第3章
第3章

第3章

检验点

3.1

1 4 1 4

3.2

6 6

3.3

f ′ ( 1 ) = 5 f ′ ( 1 ) = 5

3.4

−32−32 ft/s

3.5

P′(3.25)=20>0;P′(3.25)=20>0; 提高价格

3.6

f ′ ( x ) = 2 x f ′ ( x ) = 2 x

3.7

( 0 , + ∞ ) ( 0 , + ∞ )

3.8

a=6a=6 和 b=−9b=−9

3.9

f ″ ( x ) = 2 f ″ ( x ) = 2

3.10

a ( t ) = 6 t a ( t ) = 6 t

3.11

0

3.12

4 x 3 4 x 3

3.13

f ′ ( x ) = 7 x 6 f ′ ( x ) = 7 x 6

3.14

f ′ ( x ) = 6 x 2 − 12 x . f ′ ( x ) = 6 x 2 − 12 x .

3.15

y = 12 x − 23 y = 12 x − 23

3.16

j ′ ( x ) = 10 x 4 ( 4 x 2 + x ) + ( 8 x + 1 ) ( 2 x 5 ) = 56 x 6 + 12 x 5 . j ′ ( x ) = 10 x 4 ( 4 x 2 + x ) + ( 8 x + 1 ) ( 2 x 5 ) = 56 x 6 + 12 x 5 .

3.17

k ′ ( x ) = − 13 ( 4 x − 3 ) 2 . k ′ ( x ) = − 13 ( 4 x − 3 ) 2 .

3.18

g ′ ( x ) = −7 x −8 . g ′ ( x ) = −7 x −8 .

3.19

3 f ′ ( x ) − 2 g ′ ( x ) . 3 f ′ ( x ) − 2 g ′ ( x ) .

3.20

5 8 5 8

3.21

−4.4 −4.4

3.22

从左到右

3.23

3,300

3.24

$2

3.25

f ′ ( x ) = cos 2 x − sin 2 x f ′ ( x ) = cos 2 x − sin 2 x

3.26

cos x + x sin x cos 2 x cos x + x sin x cos 2 x

3.27

t = π 3 , t = 2 π 3 t = π 3 , t = 2 π 3

3.28

f ′ ( x ) = − csc 2 x f ′ ( x ) = − csc 2 x

3.29

f ′ ( x ) = 2 sec 2 x + 3 csc 2 x f ′ ( x ) = 2 sec 2 x + 3 csc 2 x

3.30

4 3 4 3

3.31

cos x cos x

3.32

− cos x − cos x

3.33

v(5π6)=−3<0v(5π6)=−3<0 和 a(5π6)=−1<0.a(5π6)=−1<0. 该物体正在加速。

3.34

h ′ ( x ) = 4 ( 2 x 3 + 2 x − 1 ) 3 ( 6 x 2 + 2 ) = 8 ( 3 x 2 + 1 ) ( 2 x 3 + 2 x − 1 ) 3 h ′ ( x ) = 4 ( 2 x 3 + 2 x − 1 ) 3 ( 6 x 2 + 2 ) = 8 ( 3 x 2 + 1 ) ( 2 x 3 + 2 x − 1 ) 3

3.35

y = −48 x − 88 y = −48 x − 88

3.36

h ′ ( x ) = 7 cos ( 7 x + 2 ) h ′ ( x ) = 7 cos ( 7 x + 2 )

3.37

h ′ ( x ) = 3 − 4 x ( 2 x + 3 ) 4 h ′ ( x ) = 3 − 4 x ( 2 x + 3 ) 4

3.38

h ′ ( x ) = 18 x 2 sin 5 ( x 3 ) cos ( x 3 ) h ′ ( x ) = 18 x 2 sin 5 ( x 3 ) cos ( x 3 )

3.39

a ( t ) = −16 sin ( 4 t ) a ( t ) = −16 sin ( 4 t )

3.40

28 28

3.41

d y d x = −3 x 2 sin ( x 3 ) d y d x = −3 x 2 sin ( x 3 )

3.42

g ′ ( x ) = − 1 ( x + 2 ) 2 g ′ ( x ) = − 1 ( x + 2 ) 2

3.43

g ( x ) = 1 5 x − 4 / 5 g ( x ) = 1 5 x − 4 / 5

3.44

s ′ ( t ) = ( 2 t + 1 ) − 1 / 2 s ′ ( t ) = ( 2 t + 1 ) − 1 / 2

3.45

g ′ ( x ) = 1 1 + x 2 g ′ ( x ) = 1 1 + x 2

3.46

h ′ ( x ) = −3 6 x − 9 x 2 h ′ ( x ) = −3 6 x − 9 x 2

3.47

y = x y = x

3.48

d y d x = 5 − 20 x 4 sec 2 y − 2 y d y d x = 5 − 20 x 4 sec 2 y − 2 y

3.49

y = 5 3 x − 16 3 y = 5 3 x − 16 3

3.50

h ′ ( x ) = e 2 x + 2 x e 2 x h ′ ( x ) = e 2 x + 2 x e 2 x

3.51

996

3.52

f ′ ( x ) = 15 3 x + 2 f ′ ( x ) = 15 3 x + 2

3.53

9 ln ( 3 ) 9 ln ( 3 )

3.54

d y d x = x x ( 1 + ln x ) d y d x = x x ( 1 + ln x )

3.55

y ′ = π ( tan x ) π − 1 sec 2 x y ′ = π ( tan x ) π − 1 sec 2 x

第3.1节练习

1.

4 4

3.

8.5 8.5

5.

− 3 4 − 3 4

7.

0.2 0.2

9.

0.25 0.25

11.

a. −4−4 b. y=3−4xy=3−4x

13.

a. 33 b. y=3x−1y=3x−1

15.

a. −79−79 b. y=−79x+143y=−79x+143

17.

a. 1212 b. y=12x+14y=12x+14

19.

a. −2−2 b. y=−2x−10y=−2x−10

21.

5 5

23.

13 13

25.

1 4 1 4

27.

− 1 4 − 1 4

29.

−3 −3

31.

a. (i)5.100000,(i)5.100000, (ii)5.010000,(ii)5.010000, (iii)5.001000,(iii)5.001000, (iv)5.000100,(iv)5.000100, (v)5.000010,(v)5.000010, (vi)5.000001,(vi)5.000001, (vii)4.900000,(vii)4.900000, (viii)4.990000,(viii)4.990000, (ix)4.999000,(ix)4.999000, (x)4.999900,(x)4.999900, (xi)4.999990,(xi)4.999990, (x)4.999999(x)4.999999 b. mtan=5mtan=5 c. y=5x+3y=5x+3

33.

a. (i)4.8771,(i)4.8771, (ii)4.9875(iii)4.9988,(ii)4.9875(iii)4.9988, (iv)4.9999,(iv)4.9999, (v)4.9999,(v)4.9999, (vi)4.9999(vi)4.9999 b. mtan=5mtan=5 c. y=5x+10y=5x+10

35.

a. 13;13; b. (i)0.3–(i)0.3– m/s, (ii)0.3–(ii)0.3– m/s, (iii)0.3–(iii)0.3– m/s, (iv)0.3–(iv)0.3– m/s; c. 0.3–=130.3–=13 m/s

37.

a. 2(h2+6h+12);2(h2+6h+12); b. (i)25.22(i)25.22 m/s, (ii)24.12(ii)24.12 m/s, (iii)24.01(iii)24.01 m/s, (iv)24(iv)24 m/s; c. 2424 m/s

39.

a. 1.25;1.25; b. 0.50.5

41.

lim x → 0 − x 1 / 3 − 0 x − 0 = lim x → 0 − 1 x 2 / 3 = ∞ lim x → 0 − x 1 / 3 − 0 x − 0 = lim x → 0 − 1 x 2 / 3 = ∞

43.

lim x → 1 − 1 − 1 x − 1 = 0 ≠ 1 = lim x → 1 + x − 1 x − 1 lim x → 1 − 1 − 1 x − 1 = 0 ≠ 1 = lim x → 1 + x − 1 x − 1

45.

a. (i)61.7244(i)61.7244 ft/s, (ii)61.0725(ii)61.0725 ft/s (iii)61.0072(iii)61.0072 ft/s (iv)61.0007(iv)61.0007 ft/s b. 在 44 秒时,赛车以 6161 ft/s 的速度行驶。

47.

a. 由 f(t),f(t), 表示的车辆,因为它行驶了 22 英尺,而 g(t)g(t) 行驶了 11 英尺。 b. f(t)f(t) 的速度保持不变,为 11 ft/s,而 g(t)g(t) 的速度大约是 22 ft/s。 c. 由 g(t),g(t), 表示的车辆,速度约为 44 ft/s。 d. 两者都在 44 秒内行驶了 44 英尺。

49.

a.

该函数从第三象限开始,在 x = −3 处穿过 x 轴,增加到 y ≈ 20 附近的极大值,减小并在 x = 1 处穿过 x 轴,继续减小到 y ≈ −13 附近的极小值,然后从 x = 4 处穿过 x 轴并增加,此后持续增加。


b. a≈−1.361,2.694a≈−1.361,2.694

51.

a. N(x)=x30N(x)=x30 b. ∼3.3∼3.3 加仑。当车辆行驶 100100 英里时,它消耗了 3.33.3 加仑汽油。 c. 130.130. 该车辆在行驶了 100100 英里后所达到的汽油消耗率(单位:加仑/英里)。

53.

a.

该函数从第二象限开始缓慢减小,触及原点,然后缓慢增加。


b. −0.028,−0.16,0.16,0.028−0.028,−0.16,0.16,0.028

第3.2节练习

55.

−3 −3

57.

8 x 8 x

59.

1 2 x 1 2 x

61.

−9 x 2 −9 x 2

63.

−1 2 x 3 / 2 −1 2 x 3 / 2

65.


该函数从第三象限开始,增加并触及原点,然后减小到 (2, −16) 处的极小值,在 x = 3 处穿过 x 轴并增加之前,此后持续增加。
67.


该函数从 (−3, 0) 开始,增加到 (−1.5, 1) 处的极大值,穿过原点并减小到 (1.5, −1) 处的极小值,然后增加到 x = 3 处的 x 轴。
69.

f ( x ) = 3 x 2 + 2 , a = 2 f ( x ) = 3 x 2 + 2 , a = 2

71.

f ( x ) = x 4 , a = 2 f ( x ) = x 4 , a = 2

73.

f ( x ) = e x , a = 0 f ( x ) = e x , a = 0

75.

a.

该函数在 y = 3 处是线性的,直到达到 (1, 3),此时它以斜率为 3 的直线形式增加。


b. limh→1−3−3h≠limh→1+3hhlimh→1−3−3h≠limh→1+3hh

77.

a.

该函数从第三象限开始为一条直线,以斜率为 2 穿过原点;然后在 (1, 2) 处以 2/x 的形式凹地减小。


b. limh→1−2hh≠limh→1+2x+h−2xh.limh→1−2hh≠limh→1+2x+h−2xh.

79.

a. x=1,x=1, b. x=2x=2

81.

0 0

83.

2 x 3 2 x 3

85.

f′(x)=6x+2f′(x)=6x+2

函数 f(x) 的图形为开口向上的抛物线,y 轴截距为 4。函数 f’(x) 的图形为一条直线,y 轴截距为 2,斜率为 6。
87.

f′(x)=−1(2x)3/2f′(x)=−1(2x)3/2

函数 f(x) 在第一象限,且在 x = 0 和 y = 0 处有渐近线。函数 f’(x) 在第四象限,且在 x = 0 和 y = 0 处有渐近线。
89.

f′(x)=3x2f′(x)=3x2

函数 f(x) 是向上平移1个单位的三次函数图形。函数 f’(x) 是一个抛物线图形,其陡峭程度略大于普通平方函数。
91.

a. 顾客在特许商品上的人均消费平均变化率(单位:千美元/顾客)。b. xx 顾客在特许商品上的人均消费变化率(单位:千美元/顾客)。

93.

a. 在两个平均学习时间之间,考试成绩的平均分。b. 在给定平均学习时间为 xx 小时的情况下,考试成绩增加或减少的变化率(单位:百分点/小时)。

95.

a. 两个不同海拔高度之间大气压力的平均变化。b. 在 xx 英尺处大气压力增加或减少的变化率(单位:托/英尺)。

97.

a. 在给定高度 x.x. 处,温度增加或减少的变化率(单位:度/英尺)。b. 在 10001000 英尺处,温度随海拔高度变化的变化率为 −0.1−0.1 度/英尺。

99.

a. 在最初爆发 tt 周后,感染流感人数的变化率。b. 该变化率在第三周之前急剧增加,之后减缓并趋于恒定。

101.
时间 (秒) h′(t)(m/s)h′(t)(m/s)
00 22
11 22
22 5.55.5
33 10.510.5
44 9.59.5
55 77
103.

G′(t)=2.858t+0.0857G′(t)=2.858t+0.0857

此图包含点 (0, 0)、(1, 2)、(2, 4)、(3, 13)、(4, 25) 和 (5, 32)。有一条二次曲线拟合这些点,其 y 轴截距接近 0。


此图包含一条直线,其 y 轴截距接近 0,斜率略小于 3。
105.

H″(t)=0,G″(t)=2.858且f″(t)=1.222t+5.912H″(t)=0,G″(t)=2.858且f″(t)=1.222t+5.912 表示火箭的加速度,单位为米每二次方秒 (m/s2).(m/s2).

第3.3节练习

107.

f ′ ( x ) = 15 x 2 − 1 f ′ ( x ) = 15 x 2 − 1

109.

f ′ ( x ) = 32 x 3 + 18 x f ′ ( x ) = 32 x 3 + 18 x

111.

f ′ ( x ) = 270 x 4 + 39 ( x + 1 ) 2 f ′ ( x ) = 270 x 4 + 39 ( x + 1 ) 2

113.

f ′ ( x ) = −5 x 2 f ′ ( x ) = −5 x 2

115.

f ′ ( x ) = 4 x 4 + 2 x 2 − 2 x x 4 f ′ ( x ) = 4 x 4 + 2 x 2 − 2 x x 4

117.

f ′ ( x ) = − x 2 − 18 x + 64 ( x 2 − 7 x + 1 ) 2 f ′ ( x ) = − x 2 − 18 x + 64 ( x 2 − 7 x + 1 ) 2

119.


图形 y 是一条略微弯曲的线,y 轴截距为 1。直线 T(x) 是一条直线,y 轴截距为 3,斜率为 1/2。


T(x)=–4x+7T(x)=–4x+7

121.


图形 y 是两个月牙形,其中第三象限的月牙形从 (−3, −1) 缓慢倾斜到 (−1, −5),另一个月牙形从 (0.8, −5) 更陡峭地倾斜到 (3, 0.2)。直线 T(x) 穿过 (0, −5),斜率为 4。


T(x)=4x−5T(x)=4x−5

123.

h ′ ( x ) = 3 x 2 f ( x ) + x 3 f ′ ( x ) h ′ ( x ) = 3 x 2 f ( x ) + x 3 f ′ ( x )

125.

h ′ ( x ) = 3 f ′ ( x ) ( g ( x ) + 2 ) − 3 f ( x ) g ′ ( x ) ( g ( x ) + 2 ) 2 h ′ ( x ) = 3 f ′ ( x ) ( g ( x ) + 2 ) − 3 f ( x ) g ′ ( x ) ( g ( x ) + 2 ) 2

127.

16 9 16 9

129.

无定义

131.

a. 2,2, b. 不存在, c. 2.52.5

133.

a. 23, b. y=23x−28y=23x−28

该图形是一个略微变形的三次函数,穿过原点。切线穿过 (0, −28),斜率为 23。
135.

a. 3, b. y=3x+2y=3x+2

该图形从第三象限开始,迅速增加并穿过 x 轴接近 −0.9,然后以较低的速度增加,穿过 (0, 2),增加到 (1, 5),然后迅速减小并穿过 x 轴接近 1.2。
137.

y = −7 x − 3 y = −7 x − 3

139.

y = −5 x + 7 y = −5 x + 7

141.

y = − 3 2 x + 15 2 y = − 3 2 x + 15 2

143.

y = −3 x 2 + 9 x − 1 y = −3 x 2 + 9 x − 1

145.

1212112121 或 0.0992 英尺/秒

147.

a. −2t4−2t3+200t+50(t3+50)2−2t4−2t3+200t+50(t3+50)2 b. −0.02395−0.02395 毫克/升·小时, −0.01344 毫克/升·小时, −0.003566 毫克/升·小时, −0.001579 毫克/升·小时 c. 随着时间增加,血液中药物浓度降低的速率趋近于 0。

149.

a. F′(d)=−2Gm1m2d3F′(d)=−2Gm1m2d3 b. −1.33×10−7−1.33×10−7 牛顿/米

第3.4节练习

151.

a. v(t)=6t2−30t+36,a(t)=12t−30;v(t)=6t2−30t+36,a(t)=12t−30; b. 加速 (2,2.5)∪(3,∞),(2,2.5)∪(3,∞), 减速 (0,2)∪(2.5,3)(0,2)∪(2.5,3)

153.

a. 464ft/s2464ft/s2 b. −32ft/s2−32ft/s2

155.

a. 5 英尺/秒 b. 9 英尺/秒

157.

a. 84 英尺/秒, −84 英尺/秒 b. 84 英尺/秒 c. 258s258s d. −32ft/s2−32ft/s2 在两种情况下 e. 18(25+965)s18(25+965)s f. −4965ft/s−4965ft/s

159.

a. 速度在 (0,1.5)∪(6,7),(0,1.5)∪(6,7), 上为正,在 (1.5,2)∪(5,6),(1.5,2)∪(5,6), 上为负,在 (2,5).(2,5). 上为零。b.

该图形是一条从 (0, 2) 到 (2, −1) 的直线,然后不连续,接着是一条从 (2, 0) 到 (5, 0) 的直线,然后不连续,最后是一条从 (5, −4) 到 (7, 4) 的直线。


c. 加速度在 (5,7),(5,7), 上为正,在 (0,2),(0,2), 上为负,在 (2,5).(2,5). 上为零。d. 物体在 (6,7)∪(1.5,2)(6,7)∪(1.5,2) 上加速,在 (0,1.5)∪(5,6).(0,1.5)∪(5,6). 上减速。

161.

a. R(x)=10x−0.001x2R(x)=10x−0.001x2 b. R′(x)=10−0.002xR′(x)=10−0.002x c. 每件 6 美元,每件 0 美元

163.

a. C′(x)=65C′(x)=65 b. R(x)=143x−0.03x2,R′(x)=143−0.06xR(x)=143x−0.03x2,R′(x)=143−0.06x c. 83,−97.83,−97. 在生产 1000 台无绳电钻时,收入以每台 83 美元的速度增长;在生产 4000 台无绳电钻时,收入以每台 97 美元的速度下降。d. P(x)=−0.03x2+78x−75000,P′(x)=−0.06x+78P(x)=−0.03x2+78x−75000,P′(x)=−0.06x+78 e. 18,−162.18,−162. 在生产 1000 台无绳电钻时,利润以每台 18 美元的速度增长;在生产 4000 台无绳电钻时,利润以每台 162 美元的速度下降。

165.

a. N′(t)=3000(−4t2+400(t2+100)2)N′(t)=3000(−4t2+400(t2+100)2) b. 120,0,−14.4,−9.6120,0,−14.4,−9.6 c. 细菌数量在0到10小时内增加;之后,细菌数量减少。 d. 0,−6,0.384,0.432.0,−6,0.384,0.432. 细菌数量的增长率在最初的10小时内是递减的。之后,细菌数量以递减的速度减少。

167.

a. P(t)=0.03983+0.4280P(t)=0.03983+0.4280 b. P′(t)=0.03983.P′(t)=0.03983. 人口数量正在增加。 c. P″(t)=0.P″(t)=0. 人口数量的增长率是恒定的。

169.

a. p(t)=−0.6071x2+0.4357x−0.3571p(t)=−0.6071x2+0.4357x−0.3571 b. p′(t)=−1.214x+0.4357.p′(t)=−1.214x+0.4357. 这是传感器的速度。 c. p″(t)=−1.214.p″(t)=−1.214. 这是传感器的加速度;它是一个恒定的向下加速度。

171.

a.

该图是一条穿过原点、斜率为1/2的直线。


b. f′(x)=a.f′(x)=a. 猎物增加越多,捕食者的增长越多。 c. f″(x)=0.f″(x)=0. 随着猎物数量的增加,捕食者种群增长的速率是恒定的。 d. 这个方程假设如果猎物数量增加,捕食者能够线性地增加捕食量。这个假设是不符合物理实际的,因为我们预期会存在一个饱和点,在该点猎物数量过多,捕食者无法充分捕食。

173.

a.

该图从原点开始迅速上升,然后缓慢上升到 (10, 0.4)。


b. f′(x)=2axn2(n2+x2)2.f′(x)=2axn2(n2+x2)2. 当猎物数量增加时,捕食者增长增加。 c. f″(x)=2an2(n2−3x2)(n2+x2)3.f″(x)=2an2(n2−3x2)(n2+x2)3. 当猎物数量极少时,捕食者增长的速率是递增的,但当猎物数量超过某个阈值时,捕食者增长的速率开始递减。 d. 在较低的猎物水平下,猎物更容易避免被捕食者发现,因此被捕食的个体数量较少,导致捕食者增长较少。

第3.5节练习

175.

d y d x = 2 x − sec x tan x d y d x = 2 x − sec x tan x

177.

d y d x = 2 x cot x − x 2 csc 2 x d y d x = 2 x cot x − x 2 csc 2 x

179.

d y d x = x sec x tan x − sec x x 2 d y d x = x sec x tan x − sec x x 2

181.

d y d x = ( 1 − sin x ) ( 1 − sin x ) − cos x ( x + cos x ) d y d x = ( 1 − sin x ) ( 1 − sin x ) − cos x ( x + cos x )

183.

d y d x = 2 csc 2 x ( 1 + cot x ) 2 d y d x = 2 csc 2 x ( 1 + cot x ) 2

185.

y=−xy=−x

该图显示了负sin(x)和斜率为−1、y轴截距为0的直线T(x)。
187.

y=x+2−3π2y=x+2−3π2

该图显示了余弦函数向上平移一个单位,以及斜率为1、y轴截距为(2 – 3π)/2的直线T(x)。
189.

y=−xy=−x

该图显示函数从(−1, 3)开始,递减到原点,然后继续缓慢递减到大约(1, −0.5),在此点之后迅速递减。
191.

3 cos x − x sin x 3 cos x − x sin x

193.

1 2 sin x 1 2 sin x

195.

2 csc x ( csc 2 x + cot 2 x ) 2 csc x ( csc 2 x + cot 2 x )

197.

( 2 n + 1 ) π 4 , 其中 n 为整数 ( 2 n + 1 ) π 4 , 其中 n 为整数

199.

( π 4 ,   1 ) ,   ( 3 π 4 ,   −1 ) ,   ( 5 π 4 ,   1 ) ,   ( 7 π 4 ,   - 1 ) ( π 4 ,   1 ) ,   ( 3 π 4 ,   −1 ) ,   ( 5 π 4 ,   1 ) ,   ( 7 π 4 ,   - 1 )

201.

a = 0 , b = 3 a = 0 , b = 3

203.

y′=5cos(x),y′=5cos(x), 在 (0,π2),(3π2,5π2),(0,π2),(3π2,5π2), 和 (7π2,12)(7π2,12) 上递增

209.

3 sin x 3 sin x

211.

5 cos x 5 cos x

213.

720 x 7 − 5 tan ( x ) sec 3 ( x ) − tan 3 ( x ) sec ( x ) 720 x 7 − 5 tan ( x ) sec 3 ( x ) − tan 3 ( x ) sec ( x )

第3.6节练习

215.

18 u 2 · 7 = 18 ( 7 x − 4 ) 2 · 7 18 u 2 · 7 = 18 ( 7 x − 4 ) 2 · 7

217.

− sin u · −1 8 = − sin ( − x 8 ) · −1 8 − sin u · −1 8 = − sin ( − x 8 ) · −1 8

219.

8 x − 24 2 4 u + 3 = 4 x − 12 4 x 2 − 24 x + 3 8 x − 24 2 4 u + 3 = 4 x − 12 4 x 2 − 24 x + 3

221.

a. u=3x2+1;u=3x2+1; b. 18x(3x2+1)218x(3x2+1)2

223.

a. f(u)=u7,u=x7+7x;f(u)=u7,u=x7+7x; b. 7(x7+7x)6·(17−7x2)7(x7+7x)6·(17−7x2)

225.

a. f(u)=cscu,u=πx+1;f(u)=cscu,u=πx+1; b. −πcsc(πx+1)·cot(πx+1)−πcsc(πx+1)·cot(πx+1)

227.

a. f(u)=−6u−3,u=sinx,f(u)=−6u−3,u=sinx, b. 18(sin)−4x·cosx18(sin)−4x·cosx

229.

4 ( 5 − 2 x ) 3 4 ( 5 − 2 x ) 3

231.

6 ( 2 x 3 − x 2 + 6 x + 1 ) 2 ( 3 x 2 − x + 3 ) 6 ( 2 x 3 − x 2 + 6 x + 1 ) 2 ( 3 x 2 − x + 3 )

233.

−3 ( tan x + sin x ) −4 · ( sec 2 x + cos x ) −3 ( tan x + sin x ) −4 · ( sec 2 x + cos x )

235.

−7 cos ( cos 7 x ) · sin 7 x −7 cos ( cos 7 x ) · sin 7 x

237.

−12 cot 2 ( 4 x + 1 ) · csc 2 ( 4 x + 1 ) −12 cot 2 ( 4 x + 1 ) · csc 2 ( 4 x + 1 )

239.

10 3 4 10 3 4

241.

y = −1 2 x y = −1 2 x

243.

x = ± 6 x = ± 6

245.

10

247.

− 1 8 − 1 8

249.

−4 −4

251.

−12 −12

253.

a. −200343−200343 m/s, b. 60024016002401 m/s2, c. 由于速度和加速度符号相反,列车正在减速。

255.

a. C′(x)=0.0003x2−0.04x+3C′(x)=0.0003x2−0.04x+3 b. dCdt=100·(0.0003x2−0.04x+3)dCdt=100·(0.0003x2−0.04x+3) c. 每周大约90,300美元

257.

a. dSdt=−8πr2(t+1)3dSdt=−8πr2(t+1)3 b. 体积以 −π36−π36 ft3/min 的速率减少。

259.

~2.3~2.3 ft/hr

第3.7节练习

261.

a.

一条曲线从 (−3, 0) 开始,经过 (−2, 1) 和 (1, 2)。还有另一条曲线,它与前一条曲线关于直线 x = y 对称。也就是说,它从 (0, −3) 开始,经过 (1, −2) 和 (2, 1)。


b. (f−1)′(1)~2(f−1)′(1)~2

263.

a.

一个四分之一圆,从 (0, 4) 开始,到 (4, 0) 结束。


b. y'=-x16-x2y'1=-116-1=-115y'=-x16-x2y'1=-116-1=-115

265.

a. 6, b. x=f−1(y)=(y+32)1/3,x=f−1(y)=(y+32)1/3, c. 1616

267.

a. 1,1, b. x=f−1(y)=sin−1y,x=f−1(y)=sin−1y, c. 11

269.

1 5 1 5

271.

1 3 1 3

273.

1 1

275.

a. 4,4, b. y=4xy=4x

277.

a. −113,−113, b. y=−113x+1813y=−113x+1813

279.

2 x 1 − x 4 2 x 1 − x 4

281.

−1 1 − x 2 −1 1 − x 2

283.

3 ( 1 + tan −1 x ) 2 1 + x 2 3 ( 1 + tan −1 x ) 2 1 + x 2

285.

−1 ( 1 + x 2 ) ( tan −1 x ) 2 −1 ( 1 + x 2 ) ( tan −1 x ) 2

287.

x ( 5 − x 2 ) 4 − x 2 x ( 5 − x 2 ) 4 − x 2

289.

−1 −1

291.

1 2 1 2

293.

1 10 1 10

295.

a. v(t)=11+t2v(t)=11+t2 b. a(t)=−2t(1+t2)2a(t)=−2t(1+t2)2 c. (a)0.2,0.06,0.03;(b)−0.16,−0.028,−0.0088(a)0.2,0.06,0.03;(b)−0.16,−0.028,−0.0088 d. 冰球在第2秒、第4秒和第6秒时正在减速。

297.

−0.0168−0.0168 弧度/英尺

299.

a. dθdx=10100+x2−401600+x2dθdx=10100+x2−401600+x2 b. 18325,9340,424745,018325,9340,424745,0 c. 随着一个人离屏幕越来越远,视角会增大,也就是说,离屏幕越远,屏幕在视野中看起来越宽。 d. −5412905,−3500,−19829945,−91360−5412905,−3500,−19829945,−91360 e. 当人离屏幕超过20英尺时,视角会减小。为了使视角最大化,人应该站在离屏幕20英尺的最佳距离。

第3.8节练习

301.

d y d x = −2 x y d y d x = −2 x y

303.

d y d x = x 3 y − y 2 x d y d x = x 3 y − y 2 x

305.

d y d x = y − y 2 x + 4 x + 4 − x d y d x = y − y 2 x + 4 x + 4 − x

307.

d y d x = y 2 cos ( x y ) 2 y − sin ( x y ) − x y cos ( x y ) d y d x = y 2 cos ( x y ) 2 y − sin ( x y ) − x y cos ( x y )

309.

d y d x = −3 x 2 y − y 3 x 3 + 3 x y 2 d y d x = −3 x 2 y − y 3 x 3 + 3 x y 2

311.


该图形在四个象限中各有一个月牙形。有一条直线标记为 T(x),其斜率为 −1/2,y 轴截距为 2。


y=−12x+2y=−12x+2

313.


该图形有两条曲线,一条在第一象限,一条在第四象限。它们关于 x 轴对称。第一象限的曲线从 (0.3, 5) 经过 (1.5, 3.5) 到 (5, 4)。有一条直线标记为 T(x),其斜率为 1/(π + 12),y 轴截距为 −(3π + 38)/(π + 12)。


y=1π+12x−3π+38π+12y=1π+12x−3π+38π+12

315.


该图形从第三象限靠近 (−5, 0) 处开始,在 x = −4 之前一直靠近 0,然后下降直到接近 (0, −5)。在 x = 0 处有一条渐近线。该图形再次从靠近 (0, 5) 处开始,下降到 (1, 0),然后略微上升,之后下降到接近 (5, 0)。有一条直线标记为 T(x),它与 y = 0 重合。


y=0y=0

317.

a. y=−x+2y=−x+2 b. (3,−1)(3,−1)

319.

a. (±7,0)(±7,0) b. −2−2 c. 它们是平行的,因为在两个截距处的斜率相同。

321.

y = − x + 1 y = − x + 1

323.

a. −0.5926−0.5926 b. 当劳动力投入为81美元,资本投入为16美元时,每投入1美元劳动力,资本投入减少0.5926美元。

325.

−8 −8

327.

−2.67 −2.67

329.

y ′ = − 1 1 − x 2 y ′ = − 1 1 − x 2

第3.9节练习

331.

2 x e x + x 2 e x 2 x e x + x 2 e x

333.

e x 3 ln x ( 3 x 2 ln x + x 2 ) e x 3 ln x ( 3 x 2 ln x + x 2 )

335.

4 ( e x + e − x ) 2 4 ( e x + e − x ) 2

337.

2 4 x + 2 · ln 2 + 8 x 2 4 x + 2 · ln 2 + 8 x

339.

π x π − 1 · π x + x π · π x ln π π x π − 1 · π x + x π · π x ln π

341.

5 2 ( 5 x − 7 ) 5 2 ( 5 x − 7 )

343.

tan x ln 10 tan x ln 10

345.

2 x · ln 2 · log 3 7 x 2 − 4 + 2 x · 2 x ln 7 ln 3 2 x · ln 2 · log 3 7 x 2 − 4 + 2 x · 2 x ln 7 ln 3

347.

( sin 2 x ) 4 x [ 4 · ln ( sin 2 x ) + 8 x · cot 2 x ] ( sin 2 x ) 4 x [ 4 · ln ( sin 2 x ) + 8 x · cot 2 x ]

349.

x log 2 x · 2 ln x x ln 2 x log 2 x · 2 ln x x ln 2

351.

x cot x · [ − csc 2 x · ln x + cot x x ] x cot x · [ − csc 2 x · ln x + cot x x ]

353.

x −1 / 2 ( x 2 + 3 ) 2 / 3 ( 3 x − 4 ) 4 · [ −1 2 x + 4 x 3 ( x 2 + 3 ) + 12 3 x − 4 ] x −1 / 2 ( x 2 + 3 ) 2 / 3 ( 3 x − 4 ) 4 · [ −1 2 x + 4 x 3 ( x 2 + 3 ) + 12 3 x − 4 ]

355.


函数从 (−3, 0) 开始,略微下降,然后通过原点上升,并上升到 (1.25, 10)。有一条直线标记为 T(x),其斜率为 −1/(5 + 5 ln 5),y 轴截距为 5 + 1/(5 + 5 ln 5)。


y=−15+5ln5x+(5+15+5ln5)y=−15+5ln5x+(5+15+5ln5)

357.

a. x=e~2.718x=e~2.718 b. y' > 0 在 (0, e); y' < 0 在 (e, ∞)y' > 0 在 (0, e); y' < 0 在 (e, ∞)

359.

a. P=500,000(1.05)tP=500,000(1.05)t 个体 b. P′(t)=24395·(1.05)tP′(t)=24395·(1.05)t 个体/年 c. 39,73739,737 个体/年

361.

a. 1960年初,纽约市有5.3千例该疾病。1964年初,美国约有723例该疾病。 b. 1960年初,该疾病病例数以每年−4.611−4.611千例的速度减少;1963年初,该疾病病例数以每年−0.2808−0.2808千例的速度减少。

363.

p = 35741 ( 1.045 ) t p = 35741 ( 1.045 ) t

365.
自1790年以来的年份 P″P″
0 69.25
10 107.5
20 167.0
30 259.4
40 402.8
50 625.5
60 971.4
70 1508.5

复习练习

367.

错误。

369.

错误

371.

1 2 x + 4 1 2 x + 4

373.

9 x 2 + 8 x 3 9 x 2 + 8 x 3

375.

e sin x cos x e sin x cos x

377.

x sec 2 ( x ) + 2 x cos ( x ) + tan ( x ) − x 2 sin ( x ) x sec 2 ( x ) + 2 x cos ( x ) + tan ( x ) − x 2 sin ( x )

379.

1 4 ( x 1 − x 2 + sin −1 ( x ) ) 1 4 ( x 1 − x 2 + sin −1 ( x ) )

381.

cos x · ( ln x + 1 ) − x ln ( x ) sin x cos x · ( ln x + 1 ) − x ln ( x ) sin x

383.

4 x ( ln 4 ) 2 + 2 sin x + 4 x cos x − x 2 sin x 4 x ( ln 4 ) 2 + 2 sin x + 4 x cos x − x 2 sin x

385.

T = ( 2 + e ) x − 2 T = ( 2 + e ) x − 2

387.


函数是直线 y = −4 直到 x = 0,此时它变成一条从原点开始斜率为 2 的直线。此函数在 x = 0 处没有赋值。
389.

w′(3)=−2.9π6.w′(3)=−2.9π6. 凌晨3点,潮汐以1.518英尺/小时的速度下降。

391.

−7.5.−7.5. 风速以7.5英里/小时的速度下降