2.4 导数的四则运算法则 同步练习(含解析)

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2.4 导数的四则运算法则 同步练习(含解析)

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课时作业(十七) 导数的四则运算法则
[练基础]
1.函数y=的导数是(  )
A. B.
C. D.
2.已知f(x)=x·sin x,则导数f′=(  )
A.0 B.-1
C.π D.-π
3.已知函数f(x)=ex ln x,f′(x)为f(x)的导函数,则的值为(  )
A. B.e
C.1 D.0
4.曲线y=x4+ax2+1在点(-1, a+2)处的切线斜率为8,则实数a的值为(  )
A.-6 B.6
C.12 D.-12
5.已知函数f(x)=-ax2,若曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与直线2x-y+1=0平行,则a=(  )
A.- B.
C.1 D.2
6.(多选题)已知函数f(x)=x cos x的导函数为f′(x),则(  )
A.f′(x)为偶函数
B.f′(x)为奇函数
C.f′(0)=1
D.f+f′
7.函数f(x)=xex-ex的图象在点处的切线方程为________.
8.已知函数f(x)=ax3+2,若f′=4,则a=________.
9.已知函数y=x ln x.
(1)求这个函数的导数;
(2)求这个函数的图象在点x=e处的切线方程.
10.设f(x)=(ax+b)sin x+(cx+d)cos x,若已知f′(x)=x cos x,求f(x)的解析式.
[提能力]
11.若f(x)=x2-2x-4ln x,则f′(x)>0的解集为(  )
A.(0,+∞)
B.
C.(2,+∞)
D.(-1,0)
12.(多选题)给出定义:若函数f(x)在D上可导,即f′(x)存在,且导函数f′(x)在D上也可导,则称f(x)在D上存在二阶导函数,记f″(x)=(f′(x))′,若f″(x)<0在D上恒成立,则称f(x)在D上为凸函数.以下四个函数在上不是凸函数的是(  )
A.f(x)=sin x-cos x
B.f(x)=ln x-2x
C.f(x)=-x3+2x-1
D.f(x)=xex
13.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(e)+ln x,则f′(e)=________.
14.已知函数f(x)=-x2+2xf′(2 021)+2 021ln x,则f′=________.
15.已知函数f(x)=x2-ln x.
(1)求曲线y=f(x)在点处的切线方程;
(2)求函数f′(x)>0的解集.
[培优生]
16.已知f0(x)=ex sin ,记fn(x)=.
(1)f1(x),f2(x),f3(x);
(2)求S4n=f0(x)+f1(x)+…+f4n-1(x).
课时作业(十七) 导数的四则运算法则
1.解析:因为y=,所以y′=.
故选A.
答案:A
2.解析:∵f=x sin x,∴f′=sin x+x cos x,因此,=-π.
故选D.
答案:D
3.解析:∵f=ex ln x,则f′=ex,因此,=e.
故选B.
答案:B
4.解析:由y=x4+ax2+1,得y′=4x3+2ax,
则曲线y=x4+ax2+1在点(-1, a+2)处的切线斜率为-4-2a=8,得a=-6.
故选A.
答案:A
5.解析:函数f(x)=-ax2的导数为f′(x)=-2ax,
可得曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线的斜率为k==1-2a,
由切线与直线2x-y+1=0平行,可得1-2a=2,解得a=-.
故选A.
答案:A
6.解析:f′(x)=cos x-x sin x.
因为f(x)=x cos x是奇函数,所以f′(x)是偶函数,故A正确,B错误;
f′(0)=cos 0-0sin 0=1,故C正确;
f+f′cos +cos sin ,故D错误.
故选AC.
答案:AC
7.解析:∵f=xex-ex,∴f′=xex,
∴f′=e,即切线斜率为e,又f=0,
则切线方程为y=e.
答案:y=e
8.解析:由题意得f′,所以f′=3a+1=4,
解得a=1.
答案:1
9.解析:(1)因为y=x ln x,所以y′=x·+1·ln x=1+ln x;
(2)k=f′=1+ln e=2,当x=e时,y=e,所以切点为,
所以切线方程为y-e=2,即2x-y-e=0.
10.解析:因为f′(x)=[(ax+b)sin x]′+[(cx+d)cos x]′
=(ax+b)′sin x+(ax+b)(sin x)′+(cx+d)′cos x+(cx+d)(cos x)′
=a sin x+(ax+b)cos x+c cos x-(cx+d)sin x
=(a-d-cx)sin x+(ax+b+c)cos x.
又因为f′(x)=x cos x,所以,
解方程组,得,
因此f(x)的解析式为f(x)=x sin x+cos x.
11.解析:由题知,f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=2x-2-,
令2x-2->0,整理得x2-x-2>0,解得x>2或x<-1,
结合函数的定义域知,f′(x)>0的解集为(2,+∞).
故选C.
答案:C
12.解析:对于A,f′=cos x+sin x,f″=-sin x+cos x=,
当x∈时,-0,
故f=sin x-cos x不是凸函数;
对于B,f′-2,f″<0,故f=ln x-2x是凸函数;
对于C,f′=-3x2+2,对任意的x∈=-6x<0,故f=-x3+2x-1是凸函数;
对于D,f′ex,对任意的x∈ex>0,故f=xex不是凸函数.
故选AD.
答案:AD
13.解析:由关系式f=2xf′+ln x,两边求导得=,令x=e得f′=2f′,所以f′=-e-1.
答案:-e-1
14.解析:∵f(x)=-x2+2xf′(2 021)+2 021ln x,
∴f′(x)=-x+2f′(2 021)+,
∴f′(2 021)=-2 021+2f′(2 021)+1,
∴f′(2 021)=2 020.
答案:2 020
15.解析:(1)依题意知,函数f=x2-ln x的定义域为,且f′,
∴f=12-ln 1=1,f′=2-1=1,
因此,曲线y=f在点处的切线方程为y-1=x-1,即y=x;
(2)依题意知,函数f=x2-ln x的定义域为,且,
令f′>0且x>0,解得x>,故不等式f′>0的解集为.
16.解析:(1)由f0(x)=exsin 得f1(x)=f0′(x)=.
同理,f2(x)=ex,
f3(x)=ex.
(2)由(1)得,当n=4k时,f4k(x)=,
当n=4k+1时,
f4k+1(x)=ex;
当n=4k+2时,f4k+2(x)=,
当n=4k+3时,f4k+3(x)=ex.
所以,f4k(x)+f4k+1(x)+f4k+2(x)+f4k+3(x)=ex(5cos x-5sin x)=×5ex cos

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