5.2导数的运算
一、单选题
1.设函数,,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.已知曲线在点处的切线方程为, 则( )
A. B. C. D.
3.已知及其导函数定义域为,满足:,,,定义域为,若在点处的切线斜率与在点处的切线斜率相同,则( )
A. B. C. D.
4.已知函数定义域为R,定义域为在处的切线斜率与在处的切线斜率相等,则( )
A.0 B. C. D.
5.函数的图象在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
6.曲线在点处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
A. B. C. D.
7.曲线()在点处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
8.若函数的导函数为,且满足,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.设定义在上的函数与的导数分别为与,若,,且,则( )
A. B.的图像关于点对称
C.的图像关于直线对称 D.的周期为4
10.给出定义:若函数在上可导,即存在,且导函数在上也可导,则称在上存在二阶导函数,记若在上恒成立,则函数在上为凸函数.以下四个函数在上是凸函数的是( )
A. B.
C. D.
11.已知函数及其导函数,若存在使得,则称是的一个“巧值点”,下列选项中有“巧值点”的函数是( )
A. B. C. D.
12.下列选项正确的是( )
A.,则 B.,则
C.,则 D.,则
三、填空题
13.函数的图像在点处的切线的倾斜角为______.
14.物体做直线运动,其运动规律是,为时间,单位是s;为路程,单位是m,则它在时的瞬时速度为____m/s.
15.已知曲线在点处的切线与曲线也相切.则______.
16.曲线在处的切线方程为 _____.
四、解答题
17.求下列函数的导数.
(1);
(2).
18.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
19.已知函数,且,求的导数.
20.求下列函数的导数.
(1)(为常数);
(2).
21.已知函数,其中是的导函数.
(1)求;
(2)求曲线过原点的切线方程.
22.已知函数,(a为常数).
(1)讨论的单调性;
(2)若对任意,不等式恒成立,求实数a的取值范围.5.2导数的运算
一、单选题
1.设函数,,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】根据幂函数的求导公式求导即可.
【详解】∵,
∴,
解得.
故选:B.
2.已知曲线在点处的切线方程为, 则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义,求出导函数,令结合切线的斜率求出,再将点坐标代入切线方程求出即可得到结果.
【详解】根据导数的运算公式
,
当时,,
,即.
满足方程,
即,
.
故选:A.
3.已知及其导函数定义域为,满足:,,,定义域为,若在点处的切线斜率与在点处的切线斜率相同,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复合函数求导求得,,再由斜率相等时导函数值相等解决即可.
【详解】由题知,及其导函数定义域为,满足:
,
所以,
所以,即,
因为,,
所以,
因为在点处的切线斜率与在点处的切线斜率相同,
所以,
所以,
所以,
因为
解得,
故选:B
4.已知函数定义域为R,定义域为在处的切线斜率与在处的切线斜率相等,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】D
【分析】由导数的运算公式及运算法则,分别求解导函数,根据题意可得,即可求解的值.
【详解】解:因为,所以,其中,
又,所以,其中,
由题意可得,所以,且,所以解得.
故选:D.
5.函数的图象在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由导数的几何意义求解,
【详解】由题意得,则,
,,则所求切线方程为,即,
故选:C
6.曲线在点处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由导数法求出切线方程,再求出截距,即可求所围三角形面积.
【详解】,在点处的切线为,截距分别为,故切线与坐标轴所围三角形的面积为.
故选:D
7.曲线()在点处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出导数,得到切线斜率,利用两条直线互相垂直时斜率之间的关系,求得答案.
【详解】∵,∴,∴,即切线斜率为,
又∵曲线()在点处的切线与直线垂直,
∴,即.
故选:A.
8.若函数的导函数为,且满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】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.
二、多选题
9.设定义在上的函数与的导数分别为与,若,,且,则( )
A. B.的图像关于点对称
C.的图像关于直线对称 D.的周期为4
【答案】BCD
【分析】根据函数的对称性及周期性的条件判断即可.
【详解】解:,
令,得,故A错误;
,,
,
∵,,
,
令,得,
,
关于直线x=2对称,
,
∴ 函数的图像关于点对称,故B、C正确;
,
,
,
,
,
即,
,
的周期,故D正确.
故选:BCD.
10.给出定义:若函数在上可导,即存在,且导函数在上也可导,则称在上存在二阶导函数,记若在上恒成立,则函数在上为凸函数.以下四个函数在上是凸函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据凸函数的定义,求出函数的二阶导函数,分别判断即可.
【详解】对于对于,,,
当时,恒成立,故A为凸函数;
对于B.对于,,,
当时,恒成立,故B为凸函数;
对于C.对于,,
,
当时,,,恒成立,故C为凸函数;
对于D.对于,,,
当时,恒成立,故D不是凸函数.
故选:.
11.已知函数及其导函数,若存在使得,则称是的一个“巧值点”,下列选项中有“巧值点”的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】根据“巧值点”的定义,结合导数运算,对每个选项进行逐一判断,即可选择.
【详解】对A:,则,令,则,故有“巧值点”;
对B:,则,因为恒成立,故任意的,都是的“巧值点”;
对:,则,令,整理得,方程无根,
故没有“巧值点”;
对:定义域为,则,而,
显然无根,故没有“巧值点”.
故选:.
12.下列选项正确的是( )
A.,则 B.,则
C.,则 D.,则
【答案】BCD
【分析】根据基本初等函数的导数公式求各选项中函数的导函数.
【详解】A:,错误;
B:,则,正确;
C:,正确;
D:正确.
故选:BCD
三、填空题
13.函数的图像在点处的切线的倾斜角为______.
【答案】##
【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:.
14.物体做直线运动,其运动规律是,为时间,单位是s;为路程,单位是m,则它在时的瞬时速度为____m/s.
【答案】####
【分析】对求导,将代入计算即可
【详解】由,则
所以该物体在时的瞬时速度为:m/s
故答案为:
15.已知曲线在点处的切线与曲线也相切.则______.
【答案】1
【分析】由导数的几何意义求解,
【详解】令,,
则,,,则点处的切线方程为
令,,
由题意得,解得,
故答案为:1
16.曲线在处的切线方程为 _____.
【答案】
【分析】根据导数的几何意义即得.
【详解】因为,
所以,
当时,,,
故切线方程为:,即.
故答案为:.
四、解答题
17.求下列函数的导数.
(1);
(2).
【分析】根据基本初等函数和积的导数的求导公式求导即可.
【详解】(1),则.
(2),.
18.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】利用导数的运算法则求解.
【详解】(1)解:因为,
所以;
(2)因为,
所以;
(3)因为,
,
所以.
19.已知函数,且,求的导数.
【答案】
【分析】根据导数的运算法则求解.
【详解】,
.
20.求下列函数的导数.
(1)(为常数);
(2).
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用导数运算法则可求得原函数的导数;
(2)利用复合函数的求导法则以及导数的运算法则可求得原函数的导数
【详解】(1)由可得;
(2)由可得
21.已知函数,其中是的导函数.
(1)求;
(2)求曲线过原点的切线方程.
【分析】(1)求出函数的导函数,再令,计算可得;
(2)由(1)可得函数解析式,从而求出函数的导函数,设切点,利用导数的几何意义求出切线方程,根据切线过原点,求出的值,再代入求出切线方程.
【详解】(1)解:因为,
所以,
令,得,
∴.
(2)解:由(1)可得,所以,
设切点,则,
所以切线方程为,
由题,
整理得,解得或.
当时,切线方程为;
当时,切线方程为.
综上,曲线过原点的切线方程为或.
22.已知函数,(a为常数).
(1)讨论的单调性;
(2)若对任意,不等式恒成立,求实数a的取值范围.
【分析】(1)利用导数与函数单调性的关系,对参数进行分类讨论求解.
(2)利用分离参数法,再通过构造函数,利用导数求函数的单调性、最值进行求解.
【详解】(1)函数的定义域为,,
①若,有,函数在上单调递增;
②若,有,
∴当时,,函数在上单调递减;
当时,,函数在上单调递增.
综上,当,函数在上单调递增;当,函数在上单调递减,在上单调递增.
(2)∵对任意的恒成立,
即对任意的恒成立,
令,得,
当时,,函数在上单调递减;
当时,,函数在上单调递增;
∴,即,
故得,设,
∵,
当时,,,
∴,故函数在上单调递增;
∴,故.
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