外还有交点(-2,32)和??2?3,0???
. 20.解 据复合函数的求导法则, f′(x)=[log3(x-1)]′
=1x-1ln 3(x-1)′=1
x-1ln 3
,
则f′(2)=11
2-1·ln 3=ln 3
,
即此点处的切线斜率为1
ln 3,切点(2,0),
则切线方程为y=1
ln 3
(x-2).
21.解 由f(x)的图像经过P(0,2),知d=2,∴f(x)=x3+bx2
+cx+2, f′(x)=3x2+2bx+c,
由在点M(-1,f(-1))处的切线方程是 6x-y+7=0,
知-6-f(-1)+7=0,
即f(-1)=1,f′(-1)=6. ∴???3-2b+c=6 ??2b-??-1+b-c+2=1,即?c=-3?
,?b-c=0解得b=c=-3. 故所求的解析式是
f(x)=x3-3x2-3x+2. 22.解 (1)依题意可设
f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),
则f′(x)=3ax2
+2bx+c. 由f(0)=3,得d=3. 由f′(0)=0,得c=0.
由f′(1)=-3,f′(2)=0可建立方程组
???
3a+2b=-3,?12a解得?
?
+4b=0,
??a=1,
?
?
b=-3.
所以f(x)=x3
-3x2
+3.
(2)由f′(x)为一次函数知f(x)为二次函数.
则可设f(x)=ax2
+bx+c(a≠0),
5