格物学 第五章 一元函数的导数及其应用5.2 导数的运算

导数的四则运算法则-5.2 导数的运算知识点回顾基础自测题解析-海南省等高二数学选择必修,平均正确率60.0%

2025-06-05
导数的四则运算法则-5.2 导数的运算知识点回顾基础自测题解析-海南省等高二数学选择必修,平均正确率60.0%
1、['导数的概念', '导数的四则运算法则', '导数中不等式恒成立与存在性问题', '导数中的函数构造问题', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\frac{a} {2} x^{2}+\mathrm{l n} x,$$若对任意两个不等的正数$$x_{1}, ~ x_{2},$$都有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} \geqslant4$$恒成立,则$${{a}}$$的取值范围为(

A

A.$$[ 4, ~+\infty)$$

B.$$( 4,+\infty)$$

C.$$(-\infty, \, 4 ]$$

D.$$(-\infty, \, 4 )$$

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80.0%下列导数运算正确的是(

C

A.$$( 2 x^{2}+3 )^{\prime}=4 x+3$$

B.$$\left( \mathrm{c o s} \frac{\pi} {3} \right)^{\prime}=-\mathrm{s i n} \frac{\pi} {3}$$

C.$$( \sqrt{x} )^{\prime}=\frac{1} {2 \sqrt{x}}$$

D.$$( \mathrm{e}^{-x} )^{\prime}=\mathrm{e}^{-x}$$

3、['导数的四则运算法则', '直线系方程', '基本初等函数的导数', '函数奇、偶性的定义', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率60.0%下列命题中的假命题是(

C

A.函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=x \cdot\operatorname{s i n} x$$的导函数为$$f^{\prime} ~ ( \textbf{x} ) ~=\operatorname{s i n} x+x \operatorname{c o s} x$$

B.函数$$f ( x )=\operatorname{l g} ( \sqrt{1+x^{2}}-x )$$为奇函数

C.$$( \operatorname{s i n} \frac{\pi} {6} )^{\prime}=\frac{\sqrt{3}} {2}$$

D.$$\forall k \in{\bf R},$$直线$$y=k x+1-k$$与圆$$x^{2}+y^{2}=4$$都相交

4、['导数的四则运算法则', '导数的几何意义', '特殊角的三角函数值']

正确率60.0%若函数$$f \mid x \mid\ =\frac{\sqrt{3}} {3} x^{3}+l n x-x$$,则曲线$$y=f ~ ( x )$$在点$$( {\bf1}, ~ f ( {\bf1} ) ~ )$$处的切线的倾斜角是(

B

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {3}$$

C.$$\frac{2 \pi} {3}$$

D.$$\frac{5 \pi} {6}$$

5、['在给定区间上恒成立问题', '导数的四则运算法则', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知$$f ( x )=x+\frac{f^{\prime} ( 1 )} {x}$$,若$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {y} \\ \end{matrix} \right) > a$$在$$( \mathrm{\bf~ 0}, \mathrm{\bf~ \Lambda}+\infty)$$上恒成立,则$${{a}}$$的范围为(

A

A.$$(-\infty, ~ \sqrt{2} )$$

B.$$(-\infty, ~ \sqrt{2} ]$$

C.$$[ \sqrt{2}, ~+\infty)$$

D.$$( \sqrt{2}, ~+\infty)$$

6、['利用函数单调性求参数的取值范围', '简单复合函数的导数', '导数的四则运算法则', '导数与最值', '利用导数讨论函数单调性']

正确率60.0%若函数 $${{f}}$$( $${{x}}$$$${{)}{=}}$$ $${{x}}$$( $${{a}}$$$${{−}{e}}$$ $${^{x}}$$)在区间$$( 0, 1 )$$上存在最大值,则实数 $${{a}}$$的取值范围是

C

A.$$( 0, 1 )$$

B.$$( 1, e )$$

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

D.$$( e, 2 e )$$

7、['导数的四则运算法则', '导数与单调性', '导数与极值', '常见函数的零点', '根据函数零点个数求参数范围', '函数零点的概念', '函数零点存在定理']

正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=a x^{3}-3 x^{2}+1$$,若$${{f}{{(}{x}{)}}}$$存在唯$${{—}}$$的零点$${{x}_{0}}$$,且$${{x}_{0}{>}{0}}$$,则$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

C

A.$$( 2,+\infty)$$

B.$$( 1,+\infty)$$

C.$$(-\infty,-2 )$$

D.$$(-\infty,-1 )$$

8、['导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数', '函数求值']

正确率60.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {\boldsymbol{x}} \\ \end{matrix} \right) ~=f^{\prime} \left( \begin{matrix} {\textbf{-2}} \\ \end{matrix} \right) \ e^{x}-x^{2}$$,则$$f^{\prime} ~ ( \mathrm{\vspace{0. 5 e m} ~-2 ~} ) ~=~ ($$

D

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

B.$$\frac{4 ( e^{2}-1 )} {e^{2}}$$

C.$$\frac{e^{2}-1} {4 e^{2}}$$

D.$$\frac{4 e^{2}} {e^{2}-1}$$

9、['导数的四则运算法则', '函数求值']

正确率60.0%已知$$f \left( x \right)=e^{x}+2 x f^{\prime} \left( 1 \right)$$,则$${{f}{^{′}}{{(}{0}{)}}}$$等于(

B

A.$${{1}{+}{2}{e}}$$

B.$${{1}{−}{2}{e}}$$

C.$${{−}{2}{e}}$$

D.$${{2}{e}}$$

10、['导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数']

正确率80.0%已知$$f ( x )=e^{x}+2 x f^{\prime} ( 1 )$$,则$$f^{\prime} ( 0 )$$等于$${{(}{)}}$$

B

A.$${{1}{+}{2}{e}}$$

B.$${{1}{−}{2}{e}}$$

C.$${{−}{2}{e}}$$

D.$${{2}{e}}$$

1. 解析:

函数 $$f(x) = \frac{a}{2}x^2 + \ln x$$ 的导数为 $$f'(x) = a x + \frac{1}{x}$$。题目要求对于任意两个正数 $$x_1, x_2$$,有 $$\frac{f(x_1) - f(x_2)}{x_1 - x_2} \geq 4$$,即 $$f'(x) \geq 4$$ 对所有 $$x > 0$$ 成立。

因此,$$a x + \frac{1}{x} \geq 4$$。利用不等式 $$a x + \frac{1}{x} \geq 2\sqrt{a}$$(由 AM-GM 不等式),当且仅当 $$a x = \frac{1}{x}$$ 时取等。为了使 $$2\sqrt{a} \geq 4$$,解得 $$a \geq 4$$。

故答案为 A. $$[4, +\infty)$$

2. 解析:

A 选项:$$(2x^2 + 3)' = 4x$$(错误,常数项导数为 0)。

B 选项:$$\cos \frac{\pi}{3}$$ 是常数,导数为 0(错误)。

C 选项:$$(\sqrt{x})' = \frac{1}{2\sqrt{x}}$$(正确)。

D 选项:$$(e^{-x})' = -e^{-x}$$(错误)。

故答案为 C. $$(\sqrt{x})' = \frac{1}{2\sqrt{x}}$$

3. 解析:

A 选项:$$f(x) = x \sin x$$ 的导数为 $$f'(x) = \sin x + x \cos x$$(正确)。

B 选项:$$f(x) = \lg(\sqrt{1+x^2} - x)$$ 是奇函数(正确,验证 $$f(-x) = -f(x)$$)。

C 选项:$$\sin \frac{\pi}{6}$$ 是常数,导数为 0(错误)。

D 选项:直线 $$y = kx + 1 - k$$ 恒过点 $$(1, 1)$$,且该点在圆 $$x^2 + y^2 = 4$$ 内,因此直线与圆相交(正确)。

故答案为 C. $$(\sin \frac{\pi}{6})' = \frac{\sqrt{3}}{2}$$

4. 解析:

函数 $$f(x) = \frac{\sqrt{3}}{3}x^3 + \ln x - x$$ 的导数为 $$f'(x) = \sqrt{3}x^2 + \frac{1}{x} - 1$$。

在 $$x = 1$$ 处,导数为 $$f'(1) = \sqrt{3} + 1 - 1 = \sqrt{3}$$。

倾斜角 $$\theta$$ 满足 $$\tan \theta = \sqrt{3}$$,因此 $$\theta = \frac{\pi}{3}$$。

故答案为 B. $$\frac{\pi}{3}$$

5. 解析:

函数 $$f(x) = x + \frac{f'(1)}{x}$$ 的导数为 $$f'(x) = 1 - \frac{f'(1)}{x^2}$$。

在 $$x = 1$$ 处,$$f'(1) = 1 - f'(1)$$,解得 $$f'(1) = \frac{1}{2}$$。

因此,$$f(x) = x + \frac{1}{2x}$$。由不等式 $$f(x) > a$$ 对所有 $$x > 0$$ 成立,求 $$f(x)$$ 的最小值。

利用 AM-GM 不等式,$$x + \frac{1}{2x} \geq 2\sqrt{x \cdot \frac{1}{2x}} = \sqrt{2}$$,当且仅当 $$x = \frac{1}{\sqrt{2}}$$ 时取等。

因此,$$a < \sqrt{2}$$。

故答案为 A. $$(-\infty, \sqrt{2})$$

6. 解析:

函数 $$f(x) = x(a - e^x)$$ 的导数为 $$f'(x) = a - e^x - x e^x$$。

在区间 $$(0, 1)$$ 上存在最大值,说明导数为 0 的点在 $$(0, 1)$$ 内。

设 $$f'(x) = 0$$,即 $$a = e^x (1 + x)$$。当 $$x \in (0, 1)$$ 时,$$e^x (1 + x) \in (1, 2e)$$。

因此,$$a \in (1, 2e)$$。

故答案为 C. $$(1, 2e)$$

7. 解析:

函数 $$f(x) = a x^3 - 3 x^2 + 1$$ 的导数为 $$f'(x) = 3 a x^2 - 6 x$$。

唯一零点且 $$x_0 > 0$$ 的条件要求 $$f(x)$$ 在 $$x > 0$$ 上单调或有一个极大值和一个极小值,但仅一个零点。

通过分析导数 $$f'(x) = 0$$ 得 $$x = 0$$ 或 $$x = \frac{2}{a}$$。当 $$a < 0$$ 时,函数在 $$x = \frac{2}{a}$$ 处有极大值,且 $$f(0) = 1$$,$$f\left(\frac{2}{a}\right)$$ 需小于 0 以保证唯一零点。

解得 $$a < -2$$。

故答案为 C. $$(-\infty, -2)$$

8. 解析:

函数 $$f(x) = f'(-2) e^x - x^2$$ 的导数为 $$f'(x) = f'(-2) e^x - 2 x$$。

在 $$x = -2$$ 处,$$f'(-2) = f'(-2) e^{-2} + 4$$,解得 $$f'(-2) = \frac{4 e^2}{e^2 - 1}$$。

故答案为 D. $$\frac{4 e^2}{e^2 - 1}$$

9. 解析:

函数 $$f(x) = e^x + 2 x f'(1)$$ 的导数为 $$f'(x) = e^x + 2 f'(1)$$。

在 $$x = 1$$ 处,$$f'(1) = e^1 + 2 f'(1)$$,解得 $$f'(1) = -e$$。

因此,$$f'(0) = e^0 + 2 f'(1) = 1 - 2 e$$。

故答案为 B. $$1 - 2 e$$

10. 解析:

与第 9 题相同,$$f'(0) = 1 - 2 e$$。

故答案为 B. $$1 - 2 e$$

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