导数练习题带答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:导数及其应用一、选择题1.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的( )A 充分条件B 必要条件C 充要条件D 必要非充分条件2.已知点P(1,2)是曲线y=2x 2上一点,则P 处的瞬时变化率为 ( )A .2B .4C .6D .213.设函数()f x =x3﹣x 2,则)1(f '的值为( )A .-1B .0C .1D .54.已知函数⎩⎨⎧>+<+=)0()0(1)(x a x x a x f x ,若)(lim 0x f x →存在,则=-)2('f A.2ln 4 B.45 C.2- D.2ln 415.设球的半径为时间t 的函数()Rt 。
若球的体积以均匀速度c 增长,则球的表面积的增长速度与球半径A.成正比,比例系数为CB. 成正比,比例系数为2CC.成反比,比例系数为CD. 成反比,比例系数为2C6.已知函数1)(23--+-=x ax x x f 在),(+∞-∞上是单调函数,则实数a 的取值范围是( )A .),3[]3,(+∞--∞YB .]3,3[-C .),3()3,(+∞--∞YD .)3,3(-7.一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的距离为43215243s t t t =-+,那么速度为零的时刻是 ( )A .1秒末B .0秒C .4秒末D .0,1,4秒末8.下列等于1的积分是( )A .dx x ⎰1B .dx x ⎰+10)1( C .dx ⎰101 D .dx⎰10219.11lim100-+→x x x 的值是A.不存在B.0C.2D.1010.dx e ex x⎰-+1)(=( )A .ee 1+B .2eC .e2D .ee 1-二、填空题11.设56)1()1()(x x x f -+=,则函数)('x f 中3x 的系数是______________。
12.过原点作曲线xe y =的切线,则切点的坐标为 ,切线的斜率为 .13. 曲线y=x 3在点(1,1)切线方程为 .14.函数x ax ax xf ++=23231)(在R 上单调递增,则实数a 的取值范围为_________.三、解答题15.设函数22)1ln()1()(x x x f +-+= (1)求函数)(x f 的单调区间;(2)若当]1,11[--∈e ex 时,不等式m x f <)(恒成立,求实数m 的取值范围;(3)若关于x 的方程a x x x f ++=2)(在区间]2,0[上恰好有两个相异的实根,求实数a 的取值范围。
16.设函数322()(0)f x x ax a x m a =+-+>.(1)若1a =时函数()f x 有三个互不相同的零点,求m 的取值范围;(2)若函数()f x 在[]1,1x ∈-内没有极值点,求a 的取值范围;(3)若对任意的[]3,6a ∈,不等式()1f x ≤在[]2,2x ∈-上恒成立,求实数m 的取值范围.17.已知函数3()3(0)f x x ax b a =-+≠.(1)若曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,求,a b 的值; (2)求函数()f x 的单调区间与极值点。
18.求函数()()()y x a x b x c =---的导数。
19.220(3)10,x k dx k +==⎰则20.甲、乙两个工厂,甲厂位于一直线河岸的岸边A 处,乙厂与甲厂在河的同侧,乙厂位于离河岸40 km 的B 处,乙厂到河岸的垂足D 与A 相距50 km ,两厂要在此岸边合建一个供水站C ,从供水站到甲厂和乙厂的水管费用分别为每千米3a 元和5a 元,问供水站C 建在岸边何处才能使水管费用最省?CDBA答案一、选择题 1.D 2.B 3.C 4.D5.解析:由题意可知球的体积为34()()3V t R t π=,则'2'()4()()c V t R t R t π==,由此可得'4()()()cR t R t R t π=,而球的表面积为2()4()S t R t π=, 所以'2'()4()8()()v S t R t R t R t ππ==表=, 即''''228()()24()()()()()()c c v R t R t R t R t R t R t R t R t ππ⨯表====,故选D6.B 解析:'2()3210f x x ax =-+-≤在),(+∞-∞恒成立,2412033a a ∆=-≤⇒-≤≤7.D 8.C 9.D 10.D 二、填空题 11.4012.(1,e ), e 13.3x -y -2=0 14.]41,0[ 三、解答题15.解析:因为xx x f x x x f +-+='+-+=12)1(2)()1ln()1()(22所以 (1)令0120]11)1[(212)1(2)(2>++⇒>+-+=+-+='xx x x x x x x f 12-<<-⇒x 或x >0,所以f (x )的单调增区间为(-2,-1)和(0,+∞);…(3分)令0120]11)1[(212)1(2)(2<++⇒<+-+=+-+='xxx x x x x x f)(,201x f x x 所以或-<<<-⇒的单调减区间(-1,0)和(-∞,-2)。
……(5分)(2)令201)1(0)(2-==⇒=+⇒='x x x x f 或(舍),由(1)知,f (x )连续,.2)(,]1,11[,,2)1(,1)0(,21)11(222---∈-=-=+=-e x f e ex e e f f e e f 的最大值为时当所以Θ因此可得:f (x )<m 恒成立时,m>e 2-2 (9分)(3)原题可转化为:方程a =(1+x )-ln(1+x )2在区间[0,2]上恰好有两个相异的实根。
,9ln 3)2(,4ln 2)1(,1)0(,20)()12(.)2,1()(,0)(,)2,1(,)1,0()(,0)(,)1,0(,1:,0)(,121)(,)1ln()1()(2-=-====∴>'∈∴<'∈=='+-='+-+=g g g x x x g x g x g x x g x g x x x g xx g x x x g ΘΘΛΛΛ又点处连续和在分单调递增在时当单调递减在时当解得令则令且2-ln4<3-ln9<1,∴)(x g 的最大值是1,)(x g 的最小值是2-ln4。
所以在区间[0,2]上原方程恰有两个相异的实根时实数a 的取值范围是: 2-ln4<a ≤3-ln9 ………………… (14分)16.解析:(1)当1a =时32()f x x x x m =+-+,∵()f x 有三个互不相同的零点,∴32()0f x x x x m =+-+=即32m x x x =--+有三个互不相同的实数根. 令32()g x x x x =--+,则/2()321(31)(1)g x x x x x =--+=--+ ∵()g x 在(,1)-∞-和1(,)3+∞均为减函数,在1(1,)3-为增函数, ∴15()(1)1,()()327g x g g x g =-=-==极小极大 所以m 的取值范围是5(1,)27- ………………4分 (2)由题设可知,方程/22()320f x x ax a =+-=在[]1,1-上没有实数根,∴/2/2(1)320(1)3200f a a f a a a ⎧=+-<⎪-=--<⎨⎪>⎩,解得3a > ………8分(3)∵/22()323()(),3a f x x ax a x x a =+-=-+又0a >,∴当x a <-或3a x >时,/()0f x >;当3a a x -<<时,/()0f x <. ∴函数()f x 的递增区间为(,)(,),3a a -∞-+∞和单调递减区间为(,)3aa -当[]3,6a ∈时, []1,2,33aa ∈-≤-, 又[]2,2x ∈-,∴{}max ()max (2),(2)f x f f =-而2(2)(2)1640f f a --=-<,∴2max ()(2)842f x f a a m =-=-+++, 又∵()1f x ≤在[]2,2-上恒成立,∴2max ()18421f x a a m ≤-+++≤即,即[]29423,6m a a a ≤--∈在上恒成立.∵2942a a --的最小值为87-, ∴87.m ≤- ………13分17.解析:(Ⅰ)()'233f x x a =-,∵曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,∴()()()'203404,24.86828f a a b a b f ⎧=-=⎧=⎧⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨=-+==⎪⎩⎪⎩⎩…………………5分 (Ⅱ)∵()()()'230f x x a a =-≠,当0a <时,()'0fx >,()f x 在(),-∞+∞上单调递增,此时函数()f x 没有极值点.当0a >时,由()'0fx x a =⇒=±,当(),x a ∈-∞-时,()'0fx >,函数()f x 单调递增, 当(),x a a ∈-时,()'0f x <,函数()f x 单调递减, 当(),x a ∈+∞时,()'0f x >,函数()f x 单调递增,∴此时x a =-是()f x 的极大值点,x a =是()f x 的极小值点.……………12分18.解析:''''()()()()()()()()()y x a x b x c x a x b x c x a x b x c =---+---+---()()()()()()x b x c x a x c x a x b =--+--+--19.120.解法一:根据题意知,只有点C 在线段AD 上某一适当位置,才能使总运费最省,设C点距D 点x km, 则 ∵BD=40,AC=50-x ,∴BC=222240+=+x CD BD又设总的水管费用为y 元,依题意有:y =3a (50-x)+5a 2240+x (050)x <<y ′=-3a +22405+x ax ,令y ′=0,解得x =30在(0,50)上,y 只有一个极值点,根据实际问题的意义, 函数在x =30(km)处取得最小值,此时AC=50-x =20(km)∴供水站建在A 、D 之间距甲厂20 km 处,可使水管费用最省. 解法二:设∠BCD=θ,则BC=θsin 40,CD=)20(,cot 40πθθ<<, θcot 4050-=AC设总的水管费用为f(θ),依题意,有f (θ)=3a (50-40·cot θ)+540sin a θ⋅=150a +40a ·θθsin cos 35- ∴f '(θ)=40a 22(53cos )sin (53cos )(sin )35cos 40sin sin a θθθθθθθ''-⋅--⋅-⋅=⋅令f '(θ)=0,得cos θ=53 根据问题的实际意义,当cos θ=53时,函数取得最小值,此时sin θ=54,∴cot θ=43, ∴AC=50-40cot θ=20(km),即供水站建在A 、D 之间距甲厂20 km 处,可使水管费用最省.。