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编者学科君小注:
本专辑专为2022年上海高中数学课改版沪教版2021必修二、选择性必修一、选择性必修二研发,供中等及以上学生使用。21教育网
思路设计:重在培优训练,分选择、填空、解答 ( http: / / www.21cnjy.com )三种类型题,知识难度层层递进,由中等到压轴,基础差的学生选做每种类型题的前4题;基础中等的学生必做前4题、选做5-8题;尖子生全部题型必做,冲刺压轴题。21·cn·jy·com
进阶4:简单复合函数的导数重点专练(解析版)
错误率:___________易错题号:___________
一、单选题
1.已知的导函数的图像如右图所示,则的解析式可能是( )
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A. B.
C. D.
【标准答案】D
【思路指引】
对各选项求导后分析其特殊情况结合题中图像判断,利用排除法求解即可.
【详解详析】
对于A,,则,,所以在处取得极值,而点在直线上方,与图不符,排除A;
对于B,,因为,与图不符,排除B;
对于C,,当时,,与图不符,排除C;
故选:D
2.下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【标准答案】C
【思路指引】
,故错误;,故B错误;,故C正确;,故D错误.
【详解详析】
,故错误;
,故B错误;
令,,因为,,所以,故C正确;
,故D错误.
故选:C
3.已知函数,则( )
A. B. C. D.
【标准答案】C
【思路指引】
函数两边同时求导得,即可求,再由解析式求.
【详解详析】
,则,可得
∴,故.
故选:C
4.已知函数,其导函数记为,则( )
A.2 B. C.3 D.
【标准答案】A
【思路指引】
函数,分析其性质可求的值 ,再求并讨论其性质即可作答.
【详解详析】
由已知得,
则,显然为偶函数.
令,显然为奇函数.
又为偶函数,所以,,
所以.
故选:A.
5.设,,,…,,,则( )
A. B.
C. D.
【标准答案】A
【思路指引】
分别计算,,,,得出规律,进而可得结果.
【详解详析】
∵,
∴,
,
,
,
通过以上过程可以看出满足以下规律:对任意,,
故,
故选:A.
6.已知函数,则( )
A.0 B.2 C.2021 D.2022
【标准答案】B
【思路指引】
求可得为偶函数,可得,计算可得定值,即可求解.
【详解详析】
因为,
,
即,所以是偶函数,所以,
又因为
,
所以,
故选:B.
7.若函数,,则a=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【标准答案】D
【思路指引】
利用求导法则求出,然后结合已知条件即可求解.
【详解详析】
由,得,
又,所以,则.
故选:D.
8.已知是函数的导数,且对任意的实数都有,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【标准答案】D
【思路指引】
构造新函数,求出后由导函数确定,注意可得,从而得出的解析式,然后解不等式即可.
【详解详析】
设,,
因为,所以,
所以.
因此,,所以,
,
不等式即为 ,,解得或.
故选:D.
9.已知函数,为的导函数,则( )
A.0 B.2021 C.2022 D.6
【标准答案】D
【思路指引】
令,判断、的奇偶性,借助奇偶性计算即可作答.
【详解详析】
依题意,的定义域为R,令,则,
即是奇函数,有,则,
又,且有,即是偶函数,,
所以.
故选:D
10.已知函数是定义在上的偶函数,且为奇函数.若,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【标准答案】D
【思路指引】
由题可得函数的周期为4,可求,利用可得,可求,即得切线方程.
【详解详析】
∵函数是定义在上的偶函数,且为奇函数,
∴,
∴,
∴,
∴函数的周期为4,
令可得即
∴,
由得,
∴,又
∴,
∴曲线在点处的切线方程为即.
故选:D.
二、填空题
11.若点是曲线上一点,直线l为点P处的切线,则直线l的方程为_____.
【标准答案】
【思路指引】
首先求出点,然后根据导数的几何意义即可求出切线方程.
【详解详析】
因为点是曲线上一点,
所以
所以点
因为
所以斜率
所以线l的方程为,即:.
故答案为:
12.关于函数头有如下四个命题:
①函数的图象是轴对称图象;
②当时,函数有两个零点;
③函数的图象关于点中心对称;
④过点且与曲线相切的直线有两条.
其中所有真命题的序号是______(填上所有正确的序号).
【标准答案】①③④.
【思路指引】
对①求出导函数是二次函数,可直接判断;对②利用导数研究函数图象与性质即可判断与轴的交点个数;对③根据对称中心的概念即可判断;对④根据题意转化为有两个解,即可求解.www.21-cn-jy.com
【详解详析】
因为,所以对称轴是,故①正确;
因为时,所以在上单调递减;时或,所以在上单调递增,
所以的极大值为,极小值为,因为,
则函数有1个零点,故②错误;
,,
所以函数函数的图象关于点中心对称,故③正确;
设切点为,所以,
所以切线方程为,
因为经过点,所以,
即,解得或,此时方程有两个解,
过点且与曲线相切的直线有两条,故④正确;
故答案为:①③④.
13.定义在上的函数满足,的导函数,则___________.
【标准答案】
【思路指引】
对两边同时求导得,进而得答案.
【详解详析】
因为,
两边同时求导可得:,
故.
故答案为:
【名师指路】
本题考查复合函数导数问题,解题的关键在于根据已知对函数求导,考查运算求解能力,是中档题.
14.函数在求导时可运用对数法:在解析式两边同时取对数得到,然后两边同时求导得,于是,用此法探求的导数_________.2·1·c·n·j·y
【标准答案】
【思路指引】
根据所给运算法则,直接进行求导即可.
【详解详析】
两边取对数可得:,
两边求导可得:,
所以.
故答案为:.
15.若曲线在处的切线方程为,则_______.
【标准答案】
【思路指引】
对函数求导后,代入,其结果等于切线的斜率,即可求出的值.
【详解详析】
因为,所以,
令,得切线的斜率为,
又因为曲线在处的切线方程为,
所以,解得.
故答案为:
16.已知函数是定在R上的奇函数,当时,,则=____________.
【标准答案】
【思路指引】
由题知导函数为偶函数,进而根据函数奇偶性求解即可.
【详解详析】
因为函数是定在R上的奇函数,,
所以,所以,即,
所以导函数为偶函数,
当时,,,所以,
所以
故答案为:
17.已知直线与曲线相切,则实数的值为__________.
【标准答案】
【思路指引】
根据给定条件设出切点坐标,借助切点位置及导数的几何意义列出方程组求解即得.
【详解详析】
依题意,设切点坐标为,由求导得:,
于是得,即,解得:,
所以实数的值为.
故答案为:
18.已知函数,若是奇函数,则______.
【标准答案】
【思路指引】
首先利用复合函数求导法则求出,然后利用辅助角公式化简,根据奇函数性质可得到,最后结合的范围即可求解.【来源:21·世纪·教育·网】
【详解详析】
因为,
所以,
若为奇函数,则,即,
所以,
又因为,所以.
故答案为:.
19.写出一个同时具有下列性质①②的函数___________.①;② 是偶函数.
【标准答案】 (答案不唯一)
【思路指引】
求出的周期为,再写出一个符合题意的函数即可求解.
【详解详析】
由可得,,
所以周期为,
如函数满足周期为,且是偶函数,
所以,符合题意,
故答案为:(答案不唯一).
20.若函数同时满足:(i)为奇函数;(ii)定义域为,值域为;(iii)对任意且,总有,则称函数具有性质.写出一个具有性质的函数___________.21世纪教育网版权所有
【标准答案】(答案不唯一).
【思路指引】
根据(i)可知是偶函数,根据(iii)结合函数单调性的定义可知在上单调递增,写出一个符合性质(i)(ii)(iii)的函数即可.21cnjy.com
【详解详析】
由可得,
不妨设,则,可得,
所以在上单调递增,
因为为奇函数,所以是偶函数,且定义域为,值域为,
作函数的图象如图所示:
( http: / / www.21cnjy.com / )
图象关于轴对称,是偶函数,满足(i)为奇函数;
满足(ii)定义域为,值域为;在上单调递增,满足(iii),
所以具有性质,写出一个具有性质的函数可以是,
故答案为:(答案不唯一).
三、解答题
21.求下列函数的导数:
(1)y=xsin2x;
(2)y=;
(3)y=;
(4)y=cos x·sin 3x.
【标准答案】(1)sin2x+xsin 2x;(2);(3);(4)-sin xsin 3x+3cos xcos 3x.21·世纪*教育网
【思路指引】
(1)利用积的导数的运算法则计算;
(2)利用商的导数的运算法则计算;
(3)利用商的导数的运算法则计算;
(4)利用积的导数的运算法则计算.
【详解详析】
(1)y′=(x)′sin2x+x(sin2x)′=sin2x+x·2sin x·(sin x)′=sin2x+xsin 2x.www-2-1-cnjy-com
(2)y′==.
(3)y′=
=
=.
(4)y′=(cos x·sin 3x) ( http: / / www.21cnjy.com )′=(cos x)′sin 3x+cos x(sin 3x)′=-sin xsin 3x+3cos xcos 3x.2-1-c-n-j-y
22.写出下列各函数的中间变量,并利用复合函数的求导法则,求出函数的导数.
(1)y=;(2);(3);(4).
【标准答案】(1)中间变量: 函数的导数:
(2)中间变量: 函数的导数:
(3)中间变量: 函数的导数:
(4)中间变量: 函数的导数:
【思路指引】
根据基本初等函数来寻找中间变量,再结合基本初等函数和符合函数的求导法则进行运算即可.
【详解详析】
解:(1)引入中间变量.
则函数是由函数与复合而成的.
查导数公式表可得,.
根据复合函数求导法则可得.
(2)引入中间变量,
则函数是由函数与复合而成的,查导数公式表可得,.
根据复合函数求导法则可得
(3)引入中间变量,
则函数是由函数与复合而成的,
查导数公式表得,,
根据复合函数求导法则可得
(4)引入中间变量,
则函数是由函数与复合而成的.
查导数公式表可得,.
根据复合函数求导法则可得
.
23.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【标准答案】
(1);
(2);
(3).
【思路指引】
(1)利用复合函数的求导法则,根据乘法公式的求导法则及基本函数的导数公式求导函数.
(2)利用复合函数的求导法则,根据乘法公式的求导法则及基本函数的导数公式求导函数.
(3)利用复合函数的求导法则及基本初等函数的导数公式求导函数.
(1)
.
(2)
.
(3)
由,
∴.
24.求曲线在点处的切线与x轴、直线所围成的三角形的面积.
【标准答案】.
【思路指引】
利用复合函数的求导法则可得,结合题设写出曲线在处的切线方程,进而确定与x轴、直线的交点,即可求三角形的面积.21*cnjy*com
【详解详析】
设,则,
∴,
∴曲线在点处的切线方程为,即,
∴切线与x轴的交点是,与直线的交点是,
∴所围成的三角形的面积为.
25.已知函数,,的导函数是,,,求的值.
【标准答案】8.
【思路指引】
由题设对求导得,问题转化为,交点横坐标的和,应用数形结合的方法并结合图象的对称性求即可.
【详解详析】
当时,有;
令,则,设,,
则,的图象均关于点对称,作出函数,的大致图象如图所示.
( http: / / www.21cnjy.com / )
由图可知,函数,在上的图象共有8个交点,
综上,.
26.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【标准答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【思路指引】
(1)根据多项式求导法则计算;
(2)根据导数运算法则计算;
(3)根据导数运算法则计算;
(4)根据导数运算法则计算;
(5)根据导数运算法则计算;
(1)
;
(2)
(3)
.
(4)
(5)
.
27.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
【标准答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
【思路指引】
(1)根据导数的运算法则计算.
(2)根据导数的运算法则计算.
(3)根据导数的运算法则计算.
(4)根据导数的运算法则计算.
(1)
(2)
(3)
(4)
.
28.求下列函数的导数:
(1);
(2).
【标准答案】
(1)
(2)
【思路指引】
(1)先化简,再由导数的运算法则求解即可;
(2)由导数的运算法则和复合函数的运算法则求解即可
(1)
因为,
所以
(2)
因为,
所以
29.求下列函数的导数.
(1)
(2)
(3);
(4)
(5)
(6).
【标准答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【思路指引】
直接利用导数的运算法则、基本初等函数的导数公式以及简单复合函数的导数计算法则求解.
(1)
解:,;
(2)
解:因为,所以
(3)
解:因为,所以
(4)
解:因为,所以
(5)
解:因为,所以
(6)
解:因为,所以
30.求下列函数的导数:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【标准答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【思路指引】
根据基本初等函数的导数公式及复合函数的导数运算法则计算可得;
(1)
解:因为,所以
(2)
解:因为,所以
(3)
解:因为,所以
(4)
解:因为,所以
(5)
解:因为,所以
(6)
解:因为,所以
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一、单选题
1.已知的导函数的图像如右图所示,则的解析式可能是( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A. B.
C. D.
2.下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
3.已知函数,则( )
A. B. C. D.
4.已知函数,其导函数记为,则( )
A.2 B. C.3 D.
5.设,,,…,,,则( )
A. B.
C. D.
6.已知函数,则( )
A.0 B.2 C.2021 D.2022
7.若函数,,则a=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
8.已知是函数的导数,且对任意的实数都有,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
9.已知函数,为的导函数,则( )
A.0 B.2021 C.2022 D.6
10.已知函数是定义在上的偶函数,且为奇函数.若,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.若点是曲线上一点,直线l为点P处的切线,则直线l的方程为_____.
12.关于函数头有如下四个命题:
①函数的图象是轴对称图象;
②当时,函数有两个零点;
③函数的图象关于点中心对称;
④过点且与曲线相切的直线有两条.
其中所有真命题的序号是______(填上所有正确的序号).
13.定义在上的函数满足,的导函数,则___________.
14.函数在求导时可运用对数法:在解析式两边同时取对数得到,然后两边同时求导得,于是,用此法探求的导数_________.21教育网
15.若曲线在处的切线方程为,则_______.
16.已知函数是定在R上的奇函数,当时,,则=____________.
17.已知直线与曲线相切,则实数的值为__________.
18.已知函数,若是奇函数,则______.
19.写出一个同时具有下列性质①②的函数___________.①;② 是偶函数.
20.若函数同时满足:(i)为奇函数;(ii)定义域为,值域为;(iii)对任意且,总有,则称函数具有性质.写出一个具有性质的函数___________.21·cn·jy·com
三、解答题
21.求下列函数的导数:
(1)y=xsin2x;
(2)y=;
(3)y=;
(4)y=cos x·sin 3x.
22.写出下列各函数的中间变量,并利用复合函数的求导法则,求出函数的导数.
(1)y=;(2);(3);(4).
23.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
24.求曲线在点处的切线与x轴、直线所围成的三角形的面积.
25.已知函数,,的导函数是,,,求的值.
26.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
27.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
28.求下列函数的导数:
(1);
(2).
29.求下列函数的导数.
(1)
(2)
(3);
(4)
(5)
(6).
30.求下列函数的导数:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
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