格物学 第五章 一元函数的导数及其应用5.2 导数的运算

简单复合函数的导数-5.2 导数的运算知识点回顾进阶单选题自测题答案-山西省等高二数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-06-23
简单复合函数的导数-5.2 导数的运算知识点回顾进阶单选题自测题答案-山西省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', '二项式系数和与各项的系数和']

正确率40.0%若$$( 3 x-1 )^{5}=a_{0}+a_{1} x+a_{2} x^{2}+\dots$$$${{+}{{a}_{5}}{{x}^{5}}{,}}$$则$$a_{1}+2 a_{2}+3 a_{3}+4 a_{4}+5 a_{5}=$$(

D

A.$${{8}{0}}$$

B.$${{1}{2}{0}}$$

C.$${{1}{8}{0}}$$

D.$${{2}{4}{0}}$$

2、['正切曲线的对称中心', '正切(型)函数的周期性', '简单复合函数的导数', '函数的对称性', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%设函数$$f \left( x \right)=e^{x} \operatorname{s i n} \pi x$$,则方程$$x f \left( x \right)=f^{\prime} \left( x \right)$$在区间$$(-2 0 1 4, 2 0 1 6 )$$上的所有实根之和为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{2}{0}{1}{5}}$$

B.$${{4}{0}{3}{0}}$$

C.$${{2}{0}{1}{6}}$$

D.$${{4}{0}{3}{2}}$$

3、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '由图象(表)求三角函数的解析式', '简单复合函数的导数']

正确率40.0%函数$$f \left( x \right)=A \operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) \left( A > 0, \omega> 0, | \varphi| < \frac{\pi} {2} \right)$$,已知其导函数$$f^{'} \left( x \right)$$的部分图象如图所示,则$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的函数解析式为(

D

A.$$f \left( x \right)=3 \operatorname{s i n} \left( \frac{1} {2} x+\frac{\pi} {4} \right)$$

B.$$f \left( x \right)=6 \operatorname{s i n} \left( \frac{1} {2} x-\frac{\pi} {4} \right)$$

C.$$f \left( x \right)=3 \operatorname{s i n} \left( \frac{1} {2} x-\frac{\pi} {4} \right)$$

D.$$f \left( x \right)=6 \operatorname{s i n} \left( \frac{1} {2} x+\frac{\pi} {4} \right)$$

4、['函数奇偶性的应用', '简单复合函数的导数', '函数奇、偶性的图象特征', '函数图象的识别']

正确率60.0%已知函数$$f \left( x \right)=x \cdot2^{\operatorname{c o s} x}$$,当$$x \in[-\pi, \pi]$$时,$${{y}{=}{f}{{(}{x}{)}}}$$的图象大致是(

B

A.

B.

C.

D.

5、['函数奇偶性的应用', '简单复合函数的导数']

正确率60.0%如果$${{f}{(}{x}{)}}$$为偶函数,且$${{f}{(}{x}{)}}$$导数存在,则$${{f}{^{′}}{{(}{0}{)}}}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{2}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{−}{1}}$$

6、['简单复合函数的导数', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '导数的几何意义']

正确率60.0%已知$${{e}}$$是自然对数的底数,函数$$f ( x )=\mathrm{e}^{x^{2}-3 x-4}$$的图象在点$$(-1, 1 )$$处的切线方程为(

D

A.$$x+y=0$$

B.$$x-y+2=0$$

C.$$5 x-y+6=0$$

D.$$5 x+y+4=0$$

7、['简单复合函数的导数']

正确率60.0%函数$$y=\operatorname{c o s} \, \langle\, l n x \, \rangle$$的导数$${{y}^{′}{=}{(}}$$

C

A.$$l n \textsubscript{( s i n x )}$$

B.$$\operatorname{s i n} \, ( l n x )$$

C.$$- \frac{1} {x} \mathrm{s i n} ~ ( \ l n x )$$

D.$$\frac{1} {x} \operatorname{s i n} ~ ( l n x )$$

8、['简单复合函数的导数']

正确率60.0%函数$$y=f \left( e^{3 x} \right)$$,则导数$$y^{\prime}=( \textsubscript{\Lambda} )$$

D

A.$$3 f^{\prime} \left( e^{3 x} \right)$$

B.$$3 e^{3 x} \, f^{\prime} \, ( x )$$

C.$$e^{3 x} \, f^{\prime} \, \left( e^{3 x} \right)$$

D.$$3 e^{3 x} \, f^{\prime} \, \left( e^{3 x} \right)$$

9、['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%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=e^{-x}-2 f^{\prime} \left( \begin{matrix} {0} \\ {0} \\ \end{matrix} \right) \ \operatorname{l n} \left( \begin{matrix} {x+1} \\ \end{matrix} \right)$$,则$$f \left( \textbf{1} \right) ~+f^{\prime} \left( \textbf{1} \right) ~=$$(

C

A.$$\frac{-2 \operatorname{l n} 2+1} {3}$$

B.$$\frac{2} {\mathrm{e}}-\frac{2 \operatorname{l n} 2+1} {3}$$

C.$$\frac{2 \operatorname{l n} 2+1} {3}$$

D.$$\frac{2} {\mathrm{e}}-\frac{-2 \operatorname{l n} 2+1} {3}$$

10、['简单复合函数的导数']

正确率60.0%$$y=\operatorname{s i n} ( 2 x+\frac{\pi} {3} )$$的导函数是(

B

A.$$y=\operatorname{c o s} ( 2 x+\frac{\pi} {3} )$$

B.$$y=2 \operatorname{c o s} ( 2 x+\frac{\pi} {3} )$$

C.$$y=-\operatorname{c o s} ( 2 x+\frac{\pi} {3} )$$

D.$$y=-2 \operatorname{c o s} ( 2 x+\frac{\pi} {3} )$$

1. 解析:

对 $$(3x-1)^5$$ 展开后,求 $$a_1 + 2a_2 + 3a_3 + 4a_4 + 5a_5$$。

首先,展开式的一般项为 $$a_k x^k$$,其中 $$a_k = C(5, k) \cdot 3^k \cdot (-1)^{5-k}$$。

我们需要计算的是 $$\sum_{k=1}^5 k a_k$$。

考虑对展开式求导:

$$f(x) = (3x-1)^5 = \sum_{k=0}^5 a_k x^k$$

求导得:

$$f'(x) = 15(3x-1)^4 = \sum_{k=1}^5 k a_k x^{k-1}$$

将 $$x=1$$ 代入:

$$f'(1) = 15(3 \cdot 1 - 1)^4 = 15 \cdot 16 = 240$$

即 $$\sum_{k=1}^5 k a_k = 240$$。

因此,答案为 $$\boxed{D}$$。

2. 解析:

解方程 $$x f(x) = f'(x)$$,其中 $$f(x) = e^x \sin \pi x$$。

首先计算导数:

$$f'(x) = e^x \sin \pi x + \pi e^x \cos \pi x = e^x (\sin \pi x + \pi \cos \pi x)$$

方程化为:

$$x e^x \sin \pi x = e^x (\sin \pi x + \pi \cos \pi x)$$

约去 $$e^x$$:

$$x \sin \pi x = \sin \pi x + \pi \cos \pi x$$

整理得:

$$(x-1) \sin \pi x - \pi \cos \pi x = 0$$

即:

$$\tan \pi x = \frac{\pi}{x-1}$$

在区间 $$(-2014, 2016)$$ 内,$$\tan \pi x$$ 的周期为 1,且在每个周期内有一个解。因此,解的个数为 $$2016 - (-2014) = 4030$$ 个。

由于 $$\tan \pi x$$ 和 $$\frac{\pi}{x-1}$$ 都是奇函数,解关于 $$x=0.5$$ 对称,因此所有解的和为 $$4030 \times 0.5 = 2015$$。

答案为 $$\boxed{A}$$。

3. 解析:

已知导函数 $$f'(x)$$ 的图像,求 $$f(x)$$ 的解析式。

导函数 $$f'(x) = A \omega \cos(\omega x + \phi)$$。

从图像中可以看出:

- 振幅为 $$A \omega = 3$$;

- 周期为 $$4\pi$$,因此 $$\omega = \frac{2\pi}{4\pi} = \frac{1}{2}$$;

- 当 $$x=0$$ 时,$$f'(0) = 3 \cos \phi = \frac{3\sqrt{2}}{2}$$,故 $$\cos \phi = \frac{\sqrt{2}}{2}$$,即 $$\phi = \frac{\pi}{4}$$。

因此,$$f(x) = A \sin\left(\frac{1}{2}x + \frac{\pi}{4}\right)$$,且 $$A \omega = 3$$,故 $$A = 6$$。

答案为 $$\boxed{D}$$。

4. 解析:

分析函数 $$f(x) = x \cdot 2^{\cos x}$$ 在 $$[-\pi, \pi]$$ 上的图像。

- 当 $$x=0$$ 时,$$f(0) = 0$$;

- 当 $$x \in (0, \pi]$$ 时,$$\cos x \in [-1, 1]$$,$$2^{\cos x} \in [\frac{1}{2}, 2]$$,因此 $$f(x)$$ 为正;

- 当 $$x \in [-\pi, 0)$$ 时,$$f(x)$$ 为负;

- 函数关于原点不对称,因为 $$f(-x) = -x \cdot 2^{\cos(-x)} = -x \cdot 2^{\cos x} \neq f(x)$$。

结合选项,最符合的是图像 $$\boxed{B}$$。

5. 解析:

已知 $$f(x)$$ 为偶函数且导数存在,求 $$f'(0)$$。

偶函数满足 $$f(-x) = f(x)$$,对其求导:

$$f'(-x) \cdot (-1) = f'(x)$$,即 $$f'(-x) = -f'(x)$$,故 $$f'(x)$$ 为奇函数。

奇函数在 $$x=0$$ 处有 $$f'(0) = -f'(0)$$,因此 $$f'(0) = 0$$。

答案为 $$\boxed{C}$$。

6. 解析:

求函数 $$f(x) = e^{x^2 - 3x - 4}$$ 在点 $$(-1, 1)$$ 处的切线方程。

首先验证 $$f(-1) = e^{1 + 3 - 4} = e^0 = 1$$,点在函数上。

计算导数:

$$f'(x) = e^{x^2 - 3x - 4} \cdot (2x - 3)$$

在 $$x=-1$$ 处:

$$f'(-1) = 1 \cdot (-2 - 3) = -5$$

切线方程为:

$$y - 1 = -5(x + 1)$$,即 $$5x + y + 4 = 0$$。

答案为 $$\boxed{D}$$。

7. 解析:

求 $$y = \cos(\ln x)$$ 的导数。

使用链式法则:

$$y' = -\sin(\ln x) \cdot \frac{1}{x} = -\frac{1}{x} \sin(\ln x)$$。

答案为 $$\boxed{C}$$。

8. 解析:

求 $$y = f(e^{3x})$$ 的导数。

使用链式法则:

$$y' = f'(e^{3x}) \cdot e^{3x} \cdot 3 = 3 e^{3x} f'(e^{3x})$$。

答案为 $$\boxed{D}$$。

9. 解析:

已知 $$f(x) = e^{-x} - 2 f'(0) \ln(x+1)$$,求 $$f(1) + f'(1)$$。

首先求 $$f'(x)$$:

$$f'(x) = -e^{-x} - 2 f'(0) \cdot \frac{1}{x+1}$$

在 $$x=0$$ 处:

$$f'(0) = -1 - 2 f'(0)$$,解得 $$f'(0) = -\frac{1}{3}$$。

因此:

$$f(x) = e^{-x} + \frac{2}{3} \ln(x+1)$$

$$f'(x) = -e^{-x} + \frac{2}{3(x+1)}$$

计算 $$f(1) + f'(1)$$:

$$f(1) = e^{-1} + \frac{2}{3} \ln 2$$

$$f'(1) = -e^{-1} + \frac{2}{6} = -e^{-1} + \frac{1}{3}$$

因此:

$$f(1) + f'(1) = \frac{2}{3} \ln 2 + \frac{1}{3} = \frac{2 \ln 2 + 1}{3}$$

答案为 $$\boxed{C}$$。

10. 解析:

求 $$y = \sin\left(2x + \frac{\pi}{3}\right)$$ 的导数。

使用链式法则:

$$y' = \cos\left(2x + \frac{\pi}{3}\right) \cdot 2 = 2 \cos\left(2x + \frac{\pi}{3}\right)$$。

答案为 $$\boxed{B}$$。

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