高三数学同步检测(九)

导数

 

说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.

第Ⅰ卷(选择题共40分)

一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)

1.已知函数y=f(x)=x2+1,则在x=2,Δx=0.1时,Δy的值为(    )

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A.0.40         B.0.41           C.0.43           D.0.44

分析 本题主要考查如何求函数的增量.

解 由函数值的增量公式Δy=f(x0+Δx)-f(x0),

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得Δy=f(2+0.1)-f(2)=(2+0.1)2+1-(22+1)=0.41.

答案 B

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2.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为2x+y+1=0,则(   )

A.f′(x0)>0          B.f′(x0)=0

C.f′(x0)<0          D.f′(x0)不存在

分析 本题考查导数的几何意义.曲线在点x=x0处的导数,即为切线的斜率.

解 切线的方程为2x+y+1=0,即y=-2x-1,

斜率为-2,故曲线在x=x0处的导数为-2,

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即f′(x0)=-2<0.

答案 C

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3.设函数f(x)在点x0附近有定义,且有f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+b(Δx)2(a、b为常数),则(    )

A.f′(x)=a               B.f′(x)=b

C.f′(x0)=a              D.f′(x0)=b

分析 本题主要考查导数的概念.

解 ∵f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+b(Δx)2(a、b为常数),

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∴f′(x0)=

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=(a+bΔx)=a.

答案 C

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4.★一个距地心距离为r,质量为m的人造卫星,与地球之间的万有引力F由公式F=给出,其中M为地球质量,G为常量.则F对于r的瞬时变化率是(   )

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A.           B.            C.           D.

分析 本题考查常见函数的导数.

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解法一 ∵F==,

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∴F′=-2GMmr-3=-.

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解法二 ∵F=,

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∴F′=

答案 D

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5.函数y=xcosx-sinx的导数为(    )

A.xsinx              B.-xsinx              C.xcosx            D.-xcosx

分析 本题主要考查两个函数的差的导数的运算法则,即两个函数差的导数等于它们的导数的差.

解 y′=(xcosx)′-(sinx)′=x′cosx+x(cosx)′-cosx=cosx-xsinx-cosx=-xsinx.

答案 B

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6.已知函数y=f(x)在点(2,1)处的切线与直线3x-y-2=0平行,则y′|x=2等于(   )

A.-3           B.-1           C.3          D.1

分析 本题主要考查导数的几何意义,即函数y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率是y=f′(x0).

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解 ∵函数在点(2,1)处的切线的斜率等于直线3x-y-2=0的斜率,∴y′|x=2=3.

答案 C

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7.设f(x)=(x≠-1),则f′(x)等于(    )

A.3x2-2x+1                B.3x2+2x+1

C.3x2-2x-1                 D.x2-2x+1

分析 本题主要考查积、商函数的导数.可直接求导,也可先将函数变形,化成更便于求导的形式求导,这样可减少运算量.

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解法一 f′(x)=

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=

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=

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=

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=3x2-2x-1.

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解法二 ∵f(x)==(x+1)(x-1)2=x3-x2-x+1,

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∴f′(x)=3x2-2x-1.

答案 C

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8.函数y=sin2x在点M()处的切线斜率为(   )

A.-1         B.-2          C.1         D.2

分析 本题主要考查复合函数的导数及导数的几何意义.

解∵y′=(sin2x)′=cos2x(2x)′=2cos2x,

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=2cos(2×)=1.

答案 C

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9.★设函数f(x)=1-ex的图象与x轴相交于点P,则曲线在点P处的切线的方程为(   )

A.y=-x        B.y=x       C.y=ex          D.y=-ex

分析 本题考查常见函数的导数及导数的几何意义.

解 令1-ex=0,得x=0,∴P(0,0).

∵f(x)=1-ex,∴f′(x)=-ex.

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∴f′(x)|x=0=-e0=-1.

∴过点P(0,0),斜率为-1的直线方程是y=-x.

答案 A

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10.若曲线y=x2-1与y=1-x3在x=x0处的切线互相垂直,则x0等于(   )

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A.           B.-           C.          D.或0

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分析 本题主要考查导数的几何意义及两直线垂直的位置关系,即若两直线的斜率都存在,则它们垂直的条件是斜率的乘积等于-1.

解 因为两直线垂直且导数都存在且分别为y′=2x,y′=-3x2,

所以(2x)?(-3x2)=-1,

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即x=.

答案 A

第Ⅱ卷(非选择题共60分)

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二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)

11.曲线y=2x3-x+2在点(1,3)处的切线方程是          .

分析 本题考查导数的应用及其几何意义.

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解 ∵y=2x3-x+2,∴y′=6x2-1.

当x=1时,y′=6-1=5,∴直线的斜率为5,且过点(1,3).

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∴直线方程为y-3=5(x-1),即5x-y-2=0.

答案 5x-y-2=0

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12.某汽车启动阶段的路程函数为s(t)=2t3-5t2,则t=2秒时,汽车的瞬时速度是          .

分析 本题考查导数的物理意义,即瞬时速度是位移函数s(t)对时间t的导数.

解 ∵s(t)=2t3-5t2,∴s′(t)=6t2-10t.

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∴s′(t)|t=2=6×22-10×2=4.

答案 4

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13.若曲线y=-x3+3与直线y=-6x+b相切,则b为         .

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分析 本题考查导数的几何意义.关键是确定曲线上哪一点的导数等于-6.

解 y′=-3x2.

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令y′=-3x2=-6,得x=±.

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把x=代入曲线方程中,得y=3-2.

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把x=-代入曲线方程中,得y=3+2.

因为曲线与直线y=-6x+b相切,

所以切点也在直线y=-6x+b上.

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分别把(,3-2)、(-,3+2)代入直线方程中,得b1=3+4,b2=3-4.

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答案 3±4

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14.★若f′(x0)=1,则             .

分析 本题考查导数的定义及极限的运算法则.根据导数的定义式,把原式进行一系列变形,凑定义式的结构形式.至于用什么字母或符号表示自变量增量无关紧要.

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答案

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三、解答题(本大题共5小题,共44分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

15.(本小题满分8分)设函数f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,试求a的值.

分析 本题考查利用导数求参数的值.解题的关键是利用导数会列参数的方程.

解 ∵f(x)=ax3+3x2+2,

∴f′(x)=(ax3)′+(3x2)′   2分

=3ax2+6x.                4分

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∵f′(-1)=4,∴3a-6=4.      6分

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∴a=.                 8分

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16.(本小题满分8分)假设某国家在20年期间的年均通货膨胀率为5%,物价p(单位:元)与时间t(单位:年)有如下函数关系:p(t)=p0(1+5%)t,其中p0为t=0时的物价.假定某种商品的p0=1,那么在第10个年头,这种商品的价格上涨的速度大约是多少?(精确到0.01)

分析 本题考查指数函数的导数及导数的实际意义.

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解 ∵p0=1,∴p(t)=1.05t.                                        2分

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根据基本初等函数的导数公式,有p′(t)=1.05tln1.05.               4分

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∴p′(10)=1.0510ln1.05≈0.08(元/年).                            7分

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因此,在第10个年头,这种商品的价格约以0.08元/年的速度上涨.    8分

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17.(本小题满分8分)求函数y=(+1)(-1)的导数.

分析 本题主要考查函数的和、差、积的导数,培养灵活地处理问题的能力.可以整体运用u?v型求导公式,也可先把函数式展开变形后再求导.做一做,比较一下.

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解法一 ∵y=(+1)(-1),

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∴y′=(+1)′(-1)+(+1)(-1)′  3分

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=(-1)-(+1)              5分

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=-(1+).                            8分

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解法二 ∵y=(+1)(-1)=+,

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∴y′=-=

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18.★(本小题满分10分)已知抛物线y=ax2+bx+c通过点(1,1),且在点(2,-1)处与直线y=x-3相切,求a、b、c的值.

分析 本题考查导数的几何意义.函数在x=2处的导数等于直线y=x-3的斜率.由题意构造出关于a、b、c的方程组,然后求解.

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解 ∵f(1)=1,∴a+b+c=1.   ①   2分

又f′(x)=2ax+b,

∵f′(2)=1,∴4a+b=1    . ②   3分

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又切点(2,-1),∴4a+2b+c=-1.③   6分

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把①②③联立得方程组

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解得            9分

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即a=3,b=-11,c=9.           10分

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19.(本小题满分10分)设试讨论当a、b为何值时,f(x)在x=1处可导.

分析 本题考查分段函数在接点处的导数.需依据导数的定义,分别求解此函数在接点处的左导数与右导数.

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解 要使f(x)在x=1处可导,则f(x)在x=1处必连续,则+f(x)=f(1),即a+b=1.        2分

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又若存在,则当x=1时,有=.                          5分

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==(2+Δx)=2,

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=     7分

∴b=2,a=-1,

即当a=-1,b=2时,函数f(x)在x=1处可导.      10分

 

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