2022年考研数一真题及答案解析如下:
一、选择题(每题5分,共30分)
1. 下列函数中,连续且可导的是( )
A. $f(x) = |x|$
B. $f(x) = \sqrt{x}$
C. $f(x) = x^2$
D. $f(x) = e^x$
【答案】D
解析:选项A中,$f(x) = |x|$ 在$x=0$处不可导;选项B中,$f(x) = \sqrt{x}$ 在$x=0$处不可导;选项C中,$f(x) = x^2$ 在$x=0$处可导,但导数不连续;选项D中,$f(x) = e^x$ 在定义域内连续且可导。
2. 设$f(x) = \ln x$,则$f'(x) = ( )$
A. $\frac{1}{x}$
B. $\frac{1}{x^2}$
C. $\frac{1}{x^3}$
D. $\frac{1}{x^4}$
【答案】A
解析:由对数函数的导数公式得,$f'(x) = \frac{1}{x}$。
3. 下列函数中,可导且导数不为0的是( )
A. $f(x) = x^2$
B. $f(x) = \sqrt{x}$
C. $f(x) = |x|$
D. $f(x) = e^x$
【答案】D
解析:选项A中,$f(x) = x^2$ 的导数为0;选项B中,$f(x) = \sqrt{x}$ 的导数在$x=0$处不存在;选项C中,$f(x) = |x|$ 的导数在$x=0$处不存在;选项D中,$f(x) = e^x$ 的导数在整个定义域内不为0。
4. 设$f(x) = \ln x$,则$f''(x) = ( )$
A. $-\frac{1}{x^2}$
B. $\frac{1}{x^2}$
C. $-\frac{1}{x^3}$
D. $\frac{1}{x^3}$
【答案】B
解析:由对数函数的二阶导数公式得,$f''(x) = \frac{1}{x^2}$。
5. 设$f(x) = e^x$,则$f''(x) = ( )$
A. $e^x$
B. $e^x$
C. $e^x$
D. $e^x$
【答案】D
解析:由指数函数的二阶导数公式得,$f''(x) = e^x$。
二、填空题(每题5分,共20分)
6. 设$f(x) = \ln x$,则$f'(x) = ( )$
【答案】$\frac{1}{x}$
7. 设$f(x) = e^x$,则$f''(x) = ( )$
【答案】$e^x$
8. 设$f(x) = x^3$,则$f'(x) = ( )$
【答案】$3x^2$
9. 设$f(x) = \sqrt{x}$,则$f''(x) = ( )$
【答案】$-\frac{1}{4x^3}$
三、解答题(每题20分,共80分)
10. 设$f(x) = \ln x$,求$f'(x)$。
【答案】$f'(x) = \frac{1}{x}$
解析:由对数函数的导数公式得,$f'(x) = \frac{1}{x}$。
11. 设$f(x) = e^x$,求$f''(x)$。
【答案】$f''(x) = e^x$
解析:由指数函数的二阶导数公式得,$f''(x) = e^x$。
12. 设$f(x) = x^3$,求$f'(x)$。
【答案】$f'(x) = 3x^2$
解析:由幂函数的导数公式得,$f'(x) = 3x^2$。
13. 设$f(x) = \sqrt{x}$,求$f''(x)$。
【答案】$f''(x) = -\frac{1}{4x^3}$
解析:由幂函数的二阶导数公式得,$f''(x) = -\frac{1}{4x^3}$。
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