解 曲线在(1,0)点的切线斜率为 y?x?1??lnx??x?1?1x?1,
x?1所以曲线y?lnx在(1,0)点处的切线方程为 y?x?1.
⑵作变速直线运动物体的运动方程为s(t)?t2?2t,则其运动速度为v(t)?
2t?2,加速度为a(t)?2;
解 已知变速直线运动的速度是位移的变化率,加速度是速度的变化率,则有 运动速度为 v(t)?s?(t)?(t2?2t)??2t?2, 加速度为 a(t)?v?(t)?(2t?2)??2.
f(3?h)?f(3)??1;
h?02hf(3?h)?f(3)f?3?(?h)??f(3)1?lim?(?) (由导数定义) 解 limh?0h?02h?h211?(?)?f?(3)?(?)?2??1.
221dx; ln(1?x)?⑷d1?x11????1?x?dx ??dx. 解 d?ln1(?x)? ??ln(1?x)?dx ?1?x1?x⑶已知f'(3)?2,则lim⑸若f(u)可导,则y?f(sinx)的导数为
f?(sinx)?cosx?12x.
解 y?f(sinx)由y?f(u),u?sinv,v?有 y??f?(u)?u?(v)?v?(x)
x复合而成,由复合函数求导法,
?f?(u)?cosv?12x
?f?(sinx)?cosx?4. 解答题
⑴ 设f(x)?e,g(x)?lnx,求f'?g'(x)?;
x12x.
解 f?(x)?e????exx, g?(x)??lnx???1 x11所以 f?[g?(x)]?f?[]?ex.
x
11
1?2?xsin,x?0,⑵ 已知f(x)??求f'(x); x?x?0,?0,11111?x2?cos(?2)?2xsin?cos, xxxxx??x?2sin1?x?lim?x?sin1?0, x?0时,f?(0)?limf(0??x)?f(0)?lim?x?0?x?0?x?0?x?x?x2?解 x?0时,f'(x)?(xsin)?2x?sin1x11??2xsin?cos,x?0,所以 f'(x)?? xx?x?0.?0,⑶ 求曲线x2?y2?2x?3y?2?0的切线,使该切线平行于直线2x?y?1?0; 解 由隐函数求导法有 2x?2yy??2?3y??0, 所以曲线切线的斜率为 y??222?2x,
2y?3设切点坐标为?x0,y0?,则 x0?y0?2x0?3y0?2?0, ① 又知所求切线平行于直线2x?y?1?0,所以
y??x0,y0??2?2x0??2, ②
2y0?3联立①、②,解得切点坐标为?2,?1?和?0,?2?,
因此,所求切线方程为 y?1??2(x?2)和y?2??2(x?0), 即 2x?y?3 和 2x?y??2.
⑷设f(x)在点x?0处连续,且limx?0f(x)?A(A为常数),证明f(x)在点x?0处x可导;
证 limx?0f(x)f(x)?A,则 limf(x)?lim?x?A?0?0,
x?0x?0xxx?0又因为f(x)在点x?0处连续,所以limf(x)?f(0), 则 f(0)?0, 于是 f?(0)?limx?0f(x)?f(0)f(x)?0f(x)?lim?lim?A, x?0x?0xxx12
所以f(x)在点x?0处可导,且f?(0)?A.
⑸ 有一圆锥形容器,高为10cm,底半径为4cm,现以5cm3/s的速度把水注入该容器,求当水深5cm时水面上升的速度:(a)圆锥顶点在上;(b)圆锥顶点在下.
解 设t时刻容器内水的体积为V(t),水面高度为h(t),液面半径为r(t), (a)圆锥顶点在上,容器截面如右图所示:
r10?h?, 4102h所以 r?4?,
51212所以 V(t)?π4?10?πr(10?h)
33160π12h??π(4?)2(10?h)
335由三角形的相似关系,有
r h 4 10 π24h24h3?(48h??), 3525dV?48h12h2dh?(48??), 则 dt3525dtdVdh5?5cm3min时,解得?cmmin, dtdt4π5cmmin. 所以当水深5cm时水面上升的速度为4π当h?5cm,
(b)圆锥顶点在下,容器截面如右图所示
rh由三角形的相似关系,有 ?,
4102h所以 r?, 10 5h 12π2h24π3h, 所以 V(t)?πrh?()h?33575dV4π2dh?h则 , dt25dtdVdh5?5cm3min时,解得?cmmin, 当h?5cm,dtdt4π5cmmin. 所以当水深5cm时水面上升的速度为4π
4 r 13