导数与微分练习题答案
- 格式:doc
- 大小:975.00 KB
- 文档页数:11
大学数学微积分练习题及答案本文为大学数学微积分练习题及答案的整理,旨在帮助读者巩固和提高微积分的知识和技能。
以下是一些常见的微积分练习题及其解答,供读者参考。
1. 求函数f(x) = 3x^2 - 2x + 1的导数。
解答:我们可以使用导数的定义来求解。
根据定义,导数f'(x)为函数在任意一点x处的斜率,可以通过求极限得到。
根据导数的性质,多项式的导数等于各项的导数之和。
因此,我们可以按照导数的定义,先求出各项的导数,然后相加得到f'(x)。
f'(x) = (3x^2)' - (2x)' + (1)'= 6x - 2所以,函数f(x) = 3x^2 - 2x + 1的导数为f'(x) = 6x - 2。
2. 求函数f(x) = e^x的不定积分。
解答:根据指数函数e^x的积分规则,不定积分∫e^xdx等于e^x再乘上一个常数C。
因此,∫e^xdx = e^x + C3. 求函数f(x) = sin(x)的定积分∫(0 to π/2)sinx dx。
解答:我们可以利用定积分的定义来求解。
根据定积分的定义,∫(0 to π/2)sinx dx表示在区间[0, π/2]上sinx的面积。
因为sinx在[0, π/2]上是正值,所以∫(0 to π/2)sinx dx等于sinx在[0, π/2]上的图像所围成的面积。
又因为sinx在[0, π/2]上是递增的,所以面积等于∫(0 to π/2)sinx dx等于单位圆上π/2对应的弧长,即π/2。
所以,∫(0 to π/2)sinx dx = π/2。
4. 求函数f(x) = x^3在[1, 2]上的平均值。
解答:函数f(x) = x^3在[1, 2]上的平均值可以通过计算积分的平均值得到。
根据积分的定义,函数在区间[1, 2]上的平均值等于函数在该区间上的积分除以区间的长度。
平均值= ∫(1 to 2)x^3 dx / (2 - 1)= [1/4*x^4] (1 to 2) / 1= (2^4-1^4) / 4= (16-1) / 4= 15/4所以,函数f(x) = x^3在[1, 2]上的平均值为15/4。
高数第二章导数与微分知识点总结第一节 导数1.基本概念 (1)定义0000000000()()()()()|(|)'()lim lim lim x x x x x x x f x x f x f x f x dy df x yf x dx dx x x x x ==∆→∆→→+∆--∆====∆∆-或注:可导必连续,连续不一定可导.注:分段函数分界点处的导数一定要用导数的定义求. (2)左、右导数0'000000()()()()()lim lim x x x f x x f x f x f x f x x x x ---∆→→+∆--==∆-. 0'00000()()()()()lim lim x x x f x x f x f x f x f x x x x +++∆→→+∆--==∆-. 0'()f x 存在''00()()f x f x -+⇔=.(3)导数的几何应用曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线方程:000()'()()y f x f x x x -=-.法线方程:0001()()'()y f x x x f x -=--. 2.基本公式(1)'0C = (2)'1()a a x ax -=(3)()'ln xxa a a =(特例()'xxe e =)(4)1(log )'(0,1)ln a x a a x a=>≠ (5)(sin )'cos x x = (6)(cos )'sin x x =-(7)2(tan )'sec x x = (8)2(cot )'csc x x =- (9)(sec )'sec tan x x x = (10)(csc )'csc cot x x x =-(11)2(arcsin )'1x x=- (12)2(arccos )'1x x=-(13)21(arctan )'1x x =+ (14)21(arccot )'1x x =-+ (152222[ln()]'x x a x a++=+3.函数的求导法则 (1)四则运算的求导法则()'''u v u v ±=± ()'''uv u v uv =+ 2''()'u u v uv v v-= (2)复合函数求导法则--链式法则设(),()y f u u x ϕ==,则(())y f x ϕ=的导数为:[(())]''(())'()f x f x x ϕϕϕ=.例5 求函数21sin xy e=的导数.(3)反函数的求导法则设()y f x =的反函数为()x g y =,两者均可导,且'()0f x ≠,则11'()'()'(())g y f x f g y ==. (4)隐函数求导设函数()y f x =由方程(,)0F x y =所确定,求'y 的方法有两种:直接求导法和公式法'''x yF y F =-.(5)对数求导法:适用于若干因子连乘及幂指函数 4.高阶导数二阶以上的导数为高阶导数.常用的高阶求导公式: (1)()()ln (0)x n x n a a a a => 特别地,(n)()x x e e =(2) ()(sin )sin()2n n kx k kx n π=+(3)()(cos )cos()2n n kx k kx n π=+(4)()1(1)![ln(1)](1)(1)n n nn x x --+=-+ (5)()()(1)(2)(1)k n k n x k k k k n x -=---+(6)莱布尼茨公式:()()()()nn k n k k n k uv C u v -==∑,其中(0)(0),u u v v == 第二节 微分1.定义背景:函数的增量()()y f x x f x ∆=+∆-.定义:如果函数的增量y ∆可表示为()y A x o x ∆=∆+∆,其中A 是与x ∆无关的常数,则称函数()y f x =在点0x 可微,并且称A x ∆为x ∆的微分,记作dy ,则dy A x =∆.注:,y dy x dx ∆≠∆= 2.可导与可微的关系一元函数()f x 在点0x 可微,微分为dy A x =∆⇔函数()f x 在0x 可导,且0'()A f x =. 3.微分的几何意义 4.微分的计算(1)基本微分公式'()dy f x dx =. (2)微分运算法则 ②四则运算法则()d u v du dv ±=± duv vdu udv =+ 2()u vdu udvd v v-= ②一阶微分形式不变若u 为自变量,(),'()'()y f u dy f u u f u du ==∆=;若u 为中间变量,()y f u =,()u x ϕ=,'()'()'()dy f u x dx f u du ϕ==.练习题1、求下列函数的导数。
微积分练习题带答案微积分是数学的分支之一,它研究的是函数的变化规律。
在微积分中,经常会出现各种各样的练习题,这些练习题有助于我们加深对微积分概念和原理的理解。
在这篇文章中,我们将分享一些微积分练习题,并附带答案,希望对你的学习有所帮助。
1. 求函数f(x) = 2x^3 - x^2 + 3x - 5的导数。
答案:f'(x) = 6x^2 - 2x + 32. 求函数g(x) = e^x * sin(x)的导数。
答案:g'(x) = e^x * sin(x) + e^x * cos(x)3. 求函数h(x) = ln(x^2)的导数。
答案:h'(x) = 2/x4. 求函数i(x) = ∫(0到x) t^2 dt的导数。
答案:i'(x) = x^25. 求函数j(x) = ∫(x到1) t^2 dt的导数。
答案:j'(x) = -x^26. 求函数k(x) = ∫(0到x) e^t * sin(t) dt的导数。
答案:k'(x) = e^x * sin(x)7. 求函数l(x) = e^(-x)的不定积分。
答案:∫ e^(-x) dx = -e^(-x) + C (C为常数)8. 求函数m(x) = 1/(x^2+1)的不定积分。
答案:∫ 1/(x^2+1) dx = arctan(x) + C (C为常数)9. 求函数n(x) = 2x * cos(x^2)的不定积分。
答案:∫ 2x * cos(x^2) dx = sin(x^2) + C (C为常数)10. 求函数o(x) = ∫(1到x) e^(t^2) dt的原函数。
答案:o(x) = ∫(1到x) e^(t^2) dt + C (C为常数)以上是一些微积分练习题及其答案。
通过解答这些题目,我们可以巩固对微积分概念和原理的理解,并提升解题能力。
微积分是应用广泛的数学工具,在物理、工程、经济等领域都有重要的应用,掌握微积分对于进一步深入学习这些领域十分必要。
第三章 导数与微分同步练习 一、填空 1、若[]1cos 1)0()(lim=--→xf x f x x ,则)0(f '= 。
2、设)100()3)(2)(1()(----=x x x x x x f ,则)0(f '= 。
3、若)(x e f y -=,且x x x f ln )(=',则1=x dxdy = 。
4、若)()(x f x f =-,且3)1(=-'f ,则)1(f '= 。
5、设某商品的需求函数是Q=10-0.2p ,则当价格p=10时,降价10%,需求量将 。
6、设某商品的需求函数为:Q=100-2p ,则当Q=50时,其边际收益为 。
7、已知x x y ln =,则)10(y = 。
8、已知2arcsin )(),2323(x x f x x f y ='+-=,则:0=x dxdy = 。
9、设1111ln22++-+=x x y ,则y '= 。
10、设方程y y x =确定y 是x 的函数,则dy = 。
11、已知()xke x f =',其中k 为常数,求()x f 的反函数的二阶导数=22dyxd 。
二、选择1、设f 可微,则=---→1)1()2(lim1x f x f x ( )A 、)1(-'-x fB 、)1(-'fC 、)1(f '-D 、)2(f ' 2、若2)(0-='x f ,则=--→)()2(lim000x f x x f xx ( )A 、41 B 、41- C 、1 D 、-1 3、设⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0001arctan )(x x xx x f ,则)(x f 在0=x 处( )A 、不连续B 、极限不存在 C、连续且可导 D、连续但不可导 4、下列函数在[]1,1-上可微的有( ) A、x x y sin 32+= B、x x y sin =C、21x x y +=D、x x y cos += 5、设)(x f 为不恒等于零的奇函数,且)0(f '存在,则函数xx f x g )()(=( ) A、在0=x 处极限不存在 B、有跳跃间断点0=x C、在0=x 处右极限不存在 D、有可去间断点0=x6、设函数)(),(21x y x y 的弹性分别为)0(,≠b b a ,则函数)()(21x y x y y =的弹性为( ) A、b a - B、b aC、2112y by ay - D、以上都不对 7、已知)(x f e y =,则y ''=( )A、)(x f e B、)]()([)(x f x f e x f ''+' C、)()(x f e x f '' D、)}()]({[2)(x f x f e x f ''+'8、设函数⎩⎨⎧≤+>+=11)ln()(2x bx x x a x f 在1=x 处可导。
第二章 导数与微分(A)1.设函数()x f y =,当自变量x 由0x 改变到x x ∆+0时,相应函数的改变量=∆y ( )A .()x x f ∆+0B .()x x f ∆+0C .()()00x f x x f -∆+D .()x x f ∆02.设()x f 在0x 处可,则()()=∆-∆-→∆xx f x x f x 000lim ( ) A .()0x f '- B .()0x f -' C .()0x f ' D .()02x f '3.函数()x f 在点0x 连续,是()x f 在点0x 可导的 ( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.设函数()u f y =是可导的,且2x u =,则=dxdy ( ) A .()2x f ' B .()2x f x ' C .()22x f x ' D .()22x f x5.若函数()x f 在点a 连续,则()x f 在点a ( )A .左导数存在;B .右导数存在;C .左右导数都存在D .有定义6.()2-=x x f 在点2=x 处的导数是( )A .1B .0C .-1D .不存在7.曲线545223-+-=x x x y 在点()1,2-处切线斜率等于( )A .8B .12C .-6D .68.设()x f e y =且()x f 二阶可导,则=''y ( )A .()x f eB .()()x f e x f ''C .()()()[]x f x f e x f '''D .()()[](){}x f x f e x f ''+'2 9.若()⎩⎨⎧≥+<=0,2sin 0,x x b x e x f ax 在0=x 处可导,则a ,b 的值应为( ) A .2=a ,1=b B . 1=a ,2=bC .2-=a ,1=bD .2=a ,1-=b10.若函数()x f 在点0x 处有导数,而函数()x g 在点0x 处没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .恰有一个有导数D .至少一个有导数11.函数()x f 与()x g 在0x 处都没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .至少一个有导数D .至多一个有导数12.已知()()[]x g f x F =,在0x x =处可导,则( )A .()x f ,()x g 都必须可导B .()x f 必须可导C .()x g 必须可导D .()x f 和()x g 都不一定可导13.xarctg y 1=,则='y ( ) A .211x +- B .211x + C .221x x +- D . 221x x + 14.设()x f 在点a x =处为二阶可导,则()()=-+→hh a f h a f h 0lim ( ) A .()2a f '' B .()a f '' C .()a f ''2 D .()a f ''- 15.设()x f 在()b a ,内连续,且()b a x ,0∈,则在点0x 处( )A .()x f 的极限存在,且可导B .()x f 的极限存在,但不一定可导C .()x f 的极限不存在D .()x f 的极限不一定存在16.设()x f 在点a x =处可导,则()()=--→hh a f a f n 0lim 。
导数与微分习题及答案导数与微分习题及答案在数学学科中,导数与微分是非常重要的概念。
它们不仅在数学分析中有广泛的应用,还在物理、经济学等领域中起着重要的作用。
本文将为大家提供一些导数与微分的习题,并附上详细的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一内容。
1. 习题一:求函数 f(x) = x^2 + 3x - 2 在点 x = 2 处的导数。
解答:根据导数的定义,我们有f'(x) = lim(h→0) [f(x+h) - f(x)] / h。
代入函数 f(x) = x^2 + 3x - 2 和 x = 2,得到f'(2) = lim(h→0) [(2+h)^2 + 3(2+h) - 2 - (2^2 + 3(2) - 2)] / h。
化简后得到f'(2) = lim(h→0) [4h + h^2 + 6h] / h = lim(h→0) (h^2 + 10h) / h = lim(h→0) (h + 10) = 10。
因此,函数 f(x) = x^2 + 3x - 2 在点 x = 2 处的导数为 10。
2. 习题二:求函数 g(x) = 2sin(x) + cos(x) 在点x = π/4 处的导数。
解答:同样地,我们可以利用导数的定义来求解。
根据定义,g'(x) = lim(h→0) [g(x+h) - g(x)] / h。
代入函数 g(x) = 2sin(x) + cos(x) 和x = π/4,得到g'(π/4) = lim(h→0) [2sin(π/4+h) + cos(π/4+h) - (2sin(π/4) + cos(π/4))] / h。
化简后得到g'(π/4) = lim(h→0) [2(sin(π/4)cos(h) + cos(π/4)sin(h)) + (cos(π/4)cos(h) -sin(π/4)sin(h))] / h。
第二章 导数与微分练习题及习题详细解答练习题2.11.已知质点作直线运动的方程为23s t =+,求该质点在5t =时的瞬时速度.解 由引例2.1可知,质点在任意时刻的瞬时速度d 2d sv t t==.代入5t =,得10v =. 2.求曲线cos y x =在点π(6处的切线方程和法线方程. 解 由导数的几何意义知,曲线cos y x =在π(6点切线的斜率 ππ661(cos )(sin )2x x k x x =='==-=-,所以,切线方程为1π()226y x -=--,即612π=0x y +-.法线方程为π2()6y x =-,即1262π=0x y -+. 3.讨论函数32,0()31,013,1x f x x x x x ⎧≤⎪=+<≤⎨⎪+>⎩在0x =和1=x 处的连续性与可导性.解 在0x =处,0lim ()lim 22x x f x --→→==,0lim ()lim (31)1x x f x x ++→→=+=, 由于0lim ()lim ()x x f x f x -+→→≠,所以不连续,根据可导与连续的关系知,也不可导. 在1x =处,11lim ()lim(31)4x x f x x --→→=+=,311lim ()lim(3)4x x f x x ++→→=+=,(1)4f =, 所以连续.又00(1)(1)3(1)lim lim 3x x f x f xf x x---∆→∆→+∆-∆'===∆∆, 2300(1)(1)33()()(1)lim lim 3x x f x f x x x f x x+++∆→∆→+∆-∆+∆+∆'===∆∆,所以可导.4.已知函数()f x 在点0x 处可导,且0()f x A '=,求下列极限:000(5)()(1)limx f x x f x x ∆→-∆-∆; 000(2)()(2)lim h f x h f x h →+-解 (1)000000(5)()(5)()55()55limlim x x f x x f x f x x f x f x A x x ∆→∆→-∆--∆-'=-=-=-∆-∆;(2)000000(2)()(2)()22()22limlim h h f x h f x f x h f x f x A h h →→+-+-'===.5.求抛物线2y x =上平行于直线43y x =-+的切线方程.解 由于切线平行于43y x =-+,所以斜率为4k =-.又2k y x '==,所以2x =-.对应于抛物线上的点为(2,4)-,所以切线方程为44(2)y x -=-+,即440x y ++=.练习题2.21.求下列函数的导数:(1)100(21)y x =-; (2)22e xxy +=;(3)sin(3π)y x =+; (4)2cos y x =; (5)2e sin x y x =; (6)2ln(1)y x =+; (7)tan 2y x =; (8)cot 3y x =; (9)arctan(31)y x =+; (10)arcsin(41)y x =+. 解 (1)9999100(21)(21)200(21)y x x x ''=--=-; (2)22222e (2)e (41)xxxxy x x x ++''=+=+;(3)cos(3π)(3π)3cos(3π)y x x x ''=+⋅+=+; (4)2cos (cos )2sin cos sin 2y x x x x x ''=⋅=-=-;(5)22222(e )sin e (sin )2e sin e cos e (2sin cos )xxxxxy x x x x x x '''=+=+=+; (6)22212(1)11x y x x x''=⋅+=++; (7)22sec 2(2)2sec 2y x x x ''=⋅=; (8)22csc 3(3)3csc 3y x x x ''=-⋅=-;(9)2213(31)1(31)1(31)y x x x ''=⋅+=++++;(10)(41)y x ''=+=2.设y =d d y x .解对于y =[]1ln ln(1)ln(2)ln(3)ln(4)3y x x x x =+++-+-+ 两边对x 求导,得111111()31234y y x x x x '=+--++++ 所以1111()1234y x x x x '=+--++++ 3.求曲线31x ty t =+⎧⎨=⎩上,点(1,0)处的切线方程. 解 点(1,0)对应参数t 的值为0. 设k 为曲线上对应(1,0)点的切线斜率,则32000d ()30d (1)1t t t y t t k x t ==='===='+,于是,所求切线方程为0y =,即x 轴.4.求由方程3330y x xy --=所确定的隐函数的导数d d y x. 解 方程两边对x 求导,可得22333()0y y x y xy ''--+=由上式解出y ',便得隐函数的导数为22x yy y x+'=-(20y x -≠). 练习题2.31.求下列函数的微分:(1)22sin 34y x x x =+-+; (2)2ln y x x x =-; (3)2(arccos )1y x =-; (4)arctan y x x =; (5)ln tan 2x y =; (6)sin ln 57xy x x x x=++-; (7)1cos 2xy -=; (8)3(e e )x x y -=+.解 (1)22d (sin 34)d (2sin 23)d y x x x x x x x '=+-+=+-; (2)2d (ln )d (ln 12)d y x x x x x x x '=-=+-; (3)2d ((arccos )1)d y x x x '=-=;(4)2d (arctan )d (arctan )d 1xy x x x x x x '==++; (5)2111d (ln tan )d sec d d csc d 222sin tan 2x x y x x x x x x x '==⋅⋅==;(6)2sin cos sin d (ln 57)d (ln 6)d x x x xy x x x x x x x x-'=++-=++; (7)11cos cos d (2)d 2ln 2sec tan d xxy x x x x --'==-⋅;(8)32d (e e )d 3(e e )(e e )d x x x x x xy x x ---'⎡⎤=+=+-⎣⎦. 2.填空. (1)23d d()x x =(2)21d d()1x x =+ (3)2cos2d d()x x = (4)21d d()x x= 解 (1)3x C +; (2)arctan x C +; (3)sin 2x C +; (4)1C x-+. 3解=()f x =064x =,1x ∆=.因为000()()()f x x f x f x x '+∆≈+∆,()f x ''==所以1188.062516=≈=+=.4.半径为10m 的圆盘,当半径改变1cm 时,其面积大约改变多少?解 圆盘面积函数为2S πR =,并取0R 10m =,R 1cm 0.01m ∆==.因为 S 2πR '= 所以面积改变量2S dS 2πR R 2π100.010.2π0.628m ∆≈=⋅∆=⨯⨯=≈.习题二1.如果函数()f x 在点0x 可导,求:(1)000()()limh f x h f x h →--; (2)000()()lim h f x h f x h hαβ→+--.解 (1)0000000()()()()limlim ()h h f x h f x f x h f x f x h h →-→----'=-=--; (2)00000000()()()()()()lim lim h h f x h f x h f x h f x f x f x h h hαβαβ→→+--+-+--=0000000()()()()limlim ()()h h f x h f x f x h f x f x h hαβαβαβαβ→→+---'=+=+-2.求函数3y x =在点(2,8)处的切线方程和法线方程. 解 由导数的几何意义,得3222()312x x k x x =='===切,112k =-法. 所以,切线方程为812(2)y x -=-即12160x y --=.法线方程为18(2)12y x -=--即12980x y +-=.3.设2, 1(), 1x x f x ax b x ⎧≤=⎨+>⎩,试确定,a b 的值,使()f x 在1x =处可导.解 若()f x 在1x =处可导,则必在1x =处连续.1lim ()1x f x -→=,1lim ()x f x a b +→=+, 11lim ()lim ()x x f x f x -+→→=,即1a b +=. 又2111()(1)1(1)limlim lim(1)211x x x f x f x f x x x ----→→→--'===+=--, 111()(1)1(1)(1)lim lim lim 111x x x f x f ax b a x f a x x x ++-+→→→-+--'====--- 所以 2a =,1b =-. 4.求下列各函数的导数:(1)231251y x x x =-++; (2)2sin y x x =; (3)1cos y x x =+; (4)1ln 1ln xy x-=+.解 (1)23413(251)45y x x x x x''=-++=++;(2)22(sin )2sin cos y x x x x x x ''==+; (3)221(cos )sin 1()cos (cos )(cos )x x x y x x x x x x '+-''==-=+++;(4)21ln (1ln )(1ln )(1ln )(1ln )()1ln (1ln )x x x x x y x x ''--+--+''==++ 2211(1ln )(1ln )2(1ln )(1ln )x x x x x x x -+--==-++ . 5.求下列函数的导数:(1)36()y x x =-; (2)y =;(3)2sin (21)y x =-; (4)21sin y x x=; (5)ln1xy x=-; (6)[]ln ln(ln )y x =; (7)ln(y x =; (8)arcsin 2x y x =+解 (1)3533526()()6()(31)y x x x x x x x ''=--=--;(2)322(1)y x -'==-; (3)2sin(21)cos(21)(21)2sin(42)y x x x x ''=-⋅-⋅-=-; (4)22221111111()sin(sin )2sin cos ()2sin cos y x x x x x x x x x x x x'''=+=+⋅-=-; (5)lnln ln(1)1x y x x x ==---,∴1111(1)y x x x x -'=-=--; (6)[]{}[]1ln ln(ln )ln(ln )(ln )ln ln(ln )y x x x x x x ''''=⋅⋅=;(7)((1y x ''==+=;(8)1arcsin22x y '=++arcsin arcsin 22x x=+=.6.若以310cm /s 的速率给一个球形气球充气,那么当气球半径为2cm 时,它的表面积增加的有多快?解 设气球的体积为V ,半径为R ,表面积为S ,则34π3V R =,24πS R =. d d d d d d V V R t R t =⋅,d d d d d d S S Rt R t =⋅, 2d d d d dV 12d 8πd d d d dt 4πd S S V R V R t R t V R R t ∴=⋅⋅=⋅⋅=, 将3d 10cm /s d V t =,2cm R =代入得,2d 10cm /s d St=.7.求下列函数的高阶导数:(1)2sin 2y x x =,求y '''; (2)y =5x y =''. 解 (1)Q 22sin 22cos2y x x x x '=+,22sin 24cos24cos24sin 2y x x x x x x x ''=++-22sin 28cos 24sin 2x x x x x =+-,∴24cos28cos216sin 28sin 28cos2y x x x x x x x x '''=+---212cos 224sin 28cos 2x x x x x =--.(2)Q 2y '==y ''==23222(24)(16)x x x -=-,∴5x y =''1027=. 8.求由下列方程所确定的隐函数的导数: (1)3330y x xy +-=; (2)arctan ln yx=. 解 (1)方程两边对x 求导,得22333()0y y x y xy ''+-+=,从中解出y ',得22y x y y x-'=-. (2)方程两边对x 求导,得2222112221()xy y x yy y x x y x''-+⋅=⋅++, 从中解出y ',得x yy x y+'=-. 9.用对数求导法求下列各函数的导数:(1)y =; (2)cos (sin )x y x = (s i n 0)x >.解 (1)方程两边取对数,得11ln ln(23)ln(6)ln(1)43y x x x =++--+,两边对x 求导,得1211234(6)3(1)y y x x x '=+-+-+, 即211[234(6)3(1)y x x x '=+-+-+ (2)方程两边取对数,得cos ln ln(sin )cos lnsin x y x x x ==⋅两边对x 求导,得11sin ln sin cos cos sin y x x x x y x'=-⋅+⋅⋅ sin lnsin cos cot x x x x =-⋅+⋅,即cos (sin )(sin lnsin cos cot )x y x x x x x '=-⋅+⋅.10.求由下列各参数方程所确定的函数()y y x =的导数:(1)33cos sin x a t y b t ⎧=⎪⎨=⎪⎩; (2)e cos e sin tt x t y t ⎧=⎪⎨=⎪⎩,求π2d d t y x =. 解 (1)22d d 3sin cos d tan d d 3cos sin d yy b t t bt t x x a t t a t===--;(2)Q d d e (sin cos )sin cos d d d e (cos sin )cos sin d t t yy t t t tt x x t t t t t++===--, ∴π2d d t y x =π2sin cos 101cos sin 01t t tt t=++===---. 11.求下列函数的微分: (1)ln sin2x y =; (2)1arctan 1x y x+=-; (3)e 0x yxy -=; (4)24ln y y x +=.解 (1)111d (lnsin )d (cos )d cot d 22222sin 2x x xy x x x x '==⋅⋅=; (2)2221(1)(1)1d d d 1(1)11()1x x y x x x x x x-++=⋅=+-++- (3)方程两边同时取微分,得d(e )d()0x yxy -=,2d de (d d )0x yy x x yy x x y y-⋅-+=, 整理得22d d xy y y x x xy-=+.(4)方程两边同时取微分,得312d d 4d y y y x x y+=, 整理得324d d 21x yy x y =+.12.利用微分求近似值:(1)sin3030︒'; (2解 (1)设()sin f x x =,则0π306x ︒==,π30360x '∆==,()cos f x x '=.11 / 11 000sin3030()()()f x x f x f x x ︒''=+∆≈+∆πππsincos 0.507666360=+⋅≈ (2)设()f x =064x =,1x ∆=,561()6f x x -'=.000()()()f x x f x f x x '=+∆≈+∆5611(64)12 2.00526192-⋅=+≈ 13.已知单摆的振动周期2T =2980cm/s g =,l 为摆长(单位为cm ),设原摆长为20cm ,为使周期T 增大0.05s ,摆长约需加长多少?解由2T =224πgT l =,02T =0.05s T ∆=,22πgT l '=. 所以027d 0.050.050.05 2.23cm 2ππgT l l l T '∆≈=⋅∆=⋅===≈, 即摆长约需加长2.23cm .。
导数练习题及答案导数练习题及答案导数是微积分的初步知识,是研究函数,解决实际问题的有力工具。
以下是导数练习题及答案,欢迎阅读。
一、选择题1.函数在某一点的导数是( )A.在该点的函数值的增量与自变量的增量的比B.一个函数C.一个常数,不是变数D.函数在这一点到它附近一点之间的平均变化率[答案] C[解析] 由定义,f′(x0)是当Δx无限趋近于0时,ΔyΔx无限趋近的常数,故应选C.2.如果质点A按照规律s=3t2运动,则在t0=3时的瞬时速度为( )A.6 B.18C.54 D.81[答案] B[解析] ∵s(t)=3t2,t0=3,∴Δs=s(t0+Δt)-s(t0)=3(3+Δt)2-332=18Δt+3(Δt)2∴ΔsΔt=18+3Δt.当Δt→0时,ΔsΔt→18,故应选B.3.y=x2在x=1处的导数为( )A.2x B.2C.2+Δx D.1[答案] B[解析] ∵f(x)=x2,x=1,∴Δy=f(1+Δx)2-f(1)=(1+Δx)2-1=2Δx+(Δx)2∴ΔyΔx=2+Δx当Δx→0时,ΔyΔx→2∴f′(1)=2,故应选B.4.一质点做直线运动,若它所经过的路程与时间的关系为s(t)=4t2-3(s(t)的单位:m,t的单位:s),则t=5时的`瞬时速度为( ) A.37 B.38C.39 D.40[答案] D[解析] ∵ΔsΔt=4(5+Δt)2-3-4×52+3Δt=40+4Δt,∴s′(5)=limΔt→0 ΔsΔt=limΔt→0 (40+4Δt)=40.故应选D.5.已知函数y=f(x),那么下列说法错误的是( )A.Δy=f(x0+Δx)-f(x0)叫做函数值的增量B.ΔyΔx=f(x0+Δx)-f(x0)Δx叫做函数在x0到x0+Δx之间的平均变化率C.f(x)在x0处的导数记为y′D.f(x)在x0处的导数记为f′(x0)[答案] C[解析] 由导数的定义可知C错误.故应选C.6.函数f(x)在x=x0处的导数可表示为y′|x=x0,即( )A.f′(x0)=f(x0+Δx)-f(x0)B.f′(x0)=limΔx→0[f(x0+Δx)-f(x0)]C.f′(x0)=f(x0+Δx)-f(x0)ΔxD.f′(x0)=limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx[答案] D[解析] 由导数的定义知D正确.故应选D.7.函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)在x=2时的瞬时变化率等于( )A.4a B.2a+bC.b D.4a+b[答案] D[解析] ∵ΔyΔx=a(2+Δx)2+b(2+Δx)+c-4a-2b-cΔx=4a+b+aΔx,∴y′|x=2=limΔx→0 ΔyΔx=limΔx→0 (4a+b+aΔx)=4a+b.故应选D.8.如果一个函数的瞬时变化率处处为0,则这个函数的图象是( ) A.圆 B.抛物线C.椭圆 D.直线[答案] D[解析] 当f(x)=b时,f′(x)=0,所以f(x)的图象为一条直线,故应选D.9.一物体作直线运动,其位移s与时间t的关系是s=3t-t2,则物体的初速度为( )A.0 B.3C.-2 D.3-2t[答案] B[解析] ∵ΔsΔt=3(0+Δt)-(0+Δt)2Δt=3-Δt,∴s′(0)=limΔt→0 ΔsΔt=3.故应选B.10.设f(x)=1x,则limx→a f(x)-f(a)x-a等于( )A.-1a B.2aC.-1a2 D.1a2[答案] C[解析] limx→a f(x)-f(a)x-a=limx→a 1x-1ax-a=limx→a a-x(x-a)xa=-limx→a 1ax=-1a2.二、填空题11.已知函数y=f(x)在x=x0处的导数为11,则limΔx→0f(x0-Δx)-f(x0)Δx=________;limx→x0 f(x)-f(x0)2(x0-x)=________.[答案] -11,-112[解析] limΔx→0 f(x0-Δx)-f(x0)Δx=-limΔx→0 f(x0-Δx)-f(x0)-Δx=-f′(x0)=-11;limx→x0 f(x)-f(x0)2(x0-x)=-12limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx=-12f′(x0)=-112.12.函数y=x+1x在x=1处的导数是________.[答案] 0[解析] ∵Δy=1+Δx+11+Δx-1+11=Δx-1+1Δx+1=(Δx)2Δx+1,∴ΔyΔx=ΔxΔx+1.∴y′|x=1=limΔx→0 ΔxΔx+1=0.13.已知函数f(x)=ax+4,若f′(2)=2,则a等于______.[答案] 2[解析] ∵ΔyΔx=a(2+Δx)+4-2a-4Δx=a,∴f′(1)=limΔx→0 ΔyΔx=a.∴a=2.14.已知f′(x0)=limx→x0 f(x)-f(x0)x-x0,f(3)=2,f′(3)=-2,则limx→3 2x-3f(x)x-3的值是________.[答案] 8[解析] limx→3 2x-3f(x)x-3=limx→3 2x-3f(x)+3f(3)-3f(3)x-3=limx→3 2x-3f(3)x-3+limx→3 3(f(3)-f(x))x-3.由于f(3)=2,上式可化为limx→3 2(x-3)x-3-3limx→3 f(x)-f(3)x-3=2-3×(-2)=8.三、解答题15.设f(x)=x2,求f′(x0),f′(-1),f′(2).[解析] 由导数定义有f′(x0)=limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx=limΔx→0 (x0+Δx)2-x20Δx=limΔx→0 Δx(2x0+Δx)Δx=2x0,16.枪弹在枪筒中运动可以看做匀加速运动,如果它的加速度是5.0×105m/s2,枪弹从枪口射出时所用时间为1.6×10-3s,求枪弹射出枪口时的瞬时速度.[解析] 位移公式为s=12at2∵Δs=12a(t0+Δt)2-12at20=at0Δt+12a(Δt)2∴ΔsΔt=at0+12aΔt,∴limΔt→0 ΔsΔt=limΔt→0 at0+12aΔt=at0,已知a=5.0×105m/s2,t0=1.6×10-3s,∴at0=800m/s.所以枪弹射出枪口时的瞬时速度为800m/s.17.在曲线y=f(x)=x2+3的图象上取一点P(1,4)及附近一点(1+Δx,4+Δy),求(1)ΔyΔx (2)f′(1).[解析] (1)ΔyΔx=f(1+Δx)-f(1)Δx=(1+Δx)2+3-12-3Δx=2+Δx.(2)f′(1)=limΔx→0 f(1+Δx)-f(1)Δx=limΔx→0 (2+Δx)=2.18.函数f(x)=|x|(1+x)在点x0=0处是否有导数?若有,求出来,若没有,说明理由.[解析] f(x)=x+x2 (x≥0)-x-x2 (x<0)Δy=f(0+Δx)-f(0)=f(Δx)=Δx+(Δx)2 (Δx>0)-Δx-(Δx)2 (Δx<0)∴limx→0+ΔyΔx=limΔx→0+ (1+Δx)=1,limΔx→0-ΔyΔx=limΔx→0- (-1-Δx)=-1,∵limΔx→0-ΔyΔx≠limΔx→0+ΔyΔx,∴Δx→0时,ΔyΔx无极限.∴函数f(x)=|x|(1+x)在点x0=0处没有导数,即不可导.(x→0+表示x从大于0的一边无限趋近于0,即x>0且x趋近于0)。
第二章导数与微分(A)1 .设函数y 二f x ,当自变量x 由x 0改变到x 0 * e x 时,相应函数的改变量 y =()A. f x 0 : =x B . fx^_x C . f x 0 : =x f x 0D . f x 0 x2. 设f(x )在 x 处可,则曲区弋ix °)= () A. - f x oB . f -X 。
C . f x oD . 2f x o3 .函数f x 在点x 0连续,是f x 在点x 0可导的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.设函数y = f u 是可导的,且u =x 2,则dy=()dxA. f x 2B . xf x 2C . 2xf x 2D . x 2f x 25. 若函数f x 在点a 连续,则f x 在点a () A .左导数存在;B .右导数存在;C .左右导数都存在D .有定义6 . f(x)=x-2在点x=2处的导数是() A . 1 B . 0 C . -1 D .不存在 7.曲线y =2x 3 -5x 2 • 4x -5在点2,-1处切线斜率等于()A . 8B . 12C . -6D . 68. 设y=e f 卜且f(x 二阶可导,则y"=() A . e f (x ) B . e f *)f "(x ) C . e f (x )〔f "(x f "(x jD . e f (x X 【f *(x 9 + f*(x 》e axx < 09. 若f"〔b+sin2x, x,0在x=°处可导'则a,b的值应为()717118.210. 若函数f x 在点X o 处有导数,而函数 g x 在点X o 处没有导数,则 F X 二 f X g X , G X A f X — g X 在 x ° 处()A .一定都没有导数B . 一定都有导数C .恰有一个有导数D .至少一个有导数11. 函数fx 与g X 在X o 处都没有导数,则Fx 二fx^gx , G x i= f x -g x 在 X o 处()A .一定都没有导数B . 一定都有导数C .至少一个有导数D .至多一个有导数12. 已知F x 二f !g x 1,在x 二X 。
第二章 导数与微分(A)1.设函数()x f y =,当自变量x 由0x 改变到x x ∆+0时,相应函数的改变量=∆y ( )A .()x x f ∆+0B .()x x f ∆+0C .()()00x f x x f -∆+D .()x x f ∆0 2.设()x f 在0x 处可,则()()=∆-∆-→∆xx f x x f x 000lim( )A .()0x f '-B .()0x f -'C .()0x f 'D .()02x f ' 3.函数()x f 在点0x 连续,是()x f 在点0x 可导的 ( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 4.设函数()u f y =是可导的,且2x u =,则=dxdy( ) A .()2x f ' B .()2x f x ' C .()22x f x ' D .()22x f x 5.若函数()x f 在点a 连续,则()x f 在点a ( )A .左导数存在;B .右导数存在;C .左右导数都存在D .有定义 6.()2-=x x f 在点2=x 处的导数是( ) A .1 B .0 C .-1 D .不存在7.曲线545223-+-=x x x y 在点()1,2-处切线斜率等于( ) A .8 B .12 C .-6 D .68.设()x f e y =且()x f 二阶可导,则=''y ( )A .()x f e B .()()x f e x f '' C .()()()[]x f x f e x f ''' D .()()[](){}x f x f e x f ''+'29.若()⎩⎨⎧≥+<=0,2sin 0,x x b x e x f ax 在0=x 处可导,则a ,b 的值应为( )A .2=a ,1=bB . 1=a ,2=bC .2-=a ,1=bD .2=a ,1-=b10.若函数()x f 在点0x 处有导数,而函数()x g 在点0x 处没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .恰有一个有导数D .至少一个有导数11.函数()x f 与()x g 在0x 处都没有导数,则()()()x g x f x F +=,()()()x g x f x G -=在0x 处( )A .一定都没有导数B .一定都有导数C .至少一个有导数D .至多一个有导数 12.已知()()[]x g f x F =,在0x x =处可导,则( ) A .()x f ,()x g 都必须可导 B .()x f 必须可导C .()x g 必须可导D .()x f 和()x g 都不一定可导13.xarctg y 1=,则='y ( )A .211x +-B .211x + C .221x x +- D . 221x x +14.设()x f 在点a x =处为二阶可导,则()()=-+→hh a f h a f h 0lim ( )A .()2a f '' B .()a f '' C .()a f ''2 D .()a f ''- 15.设()x f 在()b a ,内连续,且()b a x ,0∈,则在点0x 处( )A .()x f 的极限存在,且可导B .()x f 的极限存在,但不一定可导C .()x f 的极限不存在D .()x f 的极限不一定存在 16.设()x f 在点a x =处可导,则()()=--→hh a f a f n 0lim。
数学分析课本(华师大三版)-习题及答案05第五章 导数和微分习题§5.1导数的概念1、已知直线运动方程为2510t t s +=,分别令01.0,1.0,1=∆t ,求从t=4至t t ∆+=4这一段时间内运动的平均速度及时的瞬时速度。
2、等速旋转的角速度等于旋转角与对应时间的比,试由此给出变速旋转的角速度的定义。
3、设4)(,0)(0='=x f x f ,试求极限xx x f x ∆+∆→∆)(lim 00。
4、设⎩⎨⎧<+≥=,3,,3,)(2x b ax x x x f 试确定的a,b 值,使f在x=3处可导。
5、试确定曲线y x ln =上哪些点的切线平行于下列直线:(1);1-=x y (2)32-=x y6、求下列曲线在指定点P 的切线方程与法线方程:(1)).1,0(,cos )2();1,2(,42p x y p x y ==7、求下列函数的导函数: ⎩⎨⎧<≥+==,0,1,0,1)()2(;)()1(3x x x x f xx f8、设函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠=,0,0,0,1sin )(x x xx x f m(m 为正整数),试问:(1)m 等于何值时,f 在x=0连续;(2)m 等于何值时,f 在x=0可导; (3)m 等于何值时,f '在x=0连续。
9、求下列函数的稳定点:(1)f(x)=sinx-cosx ;(2)x x x f ln )(-=。
10、设函数f 在点0x 存在左右导数,试证明f 在点0x 连续。
11、设0)0()0(='=g g ,⎪⎩⎪⎨⎧=≠=,0,0,0,1sin )()(x x xx g x f求)0(f '。
12、设f 是定义在R 上的函数,而且对任何Rxx ∈21,,都有)()()(2121x f x f x x f =+。
若1)0(='f ,证明对任何R x ∈,都有)()(x f x f ='。
第一章 函数极限与连续一、填空题1、已知x x f cos 1)2(sin +=,则=)(cos x f 。
2、=-+→∞)1()34(lim22x x x x 。
3、0→x 时,x x sin tan -是x 的 阶无穷小。
4、01sin lim 0=→xx kx 成立的k 为 。
5、=-∞→x e xx arctan lim 。
6、⎩⎨⎧≤+>+=0,0,1)(x b x x e x f x 在0=x 处连续,则=b .7、=+→xx x 6)13ln(lim 0 。
8、设)(x f 的定义域是]1,0[,则)(ln x f 的定义域是__________。
9、函数)2ln(1++=x y 的反函数为_________。
10、设a 是非零常数,则________)(lim =-+∞→xx ax a x 。
11、已知当0→x 时,1)1(312-+ax 与1cos -x 是等价无穷小,则常数________=a 。
12、函数xxx f +=13arcsin )(的定义域是__________。
13、lim ____________x →+∞=。
14、设8)2(lim =-+∞→xx ax a x ,则=a ________.15、)2)(1(lim n n n n n -++++∞→=____________。
二、选择题1、设)(),(x g x f 是],[l l -上的偶函数,)(x h 是],[l l -上的奇函数,则 中所给的函数必为奇函数。
(A))()(x g x f +;(B))()(x h x f +;(C ))]()()[(x h x g x f +;(D ))()()(x h x g x f 。
2、xxx +-=11)(α,31)(x x -=β,则当1→x 时有 。
(A)α是比β高阶的无穷小; (B)α是比β低阶的无穷小; (C )α与β是同阶无穷小; (D )βα~。
高等数学练习题第二章导数与微分第一节导数观点一.填空题1. 若f (x0)存在,则lim f (x0x)f (x)= f ( x0)x 0x2. 若f (x0)存在,lim f (xh) f ( xh)=2 f ( x0).h 0hlim0f ( x3 x) f ( x)=3 f ( x0).x x3. 设f ( x0)2x 1, 则lim4x 0 f ( x0 2 x) f ( x0 ) )4.已知物体的运动规律为 s t t 2(米),则物体在t 2秒时的刹时速度为 5(米/秒)5. 曲线y cosx 上点(,1)处的切线方程为 3 x 2 y 10 ,法线323方程为2x3y3202 36.用箭头 ? 或? 表示在一点处函数极限存在、连续、可导、可微之间的关系,可微可导|连续极限存在。
二、选择题1.设 f (0) 0 ,且 f ( 0) 存在,则 lim f ( x)=xx 0[B](A)f ( x)(B) f (0)(C) f (0)(D)1f (0)22.设 f ( x) 在 x 处可导, a ,b为常数,则lim f (x a x) f (x b x) =x 0x [ B ](A)f (x)( B)( a b) f (x)(C)(a b) f (x)(D)a bf (x)23.函数在点 x0处连续是在该点 x0处可导的条件[ B ](A)充足但不是必需(B)必需但不是充足( C)充足必需(D)即非充足也非必需4.设曲线y x2x 2 在点M 处的切线斜率为,则点M的坐标为3[ B ]( A) (0,1)( B) (1, 0)(C) ( 0,0)(D) (1,1)5.设函数 f ( x) | sin x |,则 f (x)在x 0处[ B ](A)不连续。
(B)连续,但不行导。
(C) 可导,但不连续。
(D)可导,且导数也连续。
三、设函数 f ( x)x2x 1为了使函数 f (x) 在x 1 处连续且可导,ax b x1a ,b应取什么值。
微积分试题及答案pdf一、选择题(每题5分,共20分)1. 函数 \( f(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6 \) 的导数是:A. \( 3x^2 - 12x + 11 \)B. \( 3x^2 - 12x + 6 \)C. \( x^2 - 12x + 11 \)D. \( x^2 - 6x + 11 \)答案:A2. 定积分 \( \int_{0}^{1} x^2 dx \) 的值是:A. \( \frac{1}{3} \)B. \( \frac{1}{2} \)C. \( \frac{1}{4} \)D. \( \frac{1}{6} \)答案:B3. 函数 \( y = \ln(x) \) 的不定积分是:A. \( x\ln(x) + C \)B. \( \frac{x}{\ln(x)} + C \)C. \( x\ln(x) - x + C \)D. \( x + C \)答案:A4. 曲线 \( y = x^2 \) 与直线 \( y = 2x \) 在第一象限的交点坐标是:A. \( (1, 2) \)B. \( (2, 4) \)C. \( (-1, -2) \)D. \( (-2, -4) \)答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 函数 \( f(x) = \sin(x) \) 的二阶导数是 \( \_\_\_\_\_ \)。
答案:\( -\sin(x) \)2. 曲线 \( y = e^x \) 在 \( x = 0 \) 处的切线斜率是\( \_\_\_\_\_ \)。
答案:13. 函数 \( y = \ln(x) \) 的不定积分是 \( \_\_\_\_\_ \)。
答案:\( x\ln(x) - x + C \)4. 定积分 \( \int_{0}^{1} e^x dx \) 的值是 \( \_\_\_\_\_ \)。
答案:\( e - 1 \)三、解答题(每题10分,共20分)1. 求函数 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 4 \) 在 \( x = 2 \) 处的导数值。
第二章 导 数 与 微 分第 一 节 作 业一、填空题:1. 假定:,)('0按照导数定义存在x f.)()(lim )2(.)()(lim)1(000000=--+=∆-∆-→→∆h h x f h x f x x f x x f h x2. 设=⋅=',5322y xx x y 则 .3. 曲线y=e x 在点(0,1)处的切线方程为 .4. 已知物体的运动规律为 s=t 3(米),则这物体在t=2(秒)时的速度为 . 二、选择题(单选):1. 设f(x)=x(x-1)(x+2)(x-3)(x+4)…(x+100),则f’(1)的值等于: (A )101!; (B )100!101-; (C )-100; (D ).99!100 答:( ).1)(;1)(;21)(;0)(:)0(',0,00,1)(.22-⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=-D C B A f x x x e x f x为则设答:( ) 三、试解下列各题:1. 讨论函数.00,00,1sin 处的连续性与可导性在=⎪⎩⎪⎨⎧=≠=x x x xx y2. 已知).(',0,,sin )(x f x x x x x f 求⎩⎨⎧≥<=3. 设?,,1)(,1,1,)(2应取什么值处可导在为了使b a x x f x b ax x x x f =⎩⎨⎧>+≤=四、试证明下列各题:1. 证明:双曲线xy=a 2上任一点处的切线与两坐标轴构成的三角形的面积等于2a2.2. 如果f(x)为偶函数,且f’(0)存在,证明f’(0)=0.第 二 节 作 业一、填空题:.)]sin )(cos cos [(sin .2.',3ln .12=+-=+=x x x x dxdy x e y x则设二、选择题(单选):.)()()(;)()()(;)()()(;)()()(:,)(,)(00必可导必不可导必不可导必可导处则在不可导可导处设在x g x f D x g x f C x g x f B x g x f A x x g x f x -+答:( ) 三、试解下列各题: 1. 设.,cos 21sin 4πϕϕρϕϕϕρ=+=d d 求2. 求曲线y=2sinx+x 2上横坐标为x=0的点处的切线方程和法线方程。
1. 13arctan )1()(2+--=x x x x f ,求f’(1) 2. 设1lim )()1()1(2+++=--∞>-x n x n n e b ax e x x f 是区间),(+∞-∞内是可导函数,试确定常数a,b 3. 设f(x)是周期为2的周期函数,且在点x=1处连续,22cos ]3)(ln[lim 1=+>-xx f x π,求曲线y=f(x)在(-1,f(-1))处的切线方程。
4. 设函数在),(+∞-∞内有定义,对任意的x,y 都有)()()(x f e y f e y x f y x +=+,e f =)0(',求f (x )的表达式5. 设函数0,)(;0,)()(==≠-=-x a x f x x e x x f xϕ,其中的)(x ϕ具有二阶导数,且1)0(',1)0(-==ϕϕ1) 确定常数a 的值,使得f (x )在x=0时连续2) 求f’(x);3) 讨论f’(x)在区间),(+∞-∞内的连续性6. 设函数)()()(x g x f x F =,如果f(x)在x 0点可导,g (x )在x 0点连续不可导,证明:F(x)在x 0点可导⇔f(x 0)=07. 设曲线y=f(x)与曲线y e y x =-++)14tan(π在(1,0)处有公切线. 1)求公切线方程2)计算极限)1(lim +∞>-n n nf n 8. 设f(x)是周期为3的连续函数,在点x=0的某一邻域内恒有x x x f x f 2tan 6)tan 1(2)tan 1(+=--+,已知f(x)在点x=1处可导,求曲线y=f(x)在点(10.f(10))处的切线方程。
9. 设函数f(x)在x ≤x 0时具有二阶导数,00200,)()()(;),()(x x c x x b x x a x F x x x f x F >+-+-=≤=,试确定常数a ,b ,c ,使得F(x)在x 0处二阶可导。
高等数学练习题 第二章 导数与微分第一节 导数概念一.填空题 1.若)(0x f '存在,则xx f x x f x ∆-∆-→∆)()(lim000= )(0x f '-2. 若)(0x f '存在,hh x f h x f h )()(lim000--+→= )(20x f ' .000(3)()limx f x x f x x∆→+∆-∆=03()f x '.3.设20-=')(x f , 则=--→)()2(lim)000x f x x f xx 414.已知物体的运动规律为2t t s +=(米),则物体在2=t 秒时的瞬时速度为5(米/秒) 5.曲线x y cos =上点(3π,21)处的切线方程为03123=--+πy x ,法线方程为0322332=-+-πy x 6.用箭头⇒或⇏表示在一点处函数极限存在、连续、可导、可微之间的关系, 可微 ⇔可导<≠⇒| 连续 <≠⇒ 极限存在。
二、选择题1.设0)0(=f ,且)0(f '存在,则xx f x )(lim0→= [ B ](A ))(x f ' ( B) )0(f ' (C) )0(f (D) 21)0(f 2. 设)(x f 在x 处可导,a ,b 为常数,则xx b x f x a x f x ∆∆--∆+→∆)()(lim 0 = [ B ](A ))(x f ' ( B) )()(x f b a '+ (C) )()(x f b a '- (D) 2ba +)(x f ' 3. 函数在点0x 处连续是在该点0x 处可导的条件 [ B ] (A )充分但不是必要 (B )必要但不是充分 (C )充分必要 (D )即非充分也非必要4.设曲线22-+=x x y 在点M 处的切线斜率为3,则点M 的坐标为 [ B ] (A )(0,1) ( B) (1, 0) (C) ( 0,0) (D) (1,1)5.设函数|sin |)(x x f =,则 )(x f 在0=x 处 [ B ] (A )不连续。
(B )连续,但不可导。
(C)可导,但不连续。
(D )可导,且导数也连续。
三、设函数⎩⎨⎧>+≤=11)(2x b ax x x x f 为了使函数)(x f 在1=x 处连续且可导,a ,b 应取什么值。
解:由于)(x f 在1=x 处连续, 所以 )1()1(1)1(f b a f f =+===+-即1=+b a又)(x f 在1=x 处可导,所以2'11(1)lim 21x x f x --→-==-'1()(1)lim 1x ax b a b f ax ++→+-+==-有 2=a , 1-=b 故 求得 2=a , 1-=b 四、如果)(x f 为偶函数,且)0(f '存在,证明)0(f '=0。
解:由于)(x f 是偶函数, 所以有 )()(x f x f -=0()(0)(0)lim 0x f x f f x →-'=-0()(0)lim 0x f x f x →--=-()(0)lim (0)x tt f t f f t=→-'==--令 即 0)0(2='f , 故 0)0(='f五、 证明:双曲线2a xy =上任一点处的切线与两坐标轴构成三角形的面积为定值。
解:222,xa y x a y -='=在任意),(00y x 处的切线方程为 )(02020x x x a y y --=-则该切线与两坐标轴的交点为:)2,0(02x a 和)0,2(0x所以切线与两坐标轴构成的三角形的面积为20222221a x x a A =⋅⋅=,(a 是已知常数) 故其值为定值.第二节 求导法则一、填空题1.x x y sin )sec 2(+=, y '=1cos 2tan2++x x ; x e y sin -=, y '=x xe sin cos --.2.)2cos(xe y =,y '= 2sin(2)xxe e -; y =x x2sin ,y '=22sin 2cos 2x x x x - 3.2tanln θρ=,ρ'=θcsc ; =r 2ln log 2+x x , r '=e x 22log log +4. )tan ln(sec t t w +=, w '=t sec . 2arccos()y x x =+,y '=5. ='+)1(2x 21xx +; (c x ++21 )'=21xx + .6. ]2tan [ln 'x = ; ( c x x +++)1ln(2)'=211x+ .二、选择题 1.已知y=xxsin ,则 y '= [ B ] (A )2cos sin x x x x - (B) 2sin cos x x x x - (C) 2sin sin xx x x - (D)x x x x sin cos 23- 2. 已知y=xxcos 1sin + ,则 y '= [ C ] (A )1cos 21cos +-x x (B) 1cos 2cos 1-+x x (C) x cos 11+ (D) xx cos 11cos 2+-3.已知xe y sec =,则y '=[ A ](A )xxxe e e tan sec (B) x xe e tan sec(C) x e tan (D)xx e e cot4.已知)1ln(2x x y ++=,则y '=[ A ](A )211x + (B) 21x + (C)21x x + (D) 12-x 5.已知xy cot ln ==,则4|π='x y =[ D ](A )1 (B )2 (C )2/1- (D) 2- 6.已知xx y +-=11,则y '=[ B ] (A ) 2)1(2+x (B) 2)1(2+-x (C) 2)1(2+x x (D) 2)1(2+-x x三、计算下列函数的导数:(1) y =+ (2) )tan(ln x y =解:2311(ln )3y x x -''=+ 解:xx y 1)(ln sec '2= 23111(ln )33y x x x -'=+ )(ln sec 12x x= (3) v e u 1sin 2-= (4 ) )(ln sec 3x y =解:⋅-⋅=-v eu v1sin 2('1sin 2))1(1cos 2v v -⋅ 解:⋅=)sec(ln )(ln sec 3'2x x y xx 1)tan(ln ⋅v e v v 1sin 222sin 1-= )tan(ln )(ln sec 33x x x=(5) ln(y x =+ (6) 1arctan 1xy x-=+解:''y x =+ 解:211()111()1xy x x x-''=-+++=211x -=+=四、设)(x f 可导,求下列函数y 的导数dxdy (1))()(x f xe ef y =(2))(cos )(sin 22x f x f y +=解:)()(''x f x x e e e f y ⋅⋅= 解:x x x f y cos sin 2)(sin ''2= )(')()(x f e e f x f x ⋅⋅+ 2'(cos )(2cos (sin ))f x x x +⋅-=)()(')('[)(x x x x f e f x f e f e e+ =22sin 2('(sin )'(cos ))x f x f x -(3) )](arctan[x f y = (4))](sin[)(sin x f x f y += 解:)(')(11'2x f x f y ⋅+=解:+=x x f y cos )(sin '')('))(cos(x f x f ⋅ =)(1)('2x f x f + +=)(sin 'cos x x ))(cos()('x f x f第三节 隐函数及由参数方程所确定的函数的导数一、填空题1.设yxe y +=1,则y '=ye y-2 .2. 设)tan(r r +=θ,则r '=)(csc 2r +-θ .3. 设x yy x arctan ln22=+,则y '=yx y x -+ 。
4.设⎩⎨⎧==te y t e x t t cos sin ,则dx dy =t t tt cos sin sin cos +- ,3|π=t dx dy =23- 。
二、选择题1. 由方程0sin =+yxe y 所确定的曲线)(x y y =在(0,0)点处的切线斜率为 [ A ] (A )1- (B )1 (C )21 (D )21- 2.设由方程22=xy 所确定的隐函数为)(x y y =,则dy =[ A ](A )dx x y 2- (B )dx x y 2 (C )dx x y - (D )dx xy3. 设由方程0sin 21=+-y y x 所确定的隐函数为)(x y y =,则dxdy=[ A ] (A )y cos 22- (B )y sin 22+ (C )y cos 22+ (D )xcos 22-4. 设由方程⎩⎨⎧-=-=)cos 1()sin (t a y t t a x 所确定的函数为)(x y y =,则在2π=t 处的导数为[ B ](A )1- (B )1 (C )0 (D )21-5.设由方程arctan x y t ⎧⎪=⎨=⎪⎩)(x y y =,则=dx dy [ B ](A(B )1t(C )12t ; (D )t .三、求下列函数的导数dy dx1.222333x y a += , 2. 33cos sin x a ty a t ⎧=⎨=⎩解:方程两边同时对x 求导,得 解: 223sin cos tan 3cos sin a t ty t a t t'==-- 113322'033x y y --+=y '= 3.2310xy x y ye +++= 4. x e x x y -=1sin解:方程两边同时对x 求导,得 解:)1ln(41sin ln 21ln 21ln x e x x y -++=322230xxy xy x y y ye y e '''++++= )1(4sin 2cos 21'1xxe e x x x y y --++=322213xxxy ye y x y e +'=-++))1(4cot 221(1sin 'x xxe e x x e x x y --+-=四、求曲线⎩⎨⎧=--=+-0201sin 3θθθy e x x 在0=θ处的切线方程,法线方程 解: θθd dy )23(2+=0cos sin =+⋅-θθθd e dx e dx x xθθθsin 1cos x x e d e dx -=∴, 从而 θθθcos )sin 1)(23(2x x e e dx dy -+=当 0,1,0=-==y x θ,e dxdy20==θ故 切线方程为)1(2+=x e y 法线方程为)1(21+-=x ey第四节 高阶导数一、填空题1.设φφcos =r ,则r 'r ''2.设)1ln(2x x y ++=,则y 'y ''3若)(2t f y =, 且)(t f '' 存在,则dt dy22dty d 4.设yxe y +=1,则y '=y e y-2 , y ''=32)2()3(y y e y -- 5.设⎩⎨⎧-==arctgtt y t f x )(,且2tdx dy =,则22dx y d =t t 412+。