格物学 第五章 一元函数的导数及其应用5.2 导数的运算

基本初等函数的导数-5.2 导数的运算知识点考前进阶单选题自测题答案-重庆市等高二数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-06-14
基本初等函数的导数-5.2 导数的运算知识点考前进阶单选题自测题答案-重庆市等高二数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['简单复合函数的导数', '导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=2^{x}+\operatorname{l o g}_{2} x,$$则$$f^{\prime} ( 1 )=$$(

B

A.$${{3}}$$

B.$$2 \mathrm{l n} 2+\frac{1} {\mathrm{l n} 2}$$

C.$$2 \mathrm{l n} 2+1$$

D.$$2+\frac{1} {\mathrm{l n} 2}$$

2、['简单复合函数的导数', '导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数']

正确率60.0%已知$$f ( x )=\mathrm{e}^{2 x}-2 x f^{\prime} ( 0 )$$,则$$f^{\prime} ( 1 )=$$(

B

A.$$\mathrm{e}^{2}-\frac{4} {3}$$

B.$$2 \mathrm{e}^{2}-\frac{4} {3}$$

C.$${{e}{+}{{l}{n}}{2}}$$

D.$${{2}{{e}^{2}}{−}{1}}$$

3、['导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数', '一元二次方程根的范围问题', '常见函数的零点', '函数零点的概念']

正确率40.0%定义:如果函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ a, b ]$$上存在$$x_{1}, ~ x_{2} ( a < x_{1} < x_{2} < b )$$,满足$$f^{\prime} \left( x_{1} \right)=\frac{f \left( b \right)-f \left( a \right)} {b-a}, \, \, f^{\prime} \left( x_{2} \right)=\frac{f \left( b \right)-f \left( a \right)} {b-a}$$,则称函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ a, b ]$$上的$${{“}}$$双中值函数$${{”}}$$,已知函数$$f ( x )=2 x^{3}-x^{2}+m$$是$$[ 0, 2 a ]$$上$${{“}}$$双中值函数$${{”}}$$,则实数的取值范围是(

B

A.$$\left( \frac{1} {1 2}, \frac{1} {4} \right)$$

B.$$\left( \frac{1} {8}, \frac{1} {4} \right)$$

C.$$\left( \frac{1} {1 2}, \frac{1} {8} \right)$$

D.$$\left( \frac{1} {8}, 1 \right)$$

4、['基本初等函数的导数', '等比数列的性质']

正确率40.0%已知各项均为正数的等比数列$$\{a_{n} \}, \, \, a_{3} \cdot a_{5}=2,$$若$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=x \left( \begin{matrix} {x-a_{1}} \\ \end{matrix} \right) \left( \begin{matrix} {x-a_{2}} \\ \end{matrix} \right) ) \ldots\left( \begin{matrix} {x-a_{7}} \\ \end{matrix} \right)$$,则$$f^{\cdot} \textsubscript{( 0 )}=\textsubscript{(}$$

B

A.$${{8}{\sqrt {2}}}$$

B.$${{−}{8}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{1}{2}{8}}$$

D.$${{−}{{1}{2}{8}}}$$

5、['导数新定义问题', '基本初等函数的导数', '函数零点存在定理']

正确率40.0%已知函数$${{f}{{(}{x}{)}}}$$及其导数$${{f}^{′}{{(}{x}{)}}}$$,若存在$${{x}_{0}}$$使得$$f \left( x_{0} \right)=f^{\prime} \left( x_{0} \right)$$,则称$${{x}_{0}}$$是$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的一个$${{“}}$$巧值点$${{”}}$$.给出下列四个函数:$$\odot f \left( x \right)=x^{2} ; \, \, \oplus f \left( x \right)=e^{-x} ; \, \, \oplus f \left( x \right)=\operatorname{l n} x ; \, \, \, \oplus\, f \left( x \right)=\operatorname{t a n} x$$,其中有$${{“}}$$巧值点$${{”}}$$的函数的个数是(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

6、['基本初等函数的导数']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=a \mathrm{e}^{x}+x$$,若$$1 < f^{\prime} ~ ( 0 ) ~ < 2$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$$( 0, \ \frac{1} {\mathrm{e}} )$$

B.$$( {\bf0}, \mathrm{\bf~ 1} )$$

C.$$( 1, \ 2 )$$

D.$$( 2, \ 3 )$$

7、['导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数']

正确率60.0%下列求导数运算正确的是(

C

A.$$( \mathrm{c o s} x )^{'}=\mathrm{s i n} x$$

B.$$( 3^{x} )^{\prime} \!=\! x 3^{x-1}$$

C.$$( x \mathrm{l n} x )^{'}=\mathrm{l n} x+1$$

D.$$( \mathrm{s i n} \frac{\pi} {3} )^{'}=\mathrm{c o s} \frac{\pi} {3}$$

8、['导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数']

正确率60.0%下列导数运算正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.$$\left( 2^{x} \right)^{'}=x \cdot2^{x-1}$$

B.$$( \frac{\operatorname{s i n} x} {\operatorname{c o s} x} )^{'}=\frac{1} {\operatorname{c o s}^{2} x}$$

C.$$( \operatorname{l o g}_{3} x )^{'}=\frac{1} {x}$$

D.$$( x^{-2} )^{'}=x^{-3}$$

9、['导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数']

正确率60.0%设函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的导函数是$$f^{\prime} ( x )$$,若$$f ( x )=f^{\prime} ( x ) x^{2}-\operatorname{c o s} x$$​,则$$f^{'} \left( \frac{\pi} {6} \right)$$$${{=}}$$(

B

A.$$- \frac{1} {2}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

D.$$- \frac{\sqrt3} {2}$$

10、['导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数']

正确率60.0%下列函数满足$$f ( x )=f^{\prime} ( x )$$的是(

C

A.$$f ( x )=1$$

B.$$f ( x )=x$$

C.$$f ( x )=0$$

D.$$f ( x )=1-x$$

1. 解析:求导函数$$f(x) = 2^x + \log_2 x$$的导数$$f'(x)$$,并计算$$f'(1)$$。

$$f'(x) = 2^x \ln 2 + \frac{1}{x \ln 2}$$
代入$$x = 1$$:
$$f'(1) = 2^1 \ln 2 + \frac{1}{1 \cdot \ln 2} = 2 \ln 2 + \frac{1}{\ln 2}$$
故选 **B**。

2. 解析:已知$$f(x) = e^{2x} - 2x f'(0)$$,求$$f'(1)$$。

先求$$f'(x)$$:
$$f'(x) = 2e^{2x} - 2f'(0)$$
代入$$x = 0$$求$$f'(0)$$:
$$f'(0) = 2e^{0} - 2f'(0) \Rightarrow 3f'(0) = 2 \Rightarrow f'(0) = \frac{2}{3}$$
再代入$$x = 1$$:
$$f'(1) = 2e^{2} - 2 \cdot \frac{2}{3} = 2e^{2} - \frac{4}{3}$$
故选 **B**。

3. 解析:定义“双中值函数”要求$$f'(x_1) = f'(x_2) = \frac{f(2a) - f(0)}{2a}$$。

计算$$f(2a) - f(0) = 2(2a)^3 - (2a)^2 + m - m = 16a^3 - 4a^2$$
平均变化率为$$\frac{16a^3 - 4a^2}{2a} = 8a^2 - 2a$$
求导$$f'(x) = 6x^2 - 2x$$,令$$f'(x) = 8a^2 - 2a$$:
$$6x^2 - 2x - 8a^2 + 2a = 0$$
判别式$$\Delta = 4 + 192a^2 - 48a > 0$$,解得$$a \in \left(\frac{1}{12}, \frac{1}{4}\right)$$
故选 **A**。

4. 解析:等比数列$$\{a_n\}$$满足$$a_3 \cdot a_5 = 2$$,即$$a_4^2 = 2 \Rightarrow a_4 = \sqrt{2}$$。

函数$$f(x) = x(x - a_1)(x - a_2) \cdots (x - a_7)$$,求$$f'(0)$$。
$$f'(0)$$为$$f(x)$$在$$x = 0$$处的导数,即$$(x - a_1)(x - a_2) \cdots (x - a_7)$$在$$x = 0$$时的值。
故$$f'(0) = (-a_1)(-a_2) \cdots (-a_7) = -a_1 a_2 \cdots a_7$$
等比数列性质:$$a_1 a_7 = a_2 a_6 = a_3 a_5 = a_4^2 = 2$$
$$a_1 a_2 \cdots a_7 = a_4^7 = (\sqrt{2})^7 = 8\sqrt{2}$$
因此$$f'(0) = -8\sqrt{2}$$,故选 **B**。

5. 解析:判断函数是否有“巧值点”$$f(x_0) = f'(x_0)$$。

1. $$f(x) = x^2$$:$$x^2 = 2x$$,解得$$x = 0$$或$$2$$,有巧值点。
2. $$f(x) = e^{-x}$$:$$e^{-x} = -e^{-x}$$,无解,无巧值点。
3. $$f(x) = \ln x$$:$$\ln x = \frac{1}{x}$$,有解(如$$x = 1$$),有巧值点。
4. $$f(x) = \tan x$$:$$\tan x = \sec^2 x$$,无解,无巧值点。
综上,有巧值点的函数有 **2** 个,故选 **B**。

6. 解析:函数$$f(x) = a e^x + x$$,求$$f'(0)$$的范围。

$$f'(x) = a e^x + 1$$,$$f'(0) = a + 1$$
由$$1 < f'(0) < 2$$得$$1 < a + 1 < 2$$,即$$0 < a < 1$$
故选 **B**。

7. 解析:判断导数运算是否正确。

A. $$(\cos x)' = -\sin x$$,错误。
B. $$(3^x)' = 3^x \ln 3$$,错误。
C. $$(x \ln x)' = \ln x + 1$$,正确。
D. $$(\sin \frac{\pi}{3})' = 0$$(常数的导数为0),错误。
故选 **C**。

8. 解析:判断导数运算是否正确。

A. $$(2^x)' = 2^x \ln 2$$,错误。
B. $$\left(\frac{\sin x}{\cos x}\right)' = \sec^2 x = \frac{1}{\cos^2 x}$$,正确。
C. $$(\log_3 x)' = \frac{1}{x \ln 3}$$,错误。
D. $$(x^{-2})' = -2x^{-3}$$,错误。
故选 **B**。

9. 解析:已知$$f(x) = f'(x) x^2 - \cos x$$,求$$f'\left(\frac{\pi}{6}\right)$$。

设$$f'(x) = y$$,则$$f(x) = y x^2 - \cos x$$
对$$f(x)$$求导:$$y = y' x^2 + 2x y + \sin x$$
整理得$$y' x^2 + 2x y + \sin x - y = 0$$
代入$$x = \frac{\pi}{6}$$:
$$y' \left(\frac{\pi}{6}\right)^2 + 2 \cdot \frac{\pi}{6} y + \sin \frac{\pi}{6} - y = 0$$
解得$$y'\left(\frac{\pi}{6}\right) = \frac{1}{2}$$
故选 **B**。

10. 解析:判断函数是否满足$$f(x) = f'(x)$$。

A. $$f(x) = 1$$,$$f'(x) = 0 \neq 1$$,不满足。
B. $$f(x) = x$$,$$f'(x) = 1 \neq x$$,不满足。
C. $$f(x) = 0$$,$$f'(x) = 0 = f(x)$$,满足。
D. $$f(x) = 1 - x$$,$$f'(x) = -1 \neq 1 - x$$,不满足。
故选 **C**。
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