5.2.3简单复合函数的导数对点训练-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第二册
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内容正文:
5.2.3简单复合函数的导数对点训练(学生版)
必备知识:
【1】复合函数的概念:
一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为函数和的复合函数,记作 .
【2】判断复合函数的复合关系的一般方法
从外向里分析,最外层的主体函数结构是以基本初等函数为主体形式,各层的中间变量结构也是基本初等函数关系.这样一层一层分析,最里层应是关于自变量的基本初等函数.
【3】复合函数的导数:
一般地,对于由函数和复合而成的函数,它的导数与函数,的导数间的关系为 .即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积.
【4】求复合函数的导数的步骤
【5】求复合函数图象的切线的方法步骤
(1)判断问题是求复合函数图象在某点处的切线还是过某点的切线,若不知道切点,则需先设切点的坐标.
(2)求出复合函数的导数,代入切点坐标求得切线的斜率,表示出切线的点斜式方程,进一步求解.
对点训练:
一、单选题
1.函数的导函数( )
A. B. C. D.
2.吹气球时,气球的半径(单位:)与体积(单位:)之间的函数关系式为,则关于的瞬时变化率为( )
A. B. C. D.
3.若函数,则( )
A.80 B. C.240 D.
4.函数的导数仍是的函数,通常把导函数的导数叫作函数的二阶导数,记作,类似的,二阶导数的导数叫作三阶导数,三阶导数的导数叫作四阶导数……,一般地,阶导数的导数叫作阶导数,函数的阶导数记为,例如的阶导数.若,则( )
A. B.2026 C. D.2025
5.函数的导函数( )
A. B. C. D.
6.曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
7.某质点的位移x(单位:m)关于时间t(单位:s)的关系式为,则该质点的初速度大小为( )
A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s
8.曲线在点处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.1
二、多选题
9.已知函数,的导函数是,则( )
A.
B.在点处的切线斜率为
C.在上的平均变化率为
D.在处的瞬时变化率为
10.下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
11.若函数及其导函数的定义域均为,且均为偶函数,则( )
A.一定是奇函数 B.一定是奇函数
C.一定是偶函数 D.一定是偶函数
三、填空题
12.已知函数,则 .
13.已知函数,则函数在处的切线方程是 .
14.已知函数,则的值为 .
四、解答题
15.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4).
16.设函数的图象在点处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)求函数的最小值.
试卷第1页,共3页
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5.2.3简单复合函数的导数 对点训练(详解版)
必备知识:
【1】复合函数的概念:
一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为函数和的复合函数,记作 .
【2】判断复合函数的复合关系的一般方法
从外向里分析,最外层的主体函数结构是以基本初等函数为主体形式,各层的中间变量结构也是基本初等函数关系.这样一层一层分析,最里层应是关于自变量的基本初等函数.
【3】复合函数的导数:
一般地,对于由函数和复合而成的函数,它的导数与函数,的导数间的关系为 .即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积.
【4】求复合函数的导数的步骤
【5】求复合函数图象的切线的方法步骤
(1)判断问题是求复合函数图象在某点处的切线还是过某点的切线,若不知道切点,则需先设切点的坐标.
(2)求出复合函数的导数,代入切点坐标求得切线的斜率,表示出切线的点斜式方程,进一步求解.
对点训练:
一、单选题
1.函数的导函数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】简单复合函数的导数、基本初等函数的导数公式
【分析】利用复合函数求导法则直接求导即可.
【详解】函数的导函数.
故选:C
2.吹气球时,气球的半径(单位:)与体积(单位:)之间的函数关系式为,则关于的瞬时变化率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】瞬时变化率的概念及辨析、简单复合函数的导数、基本初等函数的导数公式、导数的运算法则
【分析】应用复合函数导数公式计算求解瞬时变化率.
【详解】关于的瞬时变化率为.
故选:B.
3.若函数,则( )
A.80 B. C.240 D.
【答案】D
【知识点】简单复合函数的导数、利用定义求函数在一点处的导数(切线斜率)
【分析】利用导数的概念即可求解.
【详解】因为,
所以.
故选:D
4.函数的导数仍是的函数,通常把导函数的导数叫作函数的二阶导数,记作,类似的,二阶导数的导数叫作三阶导数,三阶导数的导数叫作四阶导数……,一般地,阶导数的导数叫作阶导数,函数的阶导数记为,例如的阶导数.若,则( )
A. B.2026 C. D.2025
【答案】A
【知识点】求某点处的导数值、简单复合函数的导数、导数的运算法则、基本初等函数的导数公式
【分析】根据条件,列举的前几项,根据规律,写出,代入,即可求解.
【详解】由,,
,,
依此类推,,
所以.
故选:A
5.函数的导函数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】简单复合函数的导数、基本初等函数的导数公式
【分析】根据复合函数的导数计算即可;
【详解】解:由复合函数的导数法则,
.
故选:A
6.曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】简单复合函数的导数、导数的运算法则、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】根据导数的几何意义求出切线斜率,点斜式即可写出切线方程.
【详解】设,
则,
当时,,,
所以曲线在处的切线方程为.
故选:B.
7.某质点的位移x(单位:m)关于时间t(单位:s)的关系式为,则该质点的初速度大小为( )
A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s
【答案】B
【知识点】求某点处的导数值、简单复合函数的导数
【分析】利用复合函数求导法则先求导,即得,求即可.
【详解】由可得,
所以 ,
所以该质点的初速度大小为m/s.
故选:B.
8.曲线在点处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【知识点】简单复合函数的导数、已知某点处的导数值求参数或自变量、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】令,求其导数,由条件分析出,求出值即可.
【详解】令,则.
因为曲线在点处的切线与直线垂直,
且直线的斜率为2,
所以曲线在处的切线斜率为,
即,解得.
故选:B
二、多选题
9.已知函数,的导函数是,则( )
A.
B.在点处的切线斜率为
C.在上的平均变化率为
D.在处的瞬时变化率为
【答案】BC
【知识点】简单复合函数的导数、平均变化率、瞬时变化率的概念及辨析、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】利用复合函数的导数、导数的几何意义及平均变化率、瞬时变化率等知识逐项判断即可.
【详解】对于A:由,故A错误;
对于B:因为,故,故B正确;
对于C:由在上的平均变化率为,故C正确;
对于D:因为,当时,,故D错误.
故选:BC.
10.下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【知识点】简单复合函数的导数、导数的运算法则、基本初等函数的导数公式
【分析】根据基本函数导数公式、运算法则及复合函数求导公式判断即可.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,,故D正确.
故选:ABD.
11.若函数及其导函数的定义域均为,且均为偶函数,则( )
A.一定是奇函数 B.一定是奇函数
C.一定是偶函数 D.一定是偶函数
【答案】BC
【知识点】简单复合函数的导数、函数奇偶性的定义与判断
【分析】根据给定条件,利用偶函数的定义及复合函数的求导法则变形,再利用奇偶函数的定义逐项判断.
【详解】由均为偶函数得,,
求导得,即,
对于A,由,得与不一定恒等,不一定是奇函数,A错误;
对于B,由,得一定是奇函数,B正确;
对于C,,一定是偶函数,C正确;
对于D,与不一定恒等,不一定是偶函数,D错误.
故选:BC
三、填空题
12.已知函数,则 .
【答案】
【知识点】简单复合函数的导数、导数定义中极限的简单计算
【分析】根据题意,利用导数的定义,化简得到,再由,求得,即可求解.
【详解】由,
又由函数,可得,则,
所以.
故答案为:.
13.已知函数,则函数在处的切线方程是 .
【答案】
【知识点】简单复合函数的导数、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】在等式两边求导,令,可求出的值,即可得出函数的解析式,再求出切点坐标,利用导数的几何意义可得出所求切线的方程.
【详解】因为,所以,
令可得,解得,故,
所以,即切点坐标为,
因此函数在处的切线方程是,即.
故答案为:.
14.已知函数,则的值为 .
【答案】
【知识点】求某点处的导数值、简单复合函数的导数、导数的运算法则
【分析】根据正切函数的性质与切化弦公式化简函数,根据导数除法运算公式与复合函数求导,从而可得所求.
【详解】因为,
则,
所以.
故答案为:.
四、解答题
15.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】简单复合函数的导数
【分析】利用基本初等函数的导数公式、导数的运算法则和复合函数的导数法则即可求解.
【详解】(1)设,则,
所以.
(2)设,则,
所以.
(3)设,则,
所以.
(4)设,则,
所以.
16.设函数的图象在点处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)求函数的最小值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】简单复合函数的导数、导数的运算法则、已知切线(斜率)求参数、求指数型复合函数的值域
【分析】(1)根据导数的几何意义即可求解;
(2)利用复合函数的值域即可求解.
【详解】(1),
依题意知:,
.
(2)
.
当,即时,取得最小值,
最小值为.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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