文档内容
微专题:求导运算
【考点梳理】
(1)基本初等函数的导数公式
原函数 导函数
(常数的导
1
数为0)
2 f(x)=xn(n∈Q*) f′(x)=n·xn-1
(熟记)
3 f(x)=sin x f′(x)=cos x
4 f(x)=cos x f′(x)=-sin x
5 f(x)=ax(a>0,且a≠1) f′(x)=axln a
6 f(x)=ex f′(x)=ex
7 f(x)=log x(a>0,且a≠1) f′(x)=
a
8 f(x)=ln x f′(x)=
注:①区分公式的结构特征,既要从纵的方面(lnx)′与(log x)′和(ex)′与(ax)′区分,又要从横的方面(log x)
a a
′与(ax)′区分及(ax)′与(xα)′区分,找出差异记忆公式.
②公式(log x)′记不准时,可以直接用(lnx)′推导:(log x)′=′=(lnx)′=.
a a
(2)导数的四则运算法则
法则
和差 [f(x)±g(x)]′= f ′( x )± g ′( x )
[f(x)g(x)]′= f ′( x ) g ( x ) + f ( x ) g ′( x ) ,
积
特别地,[cf(x)]′= cf ′( x )
商 ′=(g(x)≠0)
(3)简单复合函数的导数
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 )) . 它的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为 y ′ = y ′ · u ′. 即y
x u x
对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
第 1 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司【题型归纳】
题型一:基本初等函数的导数公式
1.下列求导运算不正确的是( )
A. B.
C. D.
2.下列求导结果正确的是( )
A. B.
C. D.
3.一物体做直线运动,其位移s(单位:m)与时间t(单位:s)的关系是 ,则该物体在 时的瞬时
速度是( )
A.30m/s B.16m/s C.12m/s D.10m/s
题型二:导数的运算法则
4. 是函数 的导函数,则( )
A. B. C. D.
5.已知函数 ,则 ( )
A.0 B.1 C.2 D.4
6.下列求导正确的为( )
A. B.
C. D.
题型三:简单复合函数的导数
7.下列求导运算正确的是( )
第 2 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B.
C. D.
8.下列求导运算结果正确的是( )
A. B.
C. D.
9.函数 的导数为( )
A. B. C. D.
题型四:求某点处的导数值
10.已知函数 , 为 的导函数,则 的值为( )
A. B. C. D.
11.已知 ,则 等于( )
A.0 B. C.2 D.1
12.已知 为偶函数,当 时, ,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
【双基达标】
13.设 ,则 ( )
A. B.
C. D.
14.已知函数 的导函数为 ,若 ,则
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A.4 B.2 C.1 D.
15.函数 的导数为( )
A. B. C. D.
16.已知函数 ( 是 的导函数),则 ( )
A. B. C. D.
17.下列求导运算中错误的是( )
A. B.
C. D.
18.已知函数 ,则 在 上不单调的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
19.下列求导运算错误的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
20.曲线 在点 处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
21.设函数 的导函数为 ,若 是奇函数,则曲线 在点 处切线的斜率
第 4 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司为( )
A. B. C.2 D.
22.函数 在 处的切线方程为( )
A. B. C. D.
23.下列各式中正确的是( )
A.(logax)′= B.(logax)′=
C.(3x)′=3x D.(3x)′=3xln3
24.已知函数 的导数为 ,且 ,则 ( )
A. B. C.1 D.
25.曲线 在点 处的切线斜率为8,则实数 的值为( )
A. B.6 C.12 D.
26.设函数 的定义域为R,若存在常数 ,使 对一切实数x均成立,则称 为“F函数”.
给出下列函数:① ;② ;③ ;④ .其中是“F函数”
的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
27.已知函数 在 , 上单调递增,在 上单调递减,则实数a的取值范围
为( )
A. B.
C. D.
28.已知函数 ,则 ( )
A.0 B.2 C.2021 D.2022
29.下列求导运算正确的是( )
第 5 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B.
C. D.
30.曲线f(x)= 在点(-1,-1)处的切线方程为( )
A.y=2x+1
B.y=2x-1
C.y=-2x-3
D.y=-2x-2
【高分突破】
一、单选题
31.已知函数 , , , ,…,依此类推,
A. B. C.0 D.
32.若函数 的导函数为 ,则 ( )
A.1 B. C. D.0
33.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
34.已知函数 是定义在R上的可导函数,其导函数为 .若 ,且 ,则使不等式
成立的x的值可能为( )
A.-2 B.-1 C. D.2
35.下列函数的求导正确的是( )
A. B. C. D.
36.已知函数 ,其中 为函数 的导数,则
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司( )
A. B. C. D.
37.已知函数f(x)=alnx+bx2的图象在点(1,f(1))处的切线方程为5x+y﹣2=0,则a+b的值为( )
A.﹣2 B.2 C.3 D.﹣3
二、多选题
38.下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
39.意大利画家列奥纳多·达・芬奇的画作《抱银鼠的女子》中,女士脖颈上黑色珍珠项链与主人相互映衬呈现出
不一样的美与光泽,达・芬奇提出:固定项链的两端,使其在重力的作用下自然下垂,项链所形成的曲线是什么?
这就是著名的“悬链线问题”.后人给出了悬链线的函数解析式: ,其中 为曲线顶点到横坐
标轴的距离, 称为双曲余弦函数,其函数表达式为 ,相应地,双曲正弦函数的表达式为
.若直线 与双曲余弦函数 双曲正弦函数 的图象分别相交于点 , ,曲线 在点 处的
切线 与曲线 在点 处的切线 相交于点 ,则下列结论正确的为( )
A.
B. 是偶函数
C.
D.若 是以 为直角顶点的直角三角形,则实数
40.下列导数运算正确的有( )
A. B.
C. D.
41.(多选题)已知直线 与抛物线 相切,则 ( )
第 7 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B. C. D.
三、填空题
42.已知函数 ,则 在 处的导数 ________.
43.已知函数 的导函数为 ,且满足关系式 ,则 的值等于__________.
44.已知函数 (x∈[-2,2]),f(x)的最小值为1,则m=____.
45.已知函数 在区间 上有3个不同的极值点,则实数a的取值范围是
__________.
46.设 是 的导函数,写出一个满足 在定义域 上恒成立的函数 的解析式:___________.
47.已知函数 ,则 _____________
四、解答题
48.求下列函数的导数:
(1) ;
(2) ;
(3) .
49.求下列函数的导数.
① ;
② ;
③ ;
④ ;
50.求下列函数的导数.
(1)y=cos ;(2)y= ;(3)y= ;
第 8 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(4)y=lg x;(5)y=5x;(6)y=cos .
51.已知 是函数 的导函数,对任意的 , ,且 .
(1)若 ,求使 成立的 的取值范围;
(2)若 ,求函数 的取值范围.
52.求下列函数的导数.
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
第 9 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.D
【解析】
【分析】
利用基本初等函数的求导公式、导数运算法则逐项分析计算即可判断作答.
【详解】
对于A, ,A正确;
对于B, ,B正确;
对于C, ,C正确;
对于D, ,D不正确.
故选:D
2.B
【解析】
【分析】
依据导数的运算法则逐一计算验证选项即可.
【详解】
A选项: ,故A选项错误;
B选项: ,故B选项正确;
C选项: ,故C选项错误;
D选项: ,故D选项错误;
故选:B
3.B
【解析】
【分析】
求出函数的导函数,再令 计算可得.
【详解】
解:因为 ,所以 ,所以 ,
所以该物体在 时的瞬时速度是16m/s.
故选:B
4.A
【解析】
【分析】
先对函数求导,然后求出 和 判断
第 10 页【详解】
因为 ,所以 ,
所以 , .
故选:A
5.C
【解析】
【分析】
求出函数的导数,将 代入即得.
【详解】
由题意得, ,
故 .
故选:C.
6.D
【解析】
【分析】
根据导数的运算法则和导数基本公式对选项一一判断即可得出答案.
【详解】
对于A, ,故A不正确;
对于B, ,故B不正确;
对于C, ,故C不正确;
对于D, ,故D正确.
故选:D.
7.B
【解析】
【分析】
根据基本初等函数的求导公式及导数的运算法则即可求解.
【详解】
解: ,选项A错误; ,选项B正确; ,选项C
错误; ,选项D错误.
故选:B.
8.C
第 11 页【解析】
【分析】
由导数的求导法则及复合函数的导数依次判断即可.
【详解】
对于A, ,A错误;对于B, ,B错误;
对于C, ,C正确;
对于D, ,D错误.
故选:C.
9.C
【解析】
【分析】
利用简单复合函数的求导公式进行求解
【详解】
,
故选:C
10.A
【解析】
【分析】
直接利用导数的定义,即可解出.
【详解】
由题意可得, ,所以
故选: .
11.B
【解析】
【分析】
对函数 求导,在导函数中代入 ,即得.
【详解】
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故选:B.
12.A
第 12 页【解析】
【分析】
根据 为偶函数, 求出当 时, ,再求出导函数,代入 即可得解.
【详解】
当 时, ,则 ,此时 ,
所以 .
故选:A
13.B
【解析】
【分析】
根据复合函数求导法则可求得 ,代入 即可得到结果.
【详解】
, .
故选:B.
14.B
【解析】
【分析】
根据题意求得 ,再根据 即可求得 .
【详解】
解:由题意知: .
因为 ,所以 ,解得 .
故选:B.
【点睛】
本题主要考查导数的运算,考查学生的计算能力,属于基础题.
15.A
【解析】
【分析】
利用导数的计算公式,直接判断选项.
【详解】
.
故选:A
16.D
【解析】
【分析】
第 13 页对函数进行求导,求出 ,再令 代入解析式,即可得到答案;
【详解】
, ,
, ,
故选:D.
17.C
【解析】
依据求导公式及法则一一判断即可.
【详解】
A选项: ,A正确;
B选项: ,B正确;
C选项: ,C错误;
D选项: ,D正确
故选:C
18.D
【解析】
【分析】
求出函数的导数,问题转化为函数 与x轴在 上有交点,即求.
【详解】
函数 的定义域为 , ,
令 ,
若 在 上不单调,则函数 与x轴在 上有交点,
又 ,
则 ,
解得 ,
故 在 上不单调的一个充分不必要条件是 .
故选:D.
19.B
【解析】
【分析】
根据基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则和复合函数的求导法则计算即可.
第 14 页【详解】
,故A求导正确;
,则 ,故B求导错误.
,故C求导正确;
,故D求导正确.
故选:B.
20.B
【解析】
【分析】
先求出函数的导函数,进而根据导数的几何意义求出切线的斜率,然后求出切线方程.
【详解】
依题意得 ,当 时, ,即切线的斜率为2,故切线方程为 ,即 .
故选:B.
21.D
【解析】
利用 为奇函数求得 的值,由此求得 的值.
【详解】
依题意 ,由于 是奇函数,所以 ,解得 ,所以
,所以 .
故选:D
【点睛】
本小题主要考查函数导数的计算,考查函数的奇偶性,属于基础题.
22.C
【解析】
先求出导函数,代入 可得切线斜率,再求出切点,进而可得切线方程.
【详解】
解:由已知 ,
则 ,
又 时, ,
则切线方程为 .
故选:C.
【点睛】
本题考查利用导数求切线方程,是基础题.
23.D
第 15 页【解析】
【分析】
根据求导公式直接可判断.
【详解】
由(logax)′= ,可知A,B均错;由(3x)′=3xln3可知D正确.
故选:D
24.B
【解析】
【分析】
直接求导,令 求出 ,再将 带入原函数即可求解.
【详解】
由 得 ,当 时, ,解得 ,所以
, .
故选:B
25.A
【解析】
先求导函数,再利用导数的几何意义,建立方程,即可求得 的值.
【详解】
由 ,得 ,
则曲线 在点 处的切线斜率为 ,得 .
故选:A.
【点睛】
本题考查导数的几何意义,函数导数的计算,考查学生的计算能力,属于基础题.
26.C
【解析】
【分析】
①若 ,则 没有最大值,故 不是 函数;
②当 时, ,此时 不成立,故 不是 函数;
③ ,所以是F函数;
④ 总成立,是F函数.
【详解】
解: ①若 ,则 没有最大值,则不存在 使 成立,故 不是 函数;
第 16 页②若 ,则当 时, ,此时 不成立,故 不是 函数;
③由 ,且 时, ,显然 ,∴是F函数;
④由题得 ,所以 为奇函数,且 ,∴
,
所以 ,所以 ,
又 时, ,当 时, ,故 ,
所以 即 ,
当 时, ,∴ 总成立,是F函数.
故选:C
27.A
【解析】
【分析】
由题意可得 两个根分别位于 和 上,所以 ,从而解不等式组可求出实数 的取值范围.
【详解】
由 ,得 .
因为 在 , 上单调递增,在 上单调递减,
所以方程 的两个根分别位于区间 和 上,
所以 ,即
解得 .
故选:A.
28.B
第 17 页【解析】
【分析】
求 可得 为偶函数,可得 ,计算 可得定值,即可求解.
【详解】
因为 ,
,
即 ,所以 是偶函数,所以 ,
又因为
,
所以 ,
故选:B.
29.B
【解析】
【分析】
根据基本初等函数的的导函数公式和导数的运算法则计算可得选项.
【详解】
选项A, ,故A错;
选项B, ,故B正确;
选项C,
,故C错;
选项D, ,故D错.
故选:B.
30.A
【解析】
第 18 页【分析】
对函数f(x)求导,再算出导函数在x=-1时的值,得切线斜率于是得解.
【详解】
,曲线f(x)= 在点(-1,-1)处的切线斜率 ,
曲线f(x)= 在点(-1,-1)处的切线方程为y+1=2(x+1),即y=2x+1.
故选:A
31.A
【解析】
【分析】
利用三角函数求导法则求出 观察所求的结果,归纳其中的规律,发现其周期性,即可得出答
案.
【详解】
依次类推可得出 .
【点睛】
本题考查了三角函数的导数、周期性、及观察归纳思想的运用,熟练掌握三角函数的求导法则,利用其中的函数
周期性解决本题.
32.C
【解析】
【分析】
根据函数的求导法则, ,代入即可求得导数值.
【详解】
由题:函数 的导函数为 ,
所以 .
故选:C
【点睛】
此题考查求导数值,关键在于熟练掌握求导法则和常见函数的导函数,根据法则准确计算求解.
33.A
【解析】
【分析】
利用复合函数的求导公式可求得结果.
【详解】
第 19 页,所以, .
故选:A.
34.D
【解析】
【分析】
根据已知条件构造函数 ,要求解的不等式可化为 ,判断F(x)单调性即可求解.
【详解】
设 ,则 ,
∵ ,∴ ,
∴ ,即 在定义域R上单调递减.
∵ ,∴ ,
∴不等式 等价于 ,即 ,解得 ,
结合选项可知,只有D符合题意.
故选:D.
35.D
【解析】
【分析】
根据常见初等函数的求导函数的公式可得选项.
【详解】
对于A: ,故A不正确;
对于B: ,故B不正确;
对于C: ,故C不正确;
对于D: ,故D正确,
故选:D.
36.B
【解析】
将函数解析式变形为 ,求得 ,进而可求得所求代数式的值.
【详解】
,
第 20 页所以, ,
,函数 的定义域为 ,
,
所以,函数 为偶函数,
因此, .
故选:B.
【点睛】
结论点睛:本题考查利用函数奇偶性求值,关于奇函数、偶函数的导函数的奇偶性,有如下结论:
(1)可导的奇函数的导函数为偶函数;
(2)可导的偶函数的导函数为奇函数.
在应用该结论时,首先应对此结论进行证明.
37.A
【解析】
【分析】
求出原函数的导函数,得到函数在x=1处的导数值,再由题意列关于a和b的方程组,求解可得a与b的值,则答
案可求.
【详解】
解:由f(x)=alnx+bx2,得 2bx,
∵函数f(x)=alnx+bx2的图象在点(1,f(1))处的切线方程为5x+y﹣2=0,
∴ ,解得 .
∴a+b=﹣2.
故选:A.
38.BC
【解析】
【分析】
根据初等函数导数公式和复合函数导数运算法则直接求解可得结果.
【详解】
对于A, ,A错误;
对于B, ,B正确;
第 21 页对于C, ,C正确;
对于D, ,D错误.
故选:BC.
39.ACD
【解析】
【分析】
根据双曲余弦函数、双曲正弦函数的表达式可判断A的正确,根据奇函数的定义可判断B的正误,根据导数的计
算公式可判断C的正误,利用导数的几何意义可判断D的正误.
【详解】
,
A正确;
,记 ,则 ,
为奇函数,即 是奇函数,B错误;
,C正确;
因为 轴,设 ,则 ,
所以若 是以 为直角顶点的直角三角形,则 ,
由 ,解得 , 正确.
故选:ACD.
40.BC
【解析】
【分析】
根据导数的运算法则逐项运算排除可得答案.
【详解】
对于A, ,故错误;
对于B, ,故正确;
对于C, ,故正确;
对于D, ,故错误.
故选:BC.
41.AB
第 22 页【解析】
【分析】
设出切点坐标,求导,借助导数的几何意义列出方程组求解作答.
【详解】
设切点坐标为 ,而抛物线方程为 ,求导得 ,
因为直线 与抛物线 相切,则有 ,解得 ,则 , ,
所以 .
故选:AB
42.
【解析】
求导后代入 即可得到结果.
【详解】
, , .
故答案为: .
43.
【解析】
先对 求导,再将 代入即可求解.
【详解】
由题意可得 ,
令 得 ,
即 .
故答案为:
【点睛】
本题主要考查了导数的运算,属于基础题.
44.1
【解析】
【分析】
利用导数求出函数f(x)在[-2,2]上的最小值即可计算作答.
【详解】
由 求导得: ,
因x∈[-2,2],则当 时, ,当 时, ,
于是得f(x)在 上单调递减,在 上单调递增,
第 23 页因此,当x=0时, ,
所以m=1.
故答案为:1
45.
【解析】
【分析】
由题意可转化为导函数在区间 上有3个不同的实数根,通过分离常数,转化为求函数的最值问题求解.
【详解】
.因为 在 上有3个不同的极值点,
所以 在 上有3个不同的实根,
所以 在 上有2个不同的实根(且不等于1).
由 ,得 .令 ,则 ,
显然函数 在 单调递减,在 单调递增.
又 ,因为 ,所以 .
故答案为:
46. (答案不唯一)
【解析】
【分析】
设函数 ,求得 ,得到 ,符合题意.
【详解】
由题意,设函数 ,可得 ,
令 恒成立,
即函数 ,符合题意.
故答案为: .
47.
【解析】
【分析】
利用幂函数求导公式求导,再代入导函数求函数值.
【详解】
第 24 页∵
∴
∴ .
故答案为:1.
【点睛】
本题考查幂函数求导运算,乘方运算,考查运算求解能力,是基础题.
48.(1) ;
(2) ;
(3) .
【解析】
【分析】
(1)利用复合函数的求导法则,根据乘法公式的求导法则及基本函数的导数公式求导函数.
(2)利用复合函数的求导法则,根据乘法公式的求导法则及基本函数的导数公式求导函数.
(3)利用复合函数的求导法则及基本初等函数的导数公式求导函数.
(1)
.
(2)
.
(3)
由 ,
∴ .
49.① ;② ③ ;④ =- .
【解析】
对于①④,直接利用导数的加法和除法法则可求,②③需要先化简,再用求导公式和导数的运算法则可求.
【详解】
解:① .
②因为 ,
所以
第 25 页.
③因为 ,
所以 .
④
=- .
【点睛】
函数求导常用类型:
(1) 基本初等函数:利用求导公式和导数四则运算法则;
(2)复合函数:利用复合函数求导法则
(3)一些复杂函数需要先化简,再求导.
50.(1)0;(2)-5x-6;(3) ;(4) ;(5) ;(6)cos x.
【解析】
【分析】
直接利用求导公式计算即可
【详解】
(1)∵y=cos = ,∴y′=0.
(2)∵y= =x-5,∴y′=-5x-6.
(3)∵y= = = ,∴y′= .
(4)∵y=lg x,∴y′= .
(5)∵y=5x,∴y′=5xln 5.
(6)y=cos =sin x,∴y′=cos x.
51.(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)分析可得 ,可设 ,可得出 ,求得 的值,然后解不等式 ,即
第 26 页可得解;
(2)分析可得 ,令 ,求得 ,可得出 ,设
,利用判别式法可求得 的范围,即可得解.
(1)
解:由 ,得 ,即 .
令 ,则 , ( 为常数),
因为 ,则 ,所以, .
若 ,则 ,即 ,解得 .
故实数 的取值范围是 ;
(2)
解:由 ,得 ,即 .
令 ,则 ,所以, (C为常数),
则 ,所以, ,
又 , ,所以, ,则 ,
所以, ,令 ,可得 .
当 时, ;
当 时, ,解得 ,此时 或 .
综上所述, 的取值范围是 .
52.(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
第 27 页【分析】
(1)方法一:将原函数解析式展开,利用导数的运算法则可求得结果;
方法二:利用导数的运算法则直接化简计算可求得结果;
(2)利用导数的运算法则可求得结果;
(3)利用导数的运算法则可求得结果;
(4)利用导数的运算法则可求得结果.
(1)
解:方法一: ,
所以, .
方法二:由导数的乘法法则得
.
(2)
解:根据题意把函数的解析式整理变形可得 ,
所以, .
(3)
解:根据求导法则可得
.
(4)
解:根据题意,利用求导的除法法则可得
.
第 28 页第 29 页