- 导数及其应用
- 共31591题
函数y=f(x)的自变量在x=1处有增量△x时,函数值相应的增量为______.
正确答案
△y=f(1+△x)-f(1)
解析
解:∵函数y=f(x)的自变量在x=1处有增量△x,
∴函数在1+△x处的函数值为f(1+△x),
∴函数y=f(x)的自变量在x=1处有增量△x时,函数值相应的增量为△y=f(1+△x)-f(1),
故答案为:△y=f(1+△x)-f(1)
已知函数f(x)=x2+2,则该函数在区间[1,3]上的平均变化率为( )
正确答案
解析
解:∵f(3)=11,f(1)=3
∴该函数在区间[1,3]上的平均变化率为
故选A
设f(x)是定义在R上的连续可导奇函数,f‘(1)=3,则的值为( )
正确答案
解析
解:∵f(x)是定义在R上的连续可导奇函数
∴=-
=-(-2)
=2f‘(1),
∵f'(1)=3,
∴=6
故选C.
已知函数f(x)=2x3-3(a-1)x2+4x+6a(a∈R),g(x)=4x+6.
(1)若函数y=f(x)的切线斜率的最小值为1,求实数a的值;
(2)若两个函数图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)f(x)=2x3-3(a-1)x2+4x+6a,求导得
f′(x)=6x2-6(a-1)x+4≥,
∴a=1±,
(2)∵g(x)=4x+6的图象是一条直线,
因此两个函数图象有且只有一个公共点的个数取决于方程f(x)=g(x)的解的个数,
所以只需研究函数h(x)=f(x)-g(x)=2x3-3(a-1)x2+6(a-1)图象与x轴关系.
h′(x)=6x2-6(a-1)x=6x[x-(a-1)],
①当a=1时,h′(x)=6x2≥0,h(x)在R上单调递增,则h(x)与x轴只有一个交点;
②当a≠1时,h′(x)=0有两根x1=0,x2=a-1,
而h(x1)=6(a-1),h(x2)=(a-1)[6-(a-1)2],
∵h(x)与x轴只有一个交点,则需h(x1)h(x2)>0,
∴6(a-1)(a-1)[6-(a-1)2]>0,解得1-且a≠1,
由①②可知实数a的取值范围为(1-,1+
).
解析
解:(1)f(x)=2x3-3(a-1)x2+4x+6a,求导得
f′(x)=6x2-6(a-1)x+4≥,
∴a=1±,
(2)∵g(x)=4x+6的图象是一条直线,
因此两个函数图象有且只有一个公共点的个数取决于方程f(x)=g(x)的解的个数,
所以只需研究函数h(x)=f(x)-g(x)=2x3-3(a-1)x2+6(a-1)图象与x轴关系.
h′(x)=6x2-6(a-1)x=6x[x-(a-1)],
①当a=1时,h′(x)=6x2≥0,h(x)在R上单调递增,则h(x)与x轴只有一个交点;
②当a≠1时,h′(x)=0有两根x1=0,x2=a-1,
而h(x1)=6(a-1),h(x2)=(a-1)[6-(a-1)2],
∵h(x)与x轴只有一个交点,则需h(x1)h(x2)>0,
∴6(a-1)(a-1)[6-(a-1)2]>0,解得1-且a≠1,
由①②可知实数a的取值范围为(1-,1+
).
点P在曲线y=x3-x+上移动时,过P点切线的倾斜角的取值范围是______.
正确答案
解:y′=3x2-1≥-1,∴tanα≥-1,∴),故答案为
解析
解:y′=3x2-1≥-1,∴tanα≥-1,∴),故答案为
某物体的运动路程S(单位:m)与时间t(单位:s)的关系可用函数S(t)=t3-2表示,则此物体在t=1s时的瞬时速度(单位:m/s)为( )
正确答案
解析
解:由S(t)=t3-2,得S′(t)=3t2,所以S′(1)=3.
则物体在t=1s时的瞬时速度为3m/s.
故选B.
给出下列命题:①若函数f(x)=x3,则f‘(0)=0;②若函数f(x)=2x2+1,图象上P(1,3)及邻近点Q(1+△x,3+△y),则;③加速度是动点位移函数S(t)对时间t的导数;④
,则
.
其中正确的命题为______.(写上序号)
正确答案
①②
解析
解:∵f′(x)=(x3)′=3x2,∴f′(0)=0,故①正确;
∵3+△y=2(1+△x)2+1=2△x2+4△x+3,∴△y=2△x2+4△x,∴,故②正确;
位移函数S(t)对时间t的导数是t时刻的瞬时速度,故③错误;
=
,故④错误,
故答案为:①②.
已知函数f(x)=x3-ax+1,
(1)若x=1时,f(x)取得极值,求实数a的值;
(2)当a<1时,求f(x)在[0,1]上的最小值;
(3)若对任意m∈R,直线y=-x+m都不是曲线y=f(x)的切线,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)∵f′(x)=x2-a,又x=1时f(x)取得极值,
∴f′(1)=1-a=0,解得a=1.
∴f′(x)=x2-1=(x+1)(x-1).
当x∈(-1,1)时,f′(x)<0;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0.
∴f(x)在x=1时取得极小值,故a=1符合.
(2)当a≤0时,f′(x)≥0对x∈[0,1]恒成立,f(x)在[0,1]上单调递增,
∴f(x)min=f(0)=1,
当0<a<1时,由f′(x)=x2-a=0解得,
若,则f′(x)<0,
∴f(x)在上单调递减.
若,则f′(x)>0,
∴f(x)在上单调递增.
∴f(x)在x=时取得极小值,也是最小值,即
=1-
.
综上所述,f(x)min=.
(3)∵任意m∈R,直线y=-x+m都不是曲线y=f(x)的切线,
∴f′(x)=x2-a≠-1对x∈R恒成立,
即f′(x)=x2-a的最小值大于-1,
而f′(x)=x2-a的最小值为f′(0)=-a,
∴-a>-1,故a<1.
解析
解:(1)∵f′(x)=x2-a,又x=1时f(x)取得极值,
∴f′(1)=1-a=0,解得a=1.
∴f′(x)=x2-1=(x+1)(x-1).
当x∈(-1,1)时,f′(x)<0;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0.
∴f(x)在x=1时取得极小值,故a=1符合.
(2)当a≤0时,f′(x)≥0对x∈[0,1]恒成立,f(x)在[0,1]上单调递增,
∴f(x)min=f(0)=1,
当0<a<1时,由f′(x)=x2-a=0解得,
若,则f′(x)<0,
∴f(x)在上单调递减.
若,则f′(x)>0,
∴f(x)在上单调递增.
∴f(x)在x=时取得极小值,也是最小值,即
=1-
.
综上所述,f(x)min=.
(3)∵任意m∈R,直线y=-x+m都不是曲线y=f(x)的切线,
∴f′(x)=x2-a≠-1对x∈R恒成立,
即f′(x)=x2-a的最小值大于-1,
而f′(x)=x2-a的最小值为f′(0)=-a,
∴-a>-1,故a<1.
若函数f(x)=-x2+x的图象上一点(-1,-2)及邻近一点(-1+△x,-2+△y),则=( )
正确答案
解析
解:=
=
=3-△x.
故选D.
若函数f(x)=x2+2x+a(a∈R,x<0)图象上两点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))(x1<x2)处的切线相互垂直,则x2-x1的最小值为______.
正确答案
1
解析
解:根据导数的几何意义,得:
f′(x1)f′(x2)=-1,
即(2x1+2)(2x2+2)=-1(x1<x2<0),
所以(2x1+2)<0,(2x2+2)>0,
且[-(2x1+2)](2x2+2)=1,
因此x2-x1=[-(2x1+2)+(2x2+2)]≥
=1,
当且仅当-(2x1+2)=(2x2+2)=1,
即时等号成立;
所以x2-x1的最小值为1.
故答案为:1.
在曲线y=x2+1的图象上取一点(1,2)及附近一点(1+△x,2+△y),则为______.
正确答案
△x+2
解析
解:=
=△x+2.
则为△x+2.
故答案为:△x+2.
函数f(x)=x2在区间[-1,3]上的平均变化率是( )
正确答案
解析
解:∵f(x)=x2,∴f(-1)=1,f(3)=9
∴该函数在区间[-1,3]上的平均变化率为=2
故选B.
在给出的四个函数y=3x,y=x3,y=3x,y=log3x中,当x∈(3,+∞)时,其中增长速度最快的函数是( )
正确答案
解析
解:当x∈(3,+∞)时,由于函数y=3x的导数等于3,y=x3,的导数等于3x2>27,
y=3x,的导数等于3xln3>27,y=log3x中的导数等于<1,
故y=log3x在(3,+∞)上的导数值最小,函数y=3x的导数值最大.
而函数在任意一点的导数值等于函数的曲线在该点的切线的斜率,故其中增长速度最快的函数是y=3x,
故选C.
设f(x)在点x处可导,a、b为非零常数,则等于( )
正确答案
解析
解:
=
=
=af′(x)+bf′(x)=(a+b)f′(x)
故选C
在导数的定义中,自变量x的增量△x( )
正确答案
解析
解:导数的定义:y‘=,
其中△x=x2-x1,△y=f(x2)-f(x1),(x1<x2)
由这个定义,可得自变量x的增量△x一定是正数,
函数值y的增量△y则不一定
故选:A
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