← All Units← 返回单元列表 ← Course Hub← 课程主页
A B  C A L C U L U S
Chapter 2第二章

Differentiation: Definition & Basic Rules微分:定义与基本法则

AP-Style Practice QuestionsAP 风格练习题

EASYMEDIUMHARD

Topics 2.1 - 2.10考点 2.1 至 2.10AB



Name:姓名:Period:课节:
PART ITopics 2.1 - 2.10考点 2.1 至 2.10

Multiple Choice Questions选择题

Show all supporting work on scratch paper. On the AP Exam, Section I is split into a no-calculator and a calculator-allowed part, each question below is labeled accordingly.请在草稿纸上写出所有辅助步骤。在 AP 考试中,第一部分分为禁用计算器和允许使用计算器两个小节,每道题均已标注。

Q1EASY2.1 Average Rate of Change2.1 平均变化率No Calculator

The average rate of change of $f(x)=x^{2}+2x$ on $[1,3]$ is$f(x)=x^{2}+2x$ 在 $[1,3]$ 上的平均变化率为

Q2EASY2.1 Definition of Derivative2.1 导数的定义No Calculator

$\displaystyle\lim_{h\to 0}\dfrac{(3+h)^{2}-9}{h}$ equals$\displaystyle\lim_{h\to 0}\dfrac{(3+h)^{2}-9}{h}$ 等于

Q3EASY2.2 Connecting $f$ and $f'$2.2 $f$ 与 $f'$ 的关系No Calculator

If $f$ is differentiable at $x=a$, which of the following must be true?若 $f$ 在 $x=a$ 处可微,则下列哪项必然成立?

Q4MEDIUM2.2 Differentiability2.2 可微性No Calculator

Which of the following is NOT differentiable at $x=0$?下列哪个函数在 $x=0$ 处不可微?

Q5EASY2.3 Power Rule2.3 幂函数求导法则No Calculator

If $f(x)=5x^{4}-3x^{2}+7$, then $f'(x)=$若 $f(x)=5x^{4}-3x^{2}+7$,则 $f'(x)=$

Q6EASY2.4 Trig Derivatives2.4 三角函数的导数No Calculator

$\dfrac{d}{dx}\bigl[\sin x - \cos x\bigr]=$

Q7MEDIUM2.5 Exp/Log Derivatives2.5 指数与对数的导数No Calculator

$\dfrac{d}{dx}\bigl[\,e^{x}\ln x\,\bigr]=$

Q8MEDIUM2.6 Product Rule2.6 乘积法则No Calculator

If $h(x)=x^{2}\cos x$, then $h'(x)=$若 $h(x)=x^{2}\cos x$,则 $h'(x)=$

Q9MEDIUM2.7 Quotient Rule2.7 商法则No Calculator

If $g(x)=\dfrac{x}{x^{2}+1}$, then $g'(x)=$若 $g(x)=\dfrac{x}{x^{2}+1}$,则 $g'(x)=$

Q10MEDIUM2.8 Tangent Lines2.8 切线No Calculator

The tangent line to $f(x)=x^{3}-2x$ at $x=1$ has equation$f(x)=x^{3}-2x$ 在 $x=1$ 处的切线方程为

Q11MEDIUM2.6 / 2.7 Rule Selection2.6 / 2.7 法则的选择No Calculator

Let $f(x)=\dfrac{x\sin x}{e^{x}}$. Which differentiation rules are required?设 $f(x)=\dfrac{x\sin x}{e^{x}}$,求导需要用到哪些法则?

Q12HARD2.7 Quotient Rule (Table)2.7 商法则(数表)No Calculator

Selected values of $f,g,f',g'$ at $x=2$ are given.下表给出了 $f,g,f',g'$ 在 $x=2$ 处的部分取值。

$x$$f$$g$$f'$$g'$
$2$$3$$4$$5$$-1$

If $h(x)=\dfrac{f(x)}{g(x)}$, then $h'(2)=$若 $h(x)=\dfrac{f(x)}{g(x)}$,则 $h'(2)=$

Q13MEDIUM2.8 Normal Line2.8 法线No Calculator

The normal line to $y=\sqrt{x}$ at $x=4$ has slope$y=\sqrt{x}$ 在 $x=4$ 处的法线斜率为

Q14HARD2.9 Higher Order2.9 高阶导数No Calculator

If $f(x)=\sin(2x)$, then $f^{(4)}(x)=$若 $f(x)=\sin(2x)$,则 $f^{(4)}(x)=$

Q15MEDIUM2.10 Motion2.10 运动问题No Calculator

A particle's position is $s(t)=t^{3}-6t^{2}+9t$. The acceleration at $t=3$ is质点的位置为 $s(t)=t^{3}-6t^{2}+9t$,在 $t=3$ 时的加速度为

Q16HARD2.2 Graphical Reading2.2 图像分析No Calculator

The graph of $f$ consists of two line segments meeting at a sharp corner at $x=3$. Which statement about $f'$ is true?$f$ 的图像由两段折线组成,在 $x=3$ 处形成尖角。关于 $f'$ 的哪项叙述是正确的?

Q17MEDIUM2.5 $a^{x}$ & $\log_a$2.5 $a^{x}$ 与 $\log_a$ 的导数No Calculator

$\dfrac{d}{dx}\bigl[\,3^{x}\,\bigr]=$

Q18HARD2.8 Calculator Tangent2.8 计算器辅助切线Calculator

Let $f(x)=x\,e^{-x}$. The value of $x>0$ at which the tangent line to $y=f(x)$ is horizontal is closest to设 $f(x)=x\,e^{-x}$,使 $y=f(x)$ 的切线为水平线的 $x>0$ 的值最接近

Q19MEDIUM2.1 Limit-Definition Disguise2.1 极限定义的变形No Calculator

$\displaystyle\lim_{h\to 0}\dfrac{\sin\!\left(\tfrac{\pi}{3}+h\right)-\sin\!\left(\tfrac{\pi}{3}\right)}{h}=$

Q20MEDIUM2.1 Limit-Definition Disguise (Exp)2.1 极限定义的变形(指数型)No Calculator

$\displaystyle\lim_{h\to 0}\dfrac{e^{2+h}-e^{2}}{h}=$

Q21HARD2.2 Cusp / Vertical Tangent2.2 尖点与竖直切线No Calculator

Consider $f(x)=x^{2/3}$. Which statement about $f$ at $x=0$ is true?设 $f(x)=x^{2/3}$,关于 $f$ 在 $x=0$ 处的哪项叙述是正确的?

PART IIShow All Work展示完整解题过程

Free-Response Questions自由回答题

Free-response answers require complete setup: derivative rules stated, clear notation, and units for contextual problems. Tangent-line equations should be in point-slope or slope-intercept form.自由回答题须完整列出解题步骤:注明所用求导法则、书写规范,实际问题须标注单位。切线方程应写成点斜式或斜截式。

FRQ 1EASY2.1 / 2.3 Limit Definition2.1 / 2.3 极限定义No Calculator

Let $f(x)=x^{2}-4x+1$.设 $f(x)=x^{2}-4x+1$。

(a) Use the limit definition of the derivative to compute $f'(x)$.用导数的极限定义求 $f'(x)$。
(b) Find $f'(3)$ and interpret it as a rate of change at $x=3$.求 $f'(3)$,并将其解释为 $x=3$ 处的变化率。
(c) Find the equation of the tangent line to $y=f(x)$ at $x=3$.求 $y=f(x)$ 在 $x=3$ 处的切线方程。
FRQ 2MEDIUM2.6 / 2.7 Rules with Table2.6 / 2.7 数表中的法则No Calculator

The table gives values of $f,g,f',g'$ at $x=1$ and $x=3$.下表给出了 $f,g,f',g'$ 在 $x=1$ 和 $x=3$ 处的值。

$x$$f$$g$$f'$$g'$
$1$$2$$4$$-1$$3$
$3$$5$$-2$$2$$1$
(a) Find $\dfrac{d}{dx}[\,f(x)g(x)\,]$ at $x=1$.求 $x=1$ 处的 $\dfrac{d}{dx}[\,f(x)g(x)\,]$。
(b) Find $\dfrac{d}{dx}\!\left[\dfrac{f(x)}{g(x)}\right]$ at $x=3$.求 $x=3$ 处的 $\dfrac{d}{dx}\!\left[\dfrac{f(x)}{g(x)}\right]$。
(c) Let $h(x)=x\cdot g(x)$. Write the equation of the tangent line to $y=h(x)$ at $x=3$.设 $h(x)=x\cdot g(x)$,写出 $y=h(x)$ 在 $x=3$ 处的切线方程。
FRQ 3MEDIUM2.10 Motion2.10 运动问题No Calculator

A particle moves along the $x$-axis with position $s(t)=t^{3}-9t^{2}+15t+4$ for $t\ge 0$ (seconds, meters).质点沿 $x$ 轴运动,位置函数为 $s(t)=t^{3}-9t^{2}+15t+4$,$t\ge 0$(单位:秒,米)。

(a) Find the velocity $v(t)$ and acceleration $a(t)$.求速度 $v(t)$ 和加速度 $a(t)$。
(b) Find all times $t\ge 0$ when the particle is at rest.求所有使质点静止的时刻 $t\ge 0$。
(c) Determine the intervals on which the particle is moving right, and those on which it is moving left. Justify.确定质点向右运动和向左运动的时间区间,并说明理由。
(d) At $t=2$, is the particle speeding up or slowing down? Justify using the signs of $v$ and $a$.在 $t=2$ 时,质点是在加速还是在减速?用 $v$ 和 $a$ 的符号说明理由。
FRQ 4HARD2.2 Differentiability & Continuity2.2 可微性与连续性No Calculator

Let $f(x)=\begin{cases} x^{2}+ax, & x\le 1\\ bx+c, & x>1 \end{cases}$.设 $f(x)=\begin{cases} x^{2}+ax, & x\le 1\\ bx+c, & x>1 \end{cases}$。

(a) State the condition for $f$ to be continuous at $x=1$ in terms of $a,b,c$.用 $a,b,c$ 写出 $f$ 在 $x=1$ 处连续的条件。
(b) State the condition for $f$ to be differentiable at $x=1$ in terms of $a,b$.用 $a,b$ 写出 $f$ 在 $x=1$ 处可微的条件。
(c) Given that $f(1)=3$ and $f$ is differentiable at $x=1$, solve for $a$, $b$, and $c$.已知 $f(1)=3$ 且 $f$ 在 $x=1$ 处可微,求 $a$、$b$、$c$ 的值。
(d) With the values from (c), write $f'(x)$ as a piecewise function and state $f'(1)$.使用 (c) 中的值,将 $f'(x)$ 写成分段函数,并给出 $f'(1)$。
FRQ 5HARD2.8 Tangent & Parameters2.8 切线与参数No Calculator

Let $f(x)=x^{3}+px^{2}+qx$.设 $f(x)=x^{3}+px^{2}+qx$。

(a) Find $f'(x)$ in terms of $p,q$.用 $p,q$ 表示 $f'(x)$。
(b) The graph of $y=f(x)$ passes through $(1,2)$ with horizontal tangent at $x=1$. Set up and solve a system for $p$ and $q$.$y=f(x)$ 的图像过点 $(1,2)$,且在 $x=1$ 处有水平切线。建立并求解关于 $p$ 和 $q$ 的方程组。
(c) Using the values from (b), find the equation of the tangent line at $x=-1$.使用 (b) 中的值,求在 $x=-1$ 处的切线方程。
(d) Find all $x$ where the tangent line to $y=f(x)$ has slope $6$.求所有使 $y=f(x)$ 的切线斜率为 $6$ 的 $x$ 值。