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1、
(新教材)北師大版精品數(shù)學(xué)資料
【成才之路】高中數(shù)學(xué) 第2章 5簡單復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則課時作業(yè) 北師大版選修2-2
一、選擇題
1.函數(shù)y=xln(2x+5)的導(dǎo)數(shù)為( )
A.ln(2x+5)- B.ln(2x+5)+
C.2xln(2x+5) D.
[答案] B
[解析] y′x=[xln(2x+5)]′=x′ln(2x+5)+x[ln(2x+5)]′=ln(2x+5)+x··(2x+5)′=ln(2x+5)+.
2.已知f(x)=sin2x+sinx,那么f′(x)( )
A.是僅有最小值的奇函數(shù)
B.是既有最大值又有最小值的偶函數(shù)
2、
C.是僅有最大值的偶函數(shù)
D.既不是奇函數(shù)又不是偶函數(shù)
[答案] B
[解析] f′(x)=(sin2x+sinx)′=(sin2x)′+(sinx)′=cos2x·(2x)′+cosx=cos2x+cosx.
因為f′(x)=cos2x+cosx=2cos2x+cosx-1=2(cosx+)2-,又-1≤cosx≤1,所以函數(shù)f′(x)既有最大值又有最小值.
因為f′(-x)=cos(-2x)+cos(-x)=cos2x+cosx=f(x),所以f′(x)是偶函數(shù).故選B.
3.(2014·全國大綱理,7)曲線y=xex-1在點(diǎn)(1,1)處切線的斜率等于(
3、 )
A.2e B.e
C.2 D.1
[答案] C
[解析] 本題考查了導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用和直線方程.點(diǎn)(1,1)在曲線上,對y求導(dǎo)得y=ex-1+xex-1,所以在點(diǎn)(1,1)處的切線的斜率為k=2.曲線上某一點(diǎn)的導(dǎo)函數(shù)值,就是過該點(diǎn)的切線的斜率.
4.若函數(shù)f(x)=3cos(2x+),則f′()等于( )
A.-3 B.3
C.-6 D.6
[答案] B
[解析] f′(x)=-6sin(2x+),
∴f′()=-6sin(π+)=6sin=3.
5.函數(shù)y=cos2x+sin的導(dǎo)數(shù)為( )
A.-2sin2x+ B.2sin2x+
C.-2sin2x
4、+ D.2sin2x-
[答案] A
[解析] y′x=(cos2x+sin)′=(cos2x)′+(sin)′=-sin2x·(2x)′+cos·()′=-2sin2x+.
二、填空題
6.(2014·三亞市一中月考)曲線y=在點(diǎn)(1,1)處的切線為l,則l上的點(diǎn)到圓x2+y2+4x+3=0上的點(diǎn)的最近距離是________.
[答案] 2-1
[解析] y′|x=1=-|x=1=-1,∴切線方程為y-1=-(x-1),即x+y-2=0,圓心(-2,0)到直線的距離d=2,圓的半徑r=1,
∴所求最近距離為2-1.
7.曲線y=sin3x在點(diǎn)P
5、(,0)處的切線方程為____.
[答案] 3x+y=π
[解析] y′x=cos3x·(3x)′=cos3x·3=3cos3x.∴曲線y=sin3x在點(diǎn)P(,0)處的切線斜率為3cos(3×)=-3,∴切線方程為y=-3·(x-),即3x+y=π.
8.(2014·西安模擬)曲線y=e2x在點(diǎn)(0,1)處的切線方程為________.
[答案] 2x-y+1=0
[解析] y′=(e2x)′=2e2x,k=y(tǒng)′|x=0=2·e2×0=2,∴切線方程為y-1=2(x-0),即2x-y+1=0.
三、解答題
9.
6、求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(1)y=e3x;(2)y=cos42x-sin42x.
[解析] (1)引入中間變量u=φ(x)=3x,則函數(shù)y=e3x是由函數(shù)f(u)=eu與u=φ(x)=3x復(fù)合而成的.
查導(dǎo)數(shù)公式表可得f′(u)=eu,φ′(x)=3.
根據(jù)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則可得
(e3x)′=f′(u)φ′(x)=eu·3=3e3x.
(2)y=cos42x-sin42x=(cos22x+sin22x)(cos22x-sin22x)=cos4x.
引入中間變量u=φ(x)=4x,則函數(shù)y=cos4x是由函數(shù)f(u)=cosu與u=φ(x)=4x復(fù)合而成的.
查導(dǎo)數(shù)公式表可
7、得f′(u)=-sinu,φ′(x)=4.
根據(jù)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則可得
(cos42x-sin42x)′=(cos4x)′=f′(u)φ′(x)=-sinu·4=-4sin4x.
10.求y=ln(2x+3)的導(dǎo)數(shù),并求在點(diǎn)(-,ln2)處切線的傾斜角.
[分析] 函數(shù)y=ln(2x+3)可以看作函數(shù)y=lnu和u=2x+3的復(fù)合函數(shù),根據(jù)復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則來求.
[解析] 令y=lnu,u=2x+3,
則y′x=(lnu)′·(2x+3)′=·2=.
當(dāng)x=-時,y′==1,即在點(diǎn)(-,ln2)處切線的傾斜角的正切值為1,所以傾斜角為.
一、選
8、擇題
1.y=log3cos2x的導(dǎo)數(shù)是( )
A.-2log3e·tanx B.2log3e·cotx
C.-2log3cosx D.
[答案] A
[解析] y′=log3e·(cos2x)′
=log3e·2cosx·(cosx)′
=log3e·2cosx(-sinx)=-2log3e·tanx.
2.已知f(x)=x2+2f′·x,則f′=( )
A. B.-
C.0 D.無法確定
[答案] A
[解析] ∵f(x)=x2+2f′·x,
∴f′(x)=2x+
9、2f′,
∴f′=2×+2f′,
∴f′=-2×=,即f′=.
3.函數(shù)f(x)=cos x(x∈R)的圖象按向量(m,0)平移后,得到函數(shù)y=-f′(x)的圖象,則m的值可以為( )
A. B.π
C.-π D.-
[答案] A
[解析] 考查三角函數(shù)的圖象按向量平移常見三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù),f(x)=cos x的圖象按向量(m,0)平移后得到cos(x-m)=-f′(x)=sin x的圖象,故選A.
二、填空題
4.f(x)=,且f′(1)=1,則a的值為________.
[答案] 2
[解析] ∵f′(x)=·(ax-1)′=,
∴
10、f′(1)==1.
解得a=2
5.(2014·江蘇,11)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若曲線y=ax2+(a,b為常數(shù))過點(diǎn)P(2,-5),且該曲線在點(diǎn)P處的切線與直線7x+2y+3=0平行,則a+b的值是________.
[答案]?。?
[解析] 曲線y=ax2+過點(diǎn)P(2,-5),則4a+=-5①
又y′=2ax-,所以4a-=-②
由①②解得所以a+b=-3.
函數(shù)在某點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值即為經(jīng)過該點(diǎn)的切線的斜率.
三、解答題
6.求f(x)=x2·e2x的導(dǎo)數(shù).
[分析] 先用兩個函數(shù)相乘的求導(dǎo)法則,再由復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則求解.
[解析] f′(x)=
11、(x2)′e2x+x2·(e2x)′
=2xe2x+x2·(e2x)·2
=e2x(2x+2x2)=2x(1+x)e2x.
7.某港口在一天24小時內(nèi)潮水的高度近似滿足關(guān)系s(t)=3sin(t+)(0≤t≤24),其中s的單位是m,t的單位是h,求函數(shù)在t=18時的導(dǎo)數(shù),并解釋它的實際意義.
[解析] 函數(shù)y=s(t)=3sin(t+π)是由函數(shù)f(x)=3sinx和函數(shù)x=φ(t)=t+復(fù)合而成的其中x是中間變量.由導(dǎo)數(shù)公式表可得f′(x)=3cosx,φ′(t)=.
再由復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則得y′t=s′(t)=f′(x)φ′(t)=3cosx
12、3;=cos(t+).
將t=18時代入s′(t),得s′(18)=cos=(m/h).
它表示當(dāng)t=18時,潮水的高度上升的速度為 m/h.
8.求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(1)y=log2(2x2+3x+1);(2)y=ln;
(3)y=ln;(4)y=.
[解析] (1)方法一:設(shè)y=log2u,u=2x2+3x+1,則y′x=y(tǒng)′u·u′x=log2e·(4x+3)
=·(4x+3)=.
方法二:y′=[log2(2x2+3x+1)]′
=(2x2+3x+1)′=.
(2)方法一:設(shè)y=lnu,u=,v=x2+1,則y′x=y(tǒng)′u·
13、u′v·v′x= ·v-·2x
=···2x=.
方法二:y′=(ln)′=()′=···2x=.
方法三:y=ln=ln(x2+1),
所以y′=[ln(x2+1)]′=··(x2+1)′=.
(3)y′=′
=′
=·
=-.
(4)y==
=ex+e-x-=ex+e-x-,
所以y′=(ex)′+(e-x)′-′
=ex-e-x-
=ex-e-x-.
[點(diǎn)評] 應(yīng)用指數(shù)、對數(shù)函數(shù)的求導(dǎo)公式,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則及復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則進(jìn)行解題.求導(dǎo)過程中,可先適當(dāng)進(jìn)行變形化簡,當(dāng)然變形化簡時要注意等價性.