导数定义及运算等知识的应用举例九

2026-01-15 08:41:24

1、[知识点]:函数y=f(x)的导数的极限定义为:f'(x)=lim(△x→0)[f(x+△x)-f(x)]/(△x).

例题1:设函数f(x)在x=15处的导数为21,则极限lim(△x→0)[f(15+20△x)-f(15)]/(55△x)的值是多少?

解:本题考察的是导数的极限定义,本题已知条件导数为21,其定义为:lim(△x→0)[f(15+△x)-f(15)]/(△x)= 21。

对所求极限进行变形有:

lim(△x→0) 20*[f(15+20△x)-f(15)]/(55*20△x)

=lim(△x→0) (20/55)*[f(15+20△x)-f(15)]/(20△x),

=(20/55)lim(△x→0) [f(15+20△x)-f(15)]/(20△x),

=(20/55)*21,

=84/11.


2、例题2:有一机器人的运动方程为s(t)=10t²+22/t(t是时间,s是位移),则该机器人在时刻t=4时的瞬时速度为多少?

解:本题考察的是导数定义知识,运动方程s(t)对时间t的导数就是速度v(t),所以有:

v(t)=s'(t)=(10t²+22/t)',

=2*10t-22/t²,

当t=4时,有:

v(4)=2*10*4-22/4²,

v(4)=149/8,

所以机器人在时刻t=4时的瞬时速度为149/8。

1、例题1:已知函数f(x)=(148x-113)lnx-55x²,求导数f'(1)的值。

解: 本题是导数知识计算,考察对数函数、幂函数以及函数乘积的求导法则,具体计算步骤如下。

∵f(x)= (148x-113)lnx-55x²,

∴f'(x)=148lnx+(148x-113)*(1/x)-2*55x

     =148lnx+(148x-113)/x-110x.

所以: f'(1)=0+148-113-110=-75.

即为本题所求的值。

2、例题2:已知函数f(x)=-(5/2)x²+30xf'(200)+200lnx,求f'(d14)的值。

解: 本题是导数知识计算,考察对数函数、幂函数以及函数乘积和函数导数相关定义知识,具体计算步骤如下。

∵f(x)=-(5/2)x²+30xf'(200)+200lnx,

∴f' (x)=-2*(5/2)x+30f'(200)+200/x,

则当x=200时,有:

f'(200)=-2*(5/2)*200+30f'(200)+200/200,

即:-2*(5/2)*200+29f'(200)+1=0,

所以: f'(200)= 999/29.

1、例题1:求函数f(x)=x(4x+6)³的图像在点(-1,f(-1))处的切线的斜率k。

    [知识点]:导数的几何意义就是曲线上点的切斜的斜率。

解:本题对函数求导有:

f' (x)=(4x+6)³+3x(4x+6)²*4

=(4x+6)²*(4x+6+3*4x)

=(4x+6)²*(4*4x+6)

   当x=-1时,有:

   斜率k=f'(-1)

=(4*-1+6)²*(4*4*-1+6)

=4*-10

=-40,即为本题所求的值。


2、例题2:若曲线y=18x/8-2lnx在x=x₀处的切斜的斜率为20/9,则x₀的值是多少?

解:对曲线y进行求导,有:

y'=18/8-2/x,

根据导数的几何意义,当x=x₀时,有:

18/8-2/x₀=20/9,

即:2/x₀=18/8-20/9=1/36,

所以x₀=72.

1、例题1:已知函数f(x)=-5lnx+62x²/16+164,计算函数f(x)的单调递减区间。

解:对函数进行求导,有:

∵f(x)=- 5lnx+62x²/16+164

∴f'(x)=- 5/x+2*62x/16,

本题要求函数的单调减区间,则:

-5/x+2*62x/16<0,

(-5*16+2*62x²)/(16x)<0,

又因为函数含有对数lnx,所以x>0.

故不等式解集等同于:

2*62x²<5*16,

即:x²<20/31,

所以解集为:(0,(2/31)*√155).

  

2、例题2:已知函数f(x)=(x²+10x+84)/eˣ,求函数f(x)的单调区间。

解:对函数求一阶导数有:

∵f(x)=(x²+10x+84)/eˣ

∴f'(x)=[(2x+10)eˣ-(x²+10x+84)eˣ]/e^(2x),

=(2x+10-x²-10x-84)/eˣ,

=-(x²+8x+74)/eˣ,

对于函数g(x)=x²+8x+74,其判别式为:

    △=8²-4*74=-232<0,

    即:g(x)图像始终在x轴的上方,即g(x)>0,

        此时:f'(x)= -(x²+8x+74)/eˣ<0,

    所以函数f(x)=(x²+10x+84)/eˣ在全体实数范围上为单调减函数。

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