高三數(shù)學(xué)同步檢測(九)
導(dǎo)數(shù)
說明:本試卷分為第Ⅰ、Ⅱ卷兩部分,請將第Ⅰ卷選擇題的答案填入題后括號(hào)內(nèi),第Ⅱ卷可在各題后直接作答.共100分,考試時(shí)間90分鐘.
第Ⅰ卷(選擇題共40分)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分)
1.已知函數(shù)y=f(x)=x2+1,則在x=2,Δx=0.1時(shí),Δy的值為( )
A.0.40 B.0.41 C.0.43 D.0.44
分析 本題主要考查如何求函數(shù)的增量.
解 由函數(shù)值的增量公式Δy=f(x0+Δx)-f(x0),
得Δy=f(2+0.1)-f(2)=(2+0.1)2+1-(22+1)=0.41.
答案 B
2.若曲線y=f(x)在點(diǎn)(x0,f(x0))處的切線方程為2x+y+1=0,則( )
A.f′(x0)>0 B.f′(x0)=0
C.f′(x0)<0 D.f′(x0)不存在
分析 本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義.曲線在點(diǎn)x=x0處的導(dǎo)數(shù),即為切線的斜率.
解 切線的方程為2x+y+1=0,即y=-2x-1,
斜率為-2,故曲線在x=x0處的導(dǎo)數(shù)為-2,
即f′(x0)=-2<0.
答案 C
3.設(shè)函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0附近有定義,且有f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+b(Δx)2(a、b為常數(shù)),則( )
A.f′(x)=a B.f′(x)=b
C.f′(x0)=a D.f′(x0)=b
分析 本題主要考查導(dǎo)數(shù)的概念.
解 ∵f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+b(Δx)2(a、b為常數(shù)),
∴f′(x0)=
=(a+bΔx)=a.
答案 C
4.★一個(gè)距地心距離為r,質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星,與地球之間的萬有引力F由公式F=給出,其中M為地球質(zhì)量,G為常量.則F對于r的瞬時(shí)變化率是( )
A. B. C. D.
分析 本題考查常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
解法一 ∵F==,
∴F′=-2GMmr-3=-.
解法二 ∵F=,
∴F′=
答案 D
5.函數(shù)y=xcosx-sinx的導(dǎo)數(shù)為( )
A.xsinx B.-xsinx C.xcosx D.-xcosx
分析 本題主要考查兩個(gè)函數(shù)的差的導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則,即兩個(gè)函數(shù)差的導(dǎo)數(shù)等于它們的導(dǎo)數(shù)的差.
解 y′=(xcosx)′-(sinx)′=x′cosx+x(cosx)′-cosx=cosx-xsinx-cosx=-xsinx.
答案 B
6.已知函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)(2,1)處的切線與直線3x-y-2=0平行,則y′|x=2等于( )
A.-3 B.-1 C.3 D.1
分析 本題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,即函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)(x0,f(x0))處的切線的斜率是y=f′(x0).
解 ∵函數(shù)在點(diǎn)(2,1)處的切線的斜率等于直線3x-y-2=0的斜率,∴y′|x=2=3.
答案 C
7.設(shè)f(x)=(x≠-1),則f′(x)等于( )
A.3x2-2x+1 B.3x2+2x+1
C.3x2-2x-1 D.x2-2x+1
分析 本題主要考查積、商函數(shù)的導(dǎo)數(shù).可直接求導(dǎo),也可先將函數(shù)變形,化成更便于求導(dǎo)的形式求導(dǎo),這樣可減少運(yùn)算量.
解法一 f′(x)=
=
=
=
=3x2-2x-1.
解法二 ∵f(x)==(x+1)(x-1)2=x3-x2-x+1,
∴f′(x)=3x2-2x-1.
答案 C
8.函數(shù)y=sin2x在點(diǎn)M()處的切線斜率為( )
A.-1 B.-2 C.1 D.2
分析 本題主要考查復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及導(dǎo)數(shù)的幾何意義.
解∵y′=(sin2x)′=cos2x(2x)′=2cos2x,
∴=2cos(2×)=1.
答案 C
9.★設(shè)函數(shù)f(x)=1-ex的圖象與x軸相交于點(diǎn)P,則曲線在點(diǎn)P處的切線的方程為( )
A.y=-x B.y=x C.y=ex D.y=-ex
分析 本題考查常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及導(dǎo)數(shù)的幾何意義.
解 令1-ex=0,得x=0,∴P(0,0).
∵f(x)=1-ex,∴f′(x)=-ex.
∴f′(x)|x=0=-e0=-1.
∴過點(diǎn)P(0,0),斜率為-1的直線方程是y=-x.
答案 A
10.若曲線y=x2-1與y=1-x3在x=x0處的切線互相垂直,則x0等于( )
A. B.- C. D.或0
分析 本題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義及兩直線垂直的位置關(guān)系,即若兩直線的斜率都存在,則它們垂直的條件是斜率的乘積等于-1.
解 因?yàn)閮芍本垂直且導(dǎo)數(shù)都存在且分別為y′=2x,y′=-3x2,
所以(2x)?(-3x2)=-1,
即x=.
答案 A
第Ⅱ卷(非選擇題共60分)
二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分.把答案填在題中橫線上)
11.曲線y=2x3-x+2在點(diǎn)(1,3)處的切線方程是 .
分析 本題考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用及其幾何意義.
解 ∵y=2x3-x+2,∴y′=6x2-1.
當(dāng)x=1時(shí),y′=6-1=5,∴直線的斜率為5,且過點(diǎn)(1,3).
∴直線方程為y-3=5(x-1),即5x-y-2=0.
答案 5x-y-2=0
12.某汽車啟動(dòng)階段的路程函數(shù)為s(t)=2t3-5t2,則t=2秒時(shí),汽車的瞬時(shí)速度是 .
分析 本題考查導(dǎo)數(shù)的物理意義,即瞬時(shí)速度是位移函數(shù)s(t)對時(shí)間t的導(dǎo)數(shù).
解 ∵s(t)=2t3-5t2,∴s′(t)=6t2-10t.
∴s′(t)|t=2=6×22-10×2=4.
答案 4
13.若曲線y=-x3+3與直線y=-6x+b相切,則b為 .
分析 本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義.關(guān)鍵是確定曲線上哪一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)等于-6.
解 y′=-3x2.
令y′=-3x2=-6,得x=±.
把x=代入曲線方程中,得y=3-2.
把x=-代入曲線方程中,得y=3+2.
因?yàn)榍與直線y=-6x+b相切,
所以切點(diǎn)也在直線y=-6x+b上.
分別把(,3-2)、(-,3+2)代入直線方程中,得b1=3+4,b2=3-4.
答案 3±4
14.★若f′(x0)=1,則 .
分析 本題考查導(dǎo)數(shù)的定義及極限的運(yùn)算法則.根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義式,把原式進(jìn)行一系列變形,湊定義式的結(jié)構(gòu)形式.至于用什么字母或符號(hào)表示自變量增量無關(guān)緊要.
解
答案
三、解答題(本大題共5小題,共44分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
15.(本小題滿分8分)設(shè)函數(shù)f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,試求a的值.
分析 本題考查利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)的值.解題的關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)會(huì)列參數(shù)的方程.
解 ∵f(x)=ax3+3x2+2,
∴f′(x)=(ax3)′+(3x2)′ 2分
=3ax2+6x. 4分
∵f′(-1)=4,∴3a-6=4. 6分
∴a=. 8分
16.(本小題滿分8分)假設(shè)某國家在20年期間的年均通貨膨脹率為5%,物價(jià)p(單位:元)與時(shí)間t(單位:年)有如下函數(shù)關(guān)系:p(t)=p0(1+5%)t,其中p0為t=0時(shí)的物價(jià).假定某種商品的p0=1,那么在第10個(gè)年頭,這種商品的價(jià)格上漲的速度大約是多少?(精確到0.01)
分析 本題考查指數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及導(dǎo)數(shù)的實(shí)際意義.
解 ∵p0=1,∴p(t)=1.05t. 2分
根據(jù)基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式,有p′(t)=1.05tln1.05. 4分
∴p′(10)=1.0510ln1.05≈0.08(元/年). 7分
因此,在第10個(gè)年頭,這種商品的價(jià)格約以0.08元/年的速度上漲. 8分
17.(本小題滿分8分)求函數(shù)y=(+1)(-1)的導(dǎo)數(shù).
分析 本題主要考查函數(shù)的和、差、積的導(dǎo)數(shù),培養(yǎng)靈活地處理問題的能力.可以整體運(yùn)用u?v型求導(dǎo)公式,也可先把函數(shù)式展開變形后再求導(dǎo).做一做,比較一下.
解法一 ∵y=(+1)(-1),
∴y′=(+1)′(-1)+(+1)(-1)′ 3分
=(-1)-(+1) 5分
=-(1+). 8分
解法二 ∵y=(+1)(-1)=+,
∴y′=-=
18.★(本小題滿分10分)已知拋物線y=ax2+bx+c通過點(diǎn)(1,1),且在點(diǎn)(2,-1)處與直線y=x-3相切,求a、b、c的值.
分析 本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義.函數(shù)在x=2處的導(dǎo)數(shù)等于直線y=x-3的斜率.由題意構(gòu)造出關(guān)于a、b、c的方程組,然后求解.
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
又切點(diǎn)(2,-1),∴4a+2b+c=-1.③ 6分
把①②③聯(lián)立得方程組
解得 9分
即a=3,b=-11,c=9. 10分
19.(本小題滿分10分)設(shè)試討論當(dāng)a、b為何值時(shí),f(x)在x=1處可導(dǎo).
分析 本題考查分段函數(shù)在接點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù).需依據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義,分別求解此函數(shù)在接點(diǎn)處的左導(dǎo)數(shù)與右導(dǎo)數(shù).
解 要使f(x)在x=1處可導(dǎo),則f(x)在x=1處必連續(xù),則+f(x)=f(1),即a+b=1. 2分
又若存在,則當(dāng)x=1時(shí),有=. 5分
∵==(2+Δx)=2,
= 7分
∴b=2,a=-1,
即當(dāng)a=-1,b=2時(shí),函數(shù)f(x)在x=1處可導(dǎo). 10分
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