導數練習題及答案
導數是微積分的初步知識,是研究函數,解決實際問題的有力工具。以下是導數練習題及答案,歡迎閱讀。
一、選擇題
1.函數在某一點的導數是( )
A.在該點的函數值的增量與自變量的增量的比
B.一個函數
C.一個常數,不是變數
D.函數在這一點到它附近一點之間的平均變化率
[答案] C
[解析] 由定義,f′(x0)是當Δx無限趨近于0時,ΔyΔx無限趨近的常數,故應選C.
2.如果質點A按照規(guī)律s=3t2運動,則在t0=3時的瞬時速度為( )
A.6 B.18
C.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.
當Δt→0時,ΔsΔt→18,故應選B.
3.y=x2在x=1處的導數為( )
A.2x B.2
C.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
當Δx→0時,ΔyΔx→2
∴f′(1)=2,故應選B.
4.一質點做直線運動,若它所經過的路程與時間的關系為s(t)=4t2-3(s(t)的單位:m,t的單位:s),則t=5時的`瞬時速度為( )
A.37 B.38
C.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.故應選D.
5.已知函數y=f(x),那么下列說法錯誤的是( )
A.Δy=f(x0+Δx)-f(x0)叫做函數值的增量
B.ΔyΔx=f(x0+Δx)-f(x0)Δx叫做函數在x0到x0+Δx之間的平均變化率
C.f(x)在x0處的導數記為y′
D.f(x)在x0處的導數記為f′(x0)
[答案] C
[解析] 由導數的定義可知C錯誤.故應選C.
6.函數f(x)在x=x0處的導數可表示為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)Δx
D.f′(x0)=limΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx
[答案] D
[解析] 由導數的定義知D正確.故應選D.
7.函數y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c為常數)在x=2時的瞬時變化率等于( )
A.4a B.2a+b
C.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.故應選D.
8.如果一個函數的瞬時變化率處處為0,則這個函數的圖象是( )
A.圓 B.拋物線
C.橢圓 D.直線
[答案] D
[解析] 當f(x)=b時,f′(x)=0,所以f(x)的圖象為一條直線,故應選D.
9.一物體作直線運動,其位移s與時間t的關系是s=3t-t2,則物體的初速度為( )
A.0 B.3
C.-2 D.3-2t
[答案] B
[解析] ∵ΔsΔt=3(0+Δt)-(0+Δt)2Δt=3-Δt,
∴s′(0)=limΔt→0 ΔsΔt=3.故應選B.
10.設f(x)=1x,則limx→a f(x)-f(a)x-a等于( )
A.-1a B.2a
C.-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、填空題
11.已知函數y=f(x)在x=x0處的導數為11,則
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
。剑璴imΔx→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
。剑12f′(x0)=-112.
12.函數y=x+1x在x=1處的導數是________.
[答案] 0
[解析] ∵Δy=1+Δx+11+Δx-1+11
。溅-1+1Δx+1=(Δx)2Δx+1,
∴ΔyΔx=ΔxΔx+1.∴y′|x=1=limΔx→0 ΔxΔx+1=0.
13.已知函數f(x)=ax+4,若f′(2)=2,則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,則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
。絣imx→3 2x-3f(3)x-3+limx→3 3(f(3)-f(x))x-3.
由于f(3)=2,上式可化為
limx→3 2(x-3)x-3-3limx→3 f(x)-f(3)x-3=2-3×(-2)=8.
三、解答題
15.設f(x)=x2,求f′(x0),f′(-1),f′(2).
[解析] 由導數定義有f′(x0)
。絣imΔx→0 f(x0+Δx)-f(x0)Δx
=limΔx→0 (x0+Δx)2-x20Δx=limΔx→0 Δx(2x0+Δx)Δx=2x0,
16.槍彈在槍筒中運動可以看做勻加速運動,如果它的加速度是5.0×105m/s2,槍彈從槍口射出時所用時間為1.6×10-3s,求槍彈射出槍口時的瞬時速度.
[解析] 位移公式為s=12at2
∵Δs=12a(t0+Δt)2-12at20=at0Δt+12a(Δt)2
∴ΔsΔt=at0+12aΔt,
∴l(xiāng)imΔt→0 ΔsΔt=limΔt→0 at0+12aΔt=at0,
已知a=5.0×105m/s2,t0=1.6×10-3s,
∴at0=800m/s.
所以槍彈射出槍口時的瞬時速度為800m/s.
17.在曲線y=f(x)=x2+3的圖象上取一點P(1,4)及附近一點(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
。絣imΔx→0 (2+Δx)=2.
18.函數f(x)=|x|(1+x)在點x0=0處是否有導數?若有,求出來,若沒有,說明理由.
[解析] f(x)=x+x2 (x≥0)-x-x2 (x<0)
Δy=f(0+Δx)-f(0)=f(Δx)
。溅+(Δx)2 (Δx>0)-Δx-(Δx)2 (Δx<0)
∴l(xiāng)imx→0+ ΔyΔx=limΔx→0+ (1+Δx)=1,
limΔx→0- ΔyΔx=limΔx→0- (-1-Δx)=-1,
∵limΔx→0- ΔyΔx≠limΔx→0+ ΔyΔx,∴Δx→0時,ΔyΔx無極限.
∴函數f(x)=|x|(1+x)在點x0=0處沒有導數,即不可導.(x→0+表示x從大于0的一邊無限趨近于0,即x>0且x趨近于0)
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