第4章 一元函数微分学的计算
基础部分
- 设 ,,其中 可导,且 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
查看答案与解析
答案:
B,即 。
解析:
由 ,得
。
两边求导:
。
令 ,利用 ,有
,
故
,从而 。
- 设 ,,则
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答案:
。
解析:
记
。
当 时,,第一个因子为零,而其余因子分别为 。因此对乘积求导后,只有对第一个因子求导的项不为零:
。
又
,
故
。
- 设函数 可导,,,若 ,则
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答案:
。
解析:
因为 ,且可导函数必连续,所以在 的某邻域内有 。因此在 的某邻域内,
。
于是
,
从而
。
- 设函数 可导,,若 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
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答案:
C,即 。
解析:
令 。由复合函数求导法则,
。
当 时,,故
。
- 已知函数 满足 ,,则
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答案:
。
解析:
由
,
可得
。
当 时,由条件 知对应 ,所以
。
- 设 ,则
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答案:
。
解析:
先化为
。
故
。
代入 ,得
。
- 设
则
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答案:
。
解析:
当 时,由第二个方程得 。
由 ,有
,故 。
对 关于 求导:
。
在 处,
,
所以 。于是
。
- 设函数 由
所确定,则在 内( )
A. 连续, 不存在
B. 存在, 在 处不连续
C. 连续, 不存在
D. 存在, 连续
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答案:
C。
解析:
当 时,,故 ,且
。
当 时,,且
。
因此
由 ,可知 ,故连续。两侧导数均趋于零,所以 ,且 在零点连续。
但由局部展开
可得
。
二者不相等,因此 不存在。
- 设可导的奇函数 满足 ,且 ,则
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答案:
。
解析:
令 ,由已知关系得
。
又因 为奇函数,且 ,故
。
所以 。
- 设可导函数 满足 ,且 ,则在 处的三阶导数 ( )
A.
B.
C.
D.
注:原文件写作 ,按该文字无法得到所给选项;结合选项与常见题型,此处修正为 。
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答案:
D,即 。
解析:
由 ,得
,
再求导:
。
在 处,
,
。
因此
。
- 已知函数 ,则当 时,
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答案:
。
解析:
在 内,
。
故
。
泰勒展开中 的系数为 ,所以
,
即
。
- 设 ,则
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答案:
。
解析:
考察幂指部分:
。
因此
。
求导得
,
从而
。
- 设 ,则
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答案:
。
解析:
因为
,
故
。
于是
。
- 设 ,,则
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答案:
且 不存在。
解析:
在 时,;在 时,。因此
故在两侧分别有 与 。在 处,
,
两侧导数不相等,所以 不存在。
- 曲线
在对应 处的点的切线方程为
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答案:
。
解析:
当 时,
。
又
,
。
在 处,
,
故切线斜率
。
所以切线方程为
。
- 若
则
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答案:
。
解析:
有
。
因此
。
再求一次关于 的导数:
。
当 时,
。
- 已知函数 ,则
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答案:
。
解析:
由莱布尼茨公式,因 ,有
。
取 ,得
。
- 设 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
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答案:
。原题所给选项中无正确项。
解析:
由莱布尼茨公式,
。
当 时,;只有 的项不为零。因此
。
强化部分
- 若 ,则
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答案:
。
解析:
由复合函数求导法则,
。
代入 ,得
。
- 设 在 的某邻域内具有连续导数,且 ,,求
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答案:
。
解析:
令 ,得
。
对等式求导:
。
于是
。
- 设函数 是由方程
确定并且满足 的函数,则
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答案:
。
解析:
令 。原方程化为
。
由于 ,有
,
即
。
于是
。
故所求极限为 。
- 设函数 由方程
确定,求 与
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答案:
,
。
解析:
对原方程两边关于 求导。左边为
,
右边为
。
因此
,
从而
。
再对该式求导:
。
代入 并化简,得
。
- 设 ,求其反函数 的二阶导数
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答案:
。
解析:
因为
,
所以反函数存在,且
。
再关于 求导:
。
- 已知函数 由
确定,则
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答案:
。
解析:
当 时,由第二式得
,
故 。
对第二式求导:
。
在 处,
。
又
,
故在 时 。因此
。
- 设 由方程 确定,则
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答案:
。
解析:
对原方程求导:
,
故
。
再利用隐函数二阶导数公式。设
,
则
。
所以
。
代入 并利用 化简,得
。
- 设 由方程
确定,则
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答案:
。
解析:
记
。
当 时,由原方程在所取局部分支上有 ,即 。
对原方程求导:
,
故
。
再求导:
,
其中用了 。
在 时,
。
因此
。
- 设函数 由
确定,则
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答案:
。
解析:
当 时,由第二式得 。
记
。
对 求导:
。
在 处,得 。
再求导,或用隐函数二阶导数公式,得
。
另一方面,
,
所以在 处,。参数方程的二阶导数为
。
代入得
。
- 设 由方程
确定,则
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答案:
。
解析:
当 时,在所取局部分支上 ,故 。
所求极限为
。
记
。
对原方程关于 求导:
。
在 处,,故
,
所以 。
- 设 在 处存在二阶导数,且
,
则
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答案:
。
解析:
因为 ,所以
。
特别地,,且
。
与二阶泰勒展开
比较系数,得
。
故 。
- 设 ,则
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答案:
。
解析:
令 ,则 ,原式变为
。
因此对任意自变量 ,
。
连续求导可得
,
故
。
- 设 ,则
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答案:
。
解析:
利用恒等式
,
有
。
在 内,
。
其中 的系数为 ,故
,
从而 。
- 设 ,则
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答案:
。
解析:
设
。
由
,
比较各次幂系数可得
。
因此
,
故
。
- 设 ,整数 ,则
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答案:
。
解析:
在 的邻域内,利用正切加法公式,
。
而
。
故 的系数为 ,所以
。
- 设 ,则使 存在的阶数 的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
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答案:
B,即最大阶数为 。
解析:
当 时,
,
因此
。
分段写为
该函数在零点的一阶、二阶导数均存在,但三阶导数的左右极限分别为 与 ,故三阶导数不存在。高阶余项不改变这一结论,因此可存在的最高阶导数为二阶。