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26选填题速成(3)
(高等数学)
主讲 武忠祥f (x)
【例6】(2022年1) 设 lim 1, 则( )
x1 ln x
(A) f (1) 0. (B) lim f (x) 0.
x1
(C) f (1) 1. (D) lim f (x) 1.
x1
【解1】直接法
ln x, x 1,
【解2】排除法 排除 A,C.
f (x)
1, x 1.
1
f (x) ln x (x 1) 2 sin 排除 D.
x 1【例7】(1996年2)设函数 在区间 内有定义,若当
f ( x) (,)
x (,) 时,恒有 | f ( x) | x 2 , 则 x 0 必是 f ( x) 的
(A)间断点;
(B) 连续而不可导的点;
(C) 可导的点,且 f (0) 0;
(D) 可导的点且 f (0) 0.
【解1】直接法
【解2】排除法 f (x)
, x a,
【例8】设 f (a) 存在,且 f (a) 0, g(x) x a 则 g(x) 在 x a 处( )
f (a), x a,
(A) 不连续 (B) 连续但不可导
(C) 可导但导函数不连续 (D) 导函数连续
f (x) f (x) f (a)
【解1】直接法 lim g(x) lim lim f (a) g(a)
xa xa x a xa x a
f (x)
f (a)
g(x) g(a) x a f (x) (x a) f (a) f (x) f (a) f (a)
g (a) lim lim lim lim
xa x a xa x a xa (x a) 2 xa 2(x a) 2
(x a) f (x) f (x) (x a) f (x) (x a) f (a) (x a) f (a) f (x)
lim g (x) lim lim
xa xa (x a) 2 xa (x a) 2
f (a)
【解2】排除法 f (x) x a
2 1
x sin , x 0,
【例9】(2015年2)设 f (x) ( 0, 0),
x
0, x 0.
若 f (x) 在 x 0 处连续,则
1
(A) 1 (B) 0 1 x n sin , x 0,
g(x)
x
0, x 0.
(C) 2 (D) 0 2
0 连续
1
x sin , x 0,
【解】 f (x) ( 0, 0), 在 x 0 处
x 可导
1
0, x 0.
1 f (x) 连续
1 1
x 0, f (x) x 1 sin x 1 cos
x x 1
x sin , x 0,
【原题】(2015年2)设 f (x) ( 0, 0),
x
0, x 0.
若 f (x) 在 x 0 处连续,则
(A) 1 (B) 0 1
(C) 2 (D) 0 2 1
x cos , x 0;
【例10】(2003年3)设 f (x) ,其导函数在
x
0, x 0,
x 0 处连续,则 取值范围是 .
0 连续
1
x sin , x 0,
【解】 f (x) ( 0, 0), 在 x 0 处
x 可导
1
0, x 0.
1 f (x) 连续【例11】函数 f (x) (x 2 x 2) | x 3 x | 不可导的点的个数是
(A)3. (B)2. (C)1. (D)0.
【解1】 f (x) (x 2 x 2) x 3 x (x 2)(x 1) x 1 x 1 x
n 0 f (a) 不
f (x) (x a) n x a , n 1 f (a)
n 2 f (a)
【解2】 f (x) (x 2)(x 1) x 1 x 1 x
注:常用的结论:设 f (x) (x) x a , 其 ( x) 在 x a 处连
续,则 f ( x) 在 x a 处可导的充要条件是 (a) 0.【例12】(2003年3)设 f (x) x 3 1(x), 其中 (x) 连续,则 (1) 0 是
f (x) 在 x 1 处可导的( )
(A)充分条件 (B)必要条件
(C)充分必要条件 (D)既非充分条件又非必要条件
【解】
f (x) x 1(x 2 x 1)(x),
注:常用的结论:设 f (x) (x) x a , 其 ( x) 在 x a 处连
续,则 f ( x) 在 x a 处可导的充要条件是 (a) 0.【例13】(1992年1,2)设 f (x) 3x 3 x 2 | x | ,则使 f (n) (0)
存在的最高阶数 n 为( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
【解】
2.设 则 不存在;
f (x) x , f (0)
3.设 f (x) x n x , 则 f (n) (0) 存在, f (n1) (0) 不存在;x 3 ln x , x 0,
【例14】设
f (x) ,则使 f (n) (0)
0, x 0.
存在的最高阶数 n 为( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
3x 2 ln x x 2 , x 0,
【解】
f (x)
0, x 0.
6x ln x 5x, x 0,
f (x)
0, x 0.
x n ln x , x 0,
【注】设 f (x) 则 f (n1) (0) 存在, f (n) (0) 不存在;
0, x 0.【例15】设 f ( x) 在点 x a 处可导,则函数 | f (x) | 在点 x a
处不可导的充分条件是
A) f (a) 0, 且 f (a ) 0 ; B) f (a) 0, 且 f (a) 0;
C) f (a) 0, 且 f (a ) 0 ; D) f (a) 0, 且 f (a) 0.
【解1】直接法(几何)
【解2】直接法 【解3】排除法
【注】
1) f ( x) 可导 f (x) 可导
2) 设 连续,
f ( x)
(1) 当 f (x ) 0 时, f (x) 在 x 处可导 f (x) 在 x 处可导
0 0 0
(2) 当 f (x ) 0 时, f (x) 在 x 处可导 f (x ) 0.
0 0 0【例16】(2025年2)设函数 连续,给出下列四个条件
f (x)
f (x) f (0)
(1) 存在;
lim
x0 x
f (x) f (0)
(2) 存在;
lim
x0 x
f (x)
(3) 存在;
lim
x0 x
f (x) f (0)
存在;
(4)
lim
x0 x
其中能得到“f (x) 在 x 0 处可导”的条件个数是
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
设 连续 可导 可导
f ( x) f (x) f (x)
(1) 当 f (x ) 0 时, f (x) 在 x 处可导 f (x) 在 x 处可导
0 0 0
(2) 当 f (x ) 0 时, f (x) 在 x 处可导 f (x ) 0.
0 0 0【例17】(2005年1,2)设函数 f (x) lim n 1 | x | 3n , 则 f (x) 在 (,)
n
(A)处处可导; (B)恰有一个不可导点;
(C)恰有两个不可导点; (D)至少有三个不可导点。
【解】 本题中 a 1,a x 3 , 则
1 2
1, x 1
3n
f (x) limn 1 x max(a ,a )
1 2 3
n x , x 1
【例18】设 与 都存在,则( )
f (x ) f (x )
0 0
(A) f (x) 在 x x 处可导;
0
(B) lim f (x) 和 lim f (x) 都存在;
xx xx
0 0
(C)若 lim f (x) 和 lim f (x) 都存在,则 f (x) 在 x x 处可导;
0
xx xx
0 0
(D)若 lim f (x) lim f (x) ,则 f (x) 在 x x 处连续.
0
xx xx
0 0
f (x) f (x )
【解1】直接法 f (x ) lim 0 lim f (x) f (x ) lim f (x)
0 xx x x xx 0 xx
0 0 0 0
【解2】排除法 排除A,C
f (x) x x
0
1
(x x ) 2 sin , x x ,
f (x) 0 x x 0 排除B
0
0, x x .
0【例19】(1996年3)设 处处可导,则( ).
f (x)
(A)当 lim f (x) , 必有 lim f (x)
x x
(B)当 lim f (x) , 必有 lim f (x)
x x
(C)当 lim f (x) , 必有 lim f (x)
x x
(D)当 lim f (x) , 必有 lim f (x)
x x
【解1】直接法 若 lim f (x) , 则存在 x 0, 当 x x 时, f (x) 1,
0 0
x
则当 x x 时, f (x) f (x ) f ()(x x ) f (x ) (x x )
0 0 0 0
0
f (x) f (x)
【解2】直接法 lim lim lim f (x)
x x x 1 x
【解3】排除法 f (x) x, 排除(A)(C).
f (x) x 2 , 排除(B).【例20】(2002年1,2)设函数 y f (x) 在 (0,) 内有界可导,则( ).
(A)当 lim f (x) 0 时,必有 lim f (x) 0
x x
(B)当 lim f (x) 存在时,必有 lim f (x) 0
x x
(C)当 lim f (x) 0 时,必有 lim f (x) 0
x0 x0
(D)当 lim f (x) 存在时,必有 lim f (x) 0
x0 x0
f (2x) f (x)
【解1】直接法 f ()
x
【解2】直接法 若 lim f (x) a 0, 不妨设 a 0, 则存在 x 0, 当 x x 时,
0 0
x
a
f (x) ,
2【例20】(2002年1,2)设函数 y f (x) 在 (0,) 内有界可导,则( ).
(A)当 lim f (x) 0 时,必有 lim f (x) 0
x x
(B)当 lim f (x) 存在时,必有 lim f (x) 0
x x
(C)当 lim f (x) 0 时,必有 lim f (x) 0
x0 x0
(D)当 lim f (x) 存在时,必有 lim f (x) 0
x0 x0
f (x) f (x)
【解3】直接法
lim lim 0
x x x 1
2 2
sin x sin x
【解4】排除法 f (x) f (x) 2cos x 2 排除(A).
2
x x
f (x) sin x 排除(C)(D).【例21】(2025年1)设函数 f (x) 在区间 [0,) 上可导,则( )
(A)当 lim f (x) 存在时, lim f (x) 存在;
x x
(B)当 存在时, 存在;
lim f (x) lim f (x)
x x
x
f (t)dt
(C)当 存在时, 存在;
lim 0 lim f (x)
x x x
x
f (t)dt
(D)当 lim f (x) 存在时, lim 0 存在;
x x x
x
f (t)dt
【解1】直接法
lim 0 lim f (x)
x x x
sin x 2 sin x 2
【解2】排除法 f (x) , f (x) 2cos x 2 排除(A).
x x 2x 2t t ,
【例22】(2023年1,2)已知 y f (x) 由 确定,则( )
y t sin t
A. f (x) 连续, f (0) 不存在. B. f (0) 存在, f (x) 在 x 0 处不连续.
C. f (x) 连续, f (0) 不存在. D. f (0) 存在, f (x) 在 x 0 处不连续.
x x
sin , x 0
【解】 f (x) .
3 3
x sin x, x 0
1 x x x
sin cos 0
2
3 3 9 3
1 x x x f (0) lim
sin cos , x 0 x 9
x0
3 3 9 3
f (x) 0, x 0 . sin x x cos x
f (0) lim 2
sin x x cos x, x 0 x0 x
x 2t t ,
【例22】(2023年1,2)已知 y f (x) 由
确定,则( )
y t sin t
A. f (x) 连续, f (0) 不存在. B. f (0) 存在, f (x) 在 x 0 处不连续.
C. f (x) 连续, f (0) 不存在. D. f (0) 存在, f (x) 在 x 0 处不连续.
f (0)
2!
x x x 2
sin , x 0 , x 0
【解】
f (x) 3 3 9
x sin x, x 0 x 2 , x 0.
f (0)
f (0) 0
2!
f (0)
f (x) f (0) f (0)x x 2
2!【例】(1992年1,2)设 f (x) 3x 3 x 2 | x | ,则使 f (n) (0)
存在的最高阶数 n 为( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3二. 导数的计算
[ f (x) 1]sin x 2
【例1】设 f (x) 在 x 0 处连续,且 lim 1, 则 f (0) _______ .
x0 x tan x
[ f (x) 1]sin x 2 [ f (x) 1]x 2 f (x) 1
【解】
1 lim lim 3lim
x0 x tan x x0 1 x0 x
x 3
3
f (x) f (0)
3lim
x0 x
3 f (0)(1 x 2 ) x x 2 1
【例2】设 f (x) arctan , 则 f (1) _______ .
e
x1
1 x 2
【解】 f (x) g(x) h(x) f (1) g (1) h (1)
1 1 2
ln g(x) [ln(1 x 2 ) ln x x 1] g (1)
2 2 4
h(x) h(1)
h (1) lim
x1 x 1
x 2 1
1 x 2
lim 2
x1 x 1【例3】设 有连续导数, 且当 时,
f (x) f (0) 0, x 0
f (x)
f (t)dt 与 x 2 是等价无穷小,则 f (0) _______ .
0
f (x)
f (t)dt
【解1】 f ( f (x)) f (x) f (0)
1 lim 0 lim [ f ( f (x))]
2
x0 x
x0 2x 2
x0
f [ f (x)]
lim f (x)lim
x0 x0 2x
f [ f (x)] f (x) 1
lim f (x)lim [ f (0)] 3 f (0) 3 2
x0 x0 2 2
【解2】 f (x) axx
【例4】设 f (x) t ln t dt, 则 f (0) ________ .
1
x
t ln t dt
f (x) f (0)
【解1】定义
f (0) lim lim 0 lim x ln x 0
x0 x x0 x x0
【解2】 f (0) lim x ln x 0
x0
x
有关 F ( x) f (t)dt 在一点处的连续性和可导性的结论
a
如果 f (x) 在 [a,b] 上除点 x x (a,b) 外均连续,则在点 x x 处
0 0
x
f (x) F(x) f (t)dt
a
1) 连续 可导,且 F (x ) f (x )
0 0
2) 可去 可导,且 F (x ) lim f (x)
0
xx
0
3) 跳跃 连续但不可导,且 F (x ) f (x ), F (x ) f (x )
0 0 0 0ln x, x 1, dy
【例5】(2012年3)设函数 f (x) y f ( f (x)) ,则 _______ .
2x 1, x 1, dx
xe
1 dy 1 1
【解】 f (e) f ( ) f (e) 2
2 dx 2 2e
xe2
2x 1 d y
【例6】 设 y f ,且 f (x) ln 3 x, 则 ________ .
2
x 1 dx
x1
2x 1
【解】令
u
x 1
dy du 3
f (u) f (u)
dx dx (x 1) 2
d 2 y 9 6 2
d y 3 1
f (u) f (u)
ln 2
dx 2 (x 1) 4 (x 1) 3 2
dx 8 4
x1
dy du 3 1
f (u) f (u) ln u
dx dx (x 1) 2 (x 1) 2【例7】(2022年2)已知函数 y y( x) 由方程 x 2 xy y 3 3
31
( )
32
确定, 则 y (1) _______ .
【解】 x t 2 1 d 2 y
【例8】(2020年1,2)设
,则 _________ . ( 2)
y ln(t t 2 1) dx 2
t1
【解1】
dy 1 1
【解2】 y ln( x x 2 1) (x 2 1) 2
dx x 2 1
2 3
d y 1
(x 2 1) 2 2x
2
dx 2x
【例9】(2013年2)设函数 f (x) 1 e t dt, 则 y f (x)
1
1
[ ]
dx 1e1
的反函数 x f 1 ( y) 在 y 0 处的导数 _________ .
dy
y0
dx 1 1
【解】
dy dy f (x)
dx【例10】设函数 y f x 在 x 1 的某邻域内二阶可导,且
2
d x
f (1) 2, f (1) 1, f (1) 2. 则 ( )
2
dy
y2
1 1
(A)2 (B)-2 (C) (D)
2 2
dx 1 1
【解】
dy dy f (x)
dx
d 2 x d 1 f (x) dx f (x)
( )
dy 2 dy f (x) f 2 (x) dy f 3 (x)
2
d x f (1)
2
2 3
dy f (1)
y21
【例11】(2017年1)已知函数 f (x) ,则 f (3) (0) ________ .
1 x 2
1
【解1】 f (x) 偶函数 f (x) 奇函数 f (0) 0
1 x 2
1
【解2】 f (x) 偶函数,在0点泰勒展式只有偶次项, f (0) 0
1 x 2【例12】(2015年2)函数 f (x) x 2 2 x 在 x 0 处的 n 阶导数 f (n) (0) _____ .
n
【解1】 (uv) (n) C k u (k) v (nk) . f (n) (0) n(n 1)(ln 2) n2
n
k0
【解2】泰勒
2 n
(ln 2) (ln 2)
f (x) x 2 2 x x 2 e xln2 x 2 [1 x ln 2 x 2 x n (x n )]
2! n!
2 n
(ln 2) (ln 2)
x 2 x 3 ln 2 x 4 x n2 (x n2 )]
2! n!
(n) n2
f (0) (ln 2)
n! (n 2)!x
【例13】设 f (x) ln , 则 f (n) (1) ______ .
1 x
x 2 (1) n1
【解】 ln(1 x) x x n (x n )
f (x) ln x ln(1 x)
2 n
x 1
ln[1 (x 1)] ln 2 ln[1 ]
2
(x 1) 2 (1) n1
ln[1 (x 1)] (x 1) (x 1) n ((x 1) n )
2 n
x 1 x 1 (x 1) 2 (1) n1
ln[1 ] (x 1) n ((x 1) n )
2 2 2 2 2 n2 2
1
f (n) (1) (1) n1 (1 )(n 1)!
n
2【例14】(1990年1,2,3)已知函数 f (x) 具有任意阶导数,且 f (x) [ f (x)] 2,
则当 为大于2的正整数时, 的 阶导数 (n) 是( ).
n f (x) n f (x)
(A) n1 (B) n1
n![ f (x)] ; n[ f (x)] ;
(C) 2n (D) 2n
[ f (x)] ; n![ f (x)] .
【解1】直接法 f (x) 2 f (x) f (x) 2[ f (x)] 3
f (x) 2 3 f 2 (x) f (x) 2 3[ f (x)] 4 f (n) (x) n![ f (x)] n1
【解2】排除法
f (x) 2 f (x) f (x) 2[ f (x)] 3
f (x) 2 3 f 2 (x) f (x) 2 3[ f (x)] 4【例15】(2020年2) 已知函数 f (x) x 2 ln(1 x) ,当 n 3 时, f (n) (0) ( )
n! n! (n 2)! (n 2)!
A. B. C. D.
n 2 n 2 n n
x 2 (1) n1
【解1】直接法 ln(1 x) x x n (x n )
2 n
2
x 1
f (x) x 2 ln(1 x) x 2 [x x n (x n )]
2 n
f (n) (0) 1 n!
f (n) (0)
n! n 2 n 2
【解2】排除法 f (x) x 3
f (0) 6【例16】(2024年2)已知函数 f (x) x 2 (e x 1), 则 f (5) (1) ___________ .
n
【解1】 f (x) x 2 e x x 2 (uv) (n) C k u (k) v (nk) .
n
k0
f (5) (x) C 0 x 2 e x C 1 2xe x C 2 2e x x 2 e x 10xe x 20e x
5 5 5
f (5) (1) 31e
【解2】泰勒 x 1 t
2 3
t t
x 2 e x (t 1) 2 e 1t e(1 2t t 2 )(1 t )
2! 3!
1 2 1 1 2 1
e( ) t 5 f (5) (1) e( )5 ! 31e
5! 4! 3! 5! 4! 3!三. 函数性态(单调性 极值 凹向 拐点 渐近线)
【例1】设函数 在 的某邻域 内有定义,则下列结论正确的是( )
f (x) x U(x ,)
0 0
(1)若 x (x , x ) 时, f (x) 0 ,而 x (x , x ) 时, f (x) 0
0 0 0 0 x, x 0
则 在 处取极大值;
f (x) x f (x) 1, x 0
0
(2)若 f (x) 在该邻域 U(x ,) 内可导,且在 x 处取极大值,则当 x, x 0
0
0
;
x (x , x ) 时, f (x) 0 ,而 x (x , x ) 时, f (x) 0
0 0 0 0
(3)若 f (x) 在 x 处取极大值,则 f (x) 在 (x , x ) 内单调增,
0 0 0
1
而在 (x , x ) 内单调减; 2 x 2 (2 sin ), x 0
f (x)
0 0 x
2, x 0
f (x)
(4)若 f (x ) 存在 , 且 lim 1, 则 f (x) 在 x 处取极大值;
0 xx x x 0
0
0
f (x)
(4)若 f (x ) 存在 , 且 lim 1, 则 f (x) 在 x 处取极大值;
0 xx x x 0
0
0
【解1】 f (x ) 存在可知, f (x) 在 x 处连续.
0 0
f (x)
lim 1, 在 x 处两侧. f (x) 由正变负.则 f (x) 在 x 处取极大值;
xx x x 0 0
0
0
f (x) f (x) f (x ) f (x)
【解2】 lim 1, lim f (x) 0, f (x ) lim 0 lim 0
xx x x xx 0 xx x x xx 1
0 0 0 0
0 0
f (x) f (x )
1 lim 0 f (x )
xx x x 0
0
0【例2】(1991年3)设函数 f (x) 在 (,) 内有定义, x 0 是
0
函数 的极大点,则( ).
f (x)
(A) x 必是 f (x) 的驻点
0
(B) x 必是 f ( x) 的极小点
0
(C) x 必是 f ( x) 的极大点
0
(D)对一切 x 都有 f (x) f (x )
0
【解】【例3】(1990年1,2)已知 f ( x) 在 x 0 的某个邻域内连续,且
f (x)
f (0) 0,lim 2, 则在点 x 0 处 f ( x)
x0 1 cos x
(A)不可导. (B)可导,且 f (0) 0.
(C)取得极大值. (D)取得极小值.
f (x) f ( x)
【解1】直接法
lim 2 0 0
x0 1 cos x 1 cos x
f (x) 0 f (0)
【解2】排除法 f (x) x 2
f (x)
【例4】(2001年3)设 f (x) 的导数在 x a 处连续,又 lim 1 ,则( )
xa x a
(A) x a 是 f (x) 的极小值点
(B) x a 是 f (x) 的极大值点
(C) (a, f (a)) 是曲线 y f (x) 的拐点
(D)x a 不是 f (x) 的极值点, (a, f (a)) 也不是曲线 y f (x) 的拐点
f (x) f (x)
【解1】直接法
lim 1 0 0
xa x a x a
f (x) f (x) f (a)
【解2】直接法 1 lim lim f (a)
xa x a xa x a
1
【解3】排除法 f (x) (x a) 2
2【例5】(2022年2) 设函数 f (x) 在 x x 处有 阶导数,则( )
2
0
(A)当 f (x) 在 x 的某邻域内单调增加时, f (x ) 0.
0 0
(B)当 f (x ) 0. 时, f (x) 在 x 的某邻域内单调增加.
0 0
(C)当 f ( x) 在 x 的某邻域内是凹函数时, f (x ) 0.
0 0
(D)当 f (x ) 0 时, f ( x) 在 x 的某邻域内是凹函数.
0 0
【解1】直接法 f (x) 在 x x 处有 阶导数知, f (x) 在 x x 处连续,
2
0 0
又 f (x ) 0, 在 x 的某邻域内 f (x) 0.
0 0
1
【解2】排除法 x t 2t 2 sin , t 0,
f (x) g(t)dt g(t)
t
0
0, t 0.
1 1
1 4x sin 2cos , x 0,
f (x) g (x)
x x
1, x 0.【例6】(1997年2)已知函数 y f (x) 对一切 x 满足
xf (x) 3x[ f (x)] 2 1 e x ,若 f (x ) 0 (x 0) 则( ).
0 0
(A) f ( x ) 是 f (x) 的极大值; (B) f ( x ) 是 f (x) 的极小值;
0 0
(C) ( x , f ( x )) 是曲线 y f ( x) 的拐点;
0 0
(D) f ( x ) 不是 f ( x) 的极值,(x , f (x )) 也不是曲线 y f ( x) 的拐点.
0 0 0
1 e
x
0
【解】 x f (x ) 1 e x 0 f (x ) 0
0 0 0
x
0
若 x 0 ?
0【例7】(2000年2)设函数 f (x) 满足关系式 f (x) [ f (x)] 2 x 且 f (0) 0 则( )
(A) f (0) 是 f (x) 的极大值;
(B) 是 的极小值;
f (0) f (x)
(C) (0, f (0)) 是曲线 y f ( x) 的拐点;
(D) f (0) 不是 f ( x) 的极值, (0, f (0)) 也不是曲线 y f ( x) 的拐点.
【解】【例8】(2004年2,3)设 f (x) | x(1 x) | ,则
(A)x 0 是 f ( x) 的极值点,但 (0,0) 不是曲线 y f (x) 的拐点
(B)x 0 不是 f ( x) 的极值点,但 (0,0) 是曲线 y f (x) 的拐点
(C)x 0 是 f ( x) 的极值点,且 (0,0) 是曲线 y f (x) 的拐点
(B)x 0 不是 f ( x) 的极值点, (0,0) 也不是曲线 y f (x) 的拐点
【解1】分析法 不存在
f (0)
x(x 1), x 0, 2x 1, x 0, 2, x 0,
f (x) f (x) f (x)
x(1 x), x 0. 1 2x, x 0. 2, x 0.
【解2】几何法【例9】设 g(x) 在 x 0 的某邻域内连续, f (x) 具有一阶连续导数,且满足
g(x)
1
lim 3, f (x) ln(1 x 2 ) x g(xt)dt, 则( )
x0 x 0
(A) x 0 是 f (x) 的极大值点
(B) x 0 是 f (x) 的极小值点
(C) 是曲线 的拐点
(0, f (0)) y f (x)
(D) x 0 不是 f (x) 的极小值点, (0, f (0)) 也不是曲线 y f (x) 的拐点
1 x
【解1】直接法 f (x) ln(1 x 2 ) g(xt)d(xt) ln(1 x 2 ) g(u)du
0 0
2x f (x) 2 g(x)
f (x) g(x) f (0) 0 lim lim lim 5 f (0)
1 x 2 x0 x x0 1 x 2 x0 x
3 2x
【解2】排除法 g(x) 3x , f (x) ln(1 x 2 ) x 2, f (x) 3x
2 1 x 2x x
【例10】(2025年1,2,3)已知函数 f (x) e t 2 sin tdt, g(x) e t 2 dt sin 2 x, 则( )
0 0
(A) x 0 是 f (x) 的极值点,也是 g(x) 的极值点.
(B) x 0 是 f (x) 的极值点, (0,0) 是曲线 y g(x) 的拐点.
(C) x 0 是 f (x) 的极值点, (0,0) 是曲线 y f (x) 的拐点.
(D) (0,0) 是曲线 y f (x) 的拐点,也是曲线 y g(x) 的拐点.
【解1】 f (0) 0, f (0) 1; g (0) 0, g (0) 0, g (0) 6;
1
x
【解2】 f (x) [1 (1)][t (t)]dt x 2 (x 2 ) f (0) 0, f (0) 1;
0 2
x
g(x) [1 (1)]dt [x 2 (x 2 )] x 3 (x 3 ) g (0) 0, g (0) 0, g (0) 6;
0
x x 1 1
【解3】 f (x) e t 2 sin tdt ~ tdt x 2 f (x) x 2 (x 2 )
0 0 2 2
x x
g(x) e t 2 dt sin 2 x ~ dt x 2 x 3 g(x) x 3 (x 3 )
0 0
【解4】 f (x) 偶函数 f (2n1) (0) 0 g(x) 奇函数 g (2n) (0) 0x x
【例10】(2025年11,2,3)已知函数 f (x) e t 2 sin tdt, g(x) e t 2 dt sin 2 x, 则( )
0 0
(A) x 0 是 f (x) 的极值点,也是 g(x) 的极值点.
可导
f (x)
(B) x 0 是 f (x) 的极值点, (0,0) 是曲线 y g(x) 的拐点.
极值点和拐点
(C) x 0 是 f (x) 的极值点, (0,0) 是曲线 y f (x) 的拐点.
不能同时出现
(D) (0,0) 是曲线 y f (x) 的拐点,也是曲线 y g(x) 的拐点.
【解5】排除法 f (0) 0, f (x) 为偶函数, x 0 是 f (x) 的极小值点.
排除 C,D.
g(0) 0, g(x) 为奇函数, x 0 不是 g(x) 的极值点.
排除 A【例11】设函数 有连续的二阶导 y
f ( x)
y f (x)
数,其导函数 的图形如下图,
f (x)
令函数 y f ( x) 的驻点的个数为 l,
x
极值点的个数为 m, 曲线 y f ( x)
的拐点个数为 则
n,
(A) (B)
l m n 3 l m n 2
(C) (D)
l 3,m 2,n 3 l 3,m 2,n 1
【解】【例12】(2014年1,2)下列曲线中有渐近线的是 ( )
(A) y x si n x (B) y x 2 sin x
1
1
(C) y x sin (D) y x 2 sin
x
x
【解】
若 y f ( x) ax b ( x) lim( x) 0
x
斜渐近线 y ax b1
【例13】(2007年1,2)曲线 y ln(1 e x ) 渐近线的条数为
x
(A)0. (B)1. (C)2. (D)3.
【解】2
【例14】(2017年2)曲线 y x(1 arcsin ) 的斜渐近线方程为
x
_____________ .
2
【解】 y x x arcsin y x 2
x
2
x 2 [x arcsin 2]
x2
x arctan x
【例15】曲线 y 的渐近线的条数为( )
x 1
(A)1. (B)2. (C)3. (D)4.
【解1】 x 1 为铅直渐近线.
x 1
x y ( arctan ) x
1 2 x
1
x
x 1
1 1 1 1 y ( arctan )
x(1 ( ))( ( )) 1 2 x
1
x x 2 x x
x
1
x 1 x( )
2 2 x y x 1
2 2
y x 1
2 22
x arctan x
【例15】曲线 y 的渐近线的条数为( )
x 1
(A)1. (B)2. (C)3. (D)4.
【解2】 x 1 为铅直渐近线.
1
x y (x 1 )arctan x
x 1
1 1
y (x 1)( arctan ) arctan x
2 x x 1
1 1 1
y x x arctan arctan ( )arctan x
2 2 x x x 11
【例16】(2023年1,2)曲线y x ln(e ) 的斜渐近线方程为( )
x 1
1 1
A. y x e B. y x C. y x D. y x
e e
1
【解】 y x x ln(1 )
e(x 1)
1 1 1
x [x ln(1 ) ]
e e(x 1) e
1
y x
ex cos 3 t,
【例17】(2018年2)曲线 在 对应点处的曲率为
t __________ .
y sin 3 t, 4
y x x y 2
【解1】
K
3
3
(x 2 y 2 )2
y 2
【解2】
K
3
3
(1 y 2 )2【例18】(2024年2)曲线 y 2 x 在点 (0,0) 处的曲率圆方程为 _________ .
dx d 2 x
【解】 则
2 y 0, 2 2,
dy y0 dy 2 y0
y0 y0
x (0)
K 2
3
[1 x 2 (0)]2
1 1 1
则曲率半径为 曲率圆方程为
R , (x ) 2 y 2 .
2 2 4四. 方程的根及不等式
1.根的存在性
方法1 零点定理; 方法2 罗尔定理;
2.根的个数
方法1 单调性; 方法2 罗尔定理推论;
罗尔定理推论:若在区间 I 上 f (n) (x) 0, 则方程 f (x) 0
在 上最多 个实根.
I n
3.不等式
1)单调性; 2)最大最小值; 3)拉格朗日中值定理;
4)泰勒公式; 5)凹凸性;【例1】(2005年3)当 a 取下列哪个值时,函数
f (x) 2x 3 9x 2 12x a 恰有两个不同的零点( )
( A ) (B ) ( C ) (D)
2 4 6 8
【解】 g(x) 2x 3 9x 2 12x
g (x) 6x 2 18x 12 6(x 1)(x 2)
g (1) g (2) 0
g(1) 5, g(2) 4.b
【例2】(2021年2,3)设函数 f (x) ax bln x(a 0) 有两个零点,则
a
(A)( e , ) (B) (0,e)
1 1
(C) (0, ) (D) ( ,)
e e
ln x a ln x
【解1】 有两个实根.(x)
x b x
1 ln x a 1
(x) 0
2
x b e
a
【解2】 y ln x, y x 有两个交点
b
a
ln x x
a 1
b a 1
0
1 a
b e
b e
x b【例3】方程 a x x 有实根的充要条件是( )
1
(A)0 a e (B) 0 a
e
1
1
(C) 0 a ee (D) 0 a ee
【解】 x ln a ln x
y ln x, y x ln a 有交点
ln x x ln a
1 1 1
1 ln a a ee 0 a ee
ln a
e
x【例4】(2020年2)设函数 f (x) 在区间 [2,2] 上可导,且 f (x) f (x) 0, 则( )
f (2) f (0) f (1) f (2)
A. 1 B. e C. e 2 D. e 3
f (1) f (1) f (1) f (1)
【解1】直接法 g(x) e x f (x)
g (x) e x [ f (x) f (x)] 0
【解2】排除法 f (x) e 2x【例5】设函数 f (x) 可导,且 f (x) 单调减, f (0) 0, 则当 x (0,1) 时( )
f (x) f (x)
(B)
(A) f (0) f (1)
x x
f (x) f (x)
(C) f (1) f (0) (D) f (0) f (1)
x x
f (x)
【解1】直接法 g(x)
x
xf (x) f (x) xf (x) [ f (x) f (0)] xf (x) xf ()
g (x) 0
2 2 2
x x x
f (x) f (t)
0 t x, f (1)
x t
【解2】排除法 f (x) x 2
【解3】几何法f (x) 1
【例6】设函数 f (x) 二阶可导,f (x) 0,lim 1, 且 f (x) f (x) [ f (x)] 2 , 则( )
x0 x
(A)e
x
f (x) 1 (B)e
x
f (x) 1
ln f (x) ln f (x)
(C) 1 (D) 1
x x
f (x)
【解1】直接法
0
f (x)
f (x)
g(x) ln f (x) g (x) g (x) 0 曲线 y g(x) 凹.
f (x)
曲线 y g(x) 在 (0,0) 处的切线 y x
g(x) x ln f (x) x f (x) e x e x f (x) 1
【解2】排除法
f (x) e
xx 2