函数的导数运算法则_知识点总结 - 查字典数学网
数学函数的导数运算法则
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函数的导数运算法则

2012-12-25 收藏

  一、选择题

  1.函数y=(x+1)2(x-1)在x=1处的导数等于(  )

  A.1      B.2

  C.3      D.4

  [答案] D

  [解析] y′=[(x+1)2]′(x-1)+(x+1)2(x-1)′

  =2(x+1)•(x-1)+(x+1)2=3x2+2x-1,

  ∴y′|x=1=4.

  2.若对任意x∈R,f′(x)=4x3,f(1)=-1,则f(x)=(  )

  A.x4 B.x4-2

  C.4x3-5 D.x4+2

  [答案] B

  [解析] ∵f′(x)=4x3.∴f(x)=x4+c,又f(1)=-1

  ∴1+c=-1,∴c=-2,∴f(x)=x4-2.

  3.设函数f(x)=xm+ax的导数为f′(x)=2x+1,则数列{1f(n)}(n∈N*)的前n项和是(  )

  A.nn+1 B.n+2n+1

  C.nn-1 D.n+1n

  [答案] A

  [解析] ∵f(x)=xm+ax的导数为f′(x)=2x+1,

  ∴m=2,a=1,∴f(x)=x2+x,

  即f(n)=n2+n=n(n+1),

  ∴数列{1f(n)}(n∈N*)的前n项和为:

  Sn=11×2+12×3+13×4+…+1n(n+1)

  =1-12+12-13+…+1n-1n+1

  =1-1n+1=nn+1,

  故选A.

  4.二次函数y=f(x)的图象过原点,且它的导函数y=f′(x)的图象是过第一、二、三象限的一条直线,则函数y=f(x)的图象的顶点在(  )

  A.第一象限 B.第二象限

  C.第三象限 D.第四象限

  [答案] C

  [解析] 由题意可设f(x)=ax2+bx,f′(x)=2ax+b,由于f′(x)的图象是过第一、二、三象限的一条直线,故2a>0,b>0,则f(x)=ax+b2a2-b24a,

  顶点-b2a,-b24a在第三象限,故选C.

  5.函数y=(2+x3)2的导数为(  )

  A.6x5+12x2 B.4+2x3

  C.2(2+x3)2 D.2(2+x3)•3x

  [答案] A

  [解析] ∵y=(2+x3)2=4+4x3+x6,

  ∴y′=6x5+12x2.

  6.(2010•江西文,4)若函数f(x)=ax4+bx2+c满足f′(1)=2,则f′(-1)=(  )

  A.-1 B.-2

  C.2 D.0

  [答案] B

  [解析] 本题考查函数知识,求导运算及整体代换的思想,f′(x)=4ax3+2bx,f′(-1)=-4a-2b=-(4a+2b),f′(1)=4a+2b,∴f′(-1)=-f′(1)=-2

  要善于观察,故选B.

  7.设函数f(x)=(1-2x3)10,则f′(1)=(  )

  A.0 B.-1

  C.-60 D.60

  [答案] D

  [解析] ∵f′(x)=10(1-2x3)9(1-2x3)′=10(1-2x3)9•(-6x2)=-60x2(1-2x3)9,∴f′(1)=60.

  8.函数y=sin2x-cos2x的导数是(  )

  A.22cos2x-π4 B.cos2x-sin2x

  C.sin2x+cos2x D.22cos2x+π4

  [答案] A

  [解析] y′=(sin2x-cos2x)′=(sin2x)′-(cos2x)′

  =2cos2x+2sin2x=22cos2x-π4.

  9.(2010•高二潍坊检测)已知曲线y=x24-3lnx的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为(  )

  A.3 B.2

  C.1 D.12

  [答案] A

  [解析] 由f′(x)=x2-3x=12得x=3.

  10.设函数f(x)是R上以5为周期的可导偶函数,则曲线y=f(x)在x=5处的切线的斜率为(  )

  A.-15 B.0

  C.15 D.5

  [答案] B

  [解析] 由题设可知f(x+5)=f(x)

  ∴f′(x+5)=f′(x),∴f′(5)=f′(0)

  又f(-x)=f(x),∴f′(-x)(-1)=f′(x)

  即f′(-x)=-f′(x),∴f′(0)=0

  故f′(5)=f′(0)=0.故应选B.

  二、填空题

  11.若f(x)=x,φ(x)=1+sin2x,则f[φ(x)]=_______,φ[f(x)]=________.

  [答案] 2sinx+π4,1+sin2x

  [解析] f[φ(x)]=1+sin2x=(sinx+cosx)2

  =|sinx+cosx|=2sinx+π4.

  φ[f(x)]=1+sin2x.

  12.设函数f(x)=cos(3x+φ)(0<φ<π),若f(x)+f′(x)是奇函数,则φ=________.

  [答案] π6

  [解析] f′(x)=-3sin(3x+φ),

  f(x)+f′(x)=cos(3x+φ)-3sin(3x+φ)

  =2sin3x+φ+5π6.

  若f(x)+f′(x)为奇函数,则f(0)+f′(0)=0,

  即0=2sinφ+5π6,∴φ+5π6=kπ(k∈Z).

  又∵φ∈(0,π),∴φ=π6.

  13.函数y=(1+2x2)8的导数为________.

  [答案] 32x(1+2x2)7

  [解析] 令u=1+2x2,则y=u8,

  ∴y′x=y′u•u′x=8u7•4x=8(1+2x2)7•4x

  =32x(1+2x2)7.

  14.函数y=x1+x2的导数为________.

  [答案] (1+2x2)1+x21+x2

  [解析] y′=(x1+x2)′=x′1+x2+x(1+x2)′=1+x2+x21+x2=(1+2x2)1+x21+x2.

  三、解答题

  15.求下列函数的导数:

  (1)y=xsin2x;  (2)y=ln(x+1+x2);

  (3)y=ex+1ex-1;  (4)y=x+cosxx+sinx.

  [解析] (1)y′=(x)′sin2x+x(sin2x)′

  =sin2x+x•2sinx•(sinx)′=sin2x+xsin2x.

  (2)y′=1x+1+x2•(x+1+x2)′

  =1x+1+x2(1+x1+x2)=11+x2 .

  (3)y′=(ex+1)′(ex-1)-(ex+1)(ex-1)′(ex-1)2=-2ex(ex-1)2 .

  (4)y′=(x+cosx)′(x+sinx)-(x+cosx)(x+sinx)′(x+sinx)2

  =(1-sinx)(x+sinx)-(x+cosx)(1+cosx)(x+sinx)2

  =-xcosx-xsinx+sinx-cosx-1(x+sinx)2.

  16.求下列函数的导数:

  (1)y=cos2(x2-x);   (2)y=cosx•sin3x;

  (3)y=xloga(x2+x-1); (4)y=log2x-1x+1.

  [解析] (1)y′=[cos2(x2-x)]′

  =2cos(x2-x)[cos(x2-x)]′

  =2cos(x2-x)[-sin(x2-x)](x2-x)′

  =2cos(x2-x)[-sin(x2-x)](2x-1)

  =(1-2x)sin2(x2-x).

  (2)y′=(cosx•sin3x)′=(cosx)′sin3x+cosx(sin3x)′

  =-sinxsin3x+3cosxcos3x=3cosxcos3x-sinxsin3x.

  (3)y′=loga(x2+x-1)+x•1x2+x-1logae(x2+x-1)′=loga(x2+x-1)+2x2+xx2+x-1logae.

  (4)y′=x+1x-1x-1x+1′log2e=x+1x-1log2ex+1-x+1(x+1)2

  =2log2ex2-1.

  17.设f(x)=2sinx1+x2,如果f′(x)=2(1+x2)2•g(x),求g(x).

  [解析] ∵f′(x)=2cosx(1+x2)-2sinx•2x(1+x2)2

  =2(1+x2)2[(1+x2)cosx-2x•sinx],

  又f′(x)=2(1+x2)2•g(x).

  ∴g(x)=(1+x2)cosx-2xsinx.

  18.求下列函数的导数:(其中f(x)是可导函数)

  (1)y=f1x;(2)y=f(x2+1).

  [解析] (1)解法1:设y=f(u),u=1x,则y′x=y′u•u′x=f′(u)•-1x2=-1x2f′1x.

  解法2:y′=f1x′=f′1x•1x′=-1x2f′1x.

  (2)解法1:设y=f(u),u=v,v=x2+1,

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