内容正文:
课 时 必 备 练(十三) 导数的概念及运算
1.(2020·全国卷Ⅰ)函数f(x)=x4-2x3的图象在点(1,f(1))处的切线方程为( )
A.y=-2x-1 B.y=-2x+1
C.y=2x-3 D.y=2x+1
解析:选B 通解:∵f(x)=x4-2x3,∴f′(x)=4x3-6x2,∴f′(1)=-2,又f(1)=1-2=-1,∴所求的切线方程为y+1=-2(x-1),即y=-2x+1.故选B.
2.(2019·高考全国卷Ⅲ)已知曲线y=aex+x ln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( )
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
解析:选D.∵ y′=aex+ln x+1,∴ k=y′|x=1=ae+1,
∴ 切线方程为y-ae=(ae+1)(x-1),即y=(ae+1)x-1.
∵ 已知切线方程为y=2x+b,
∴ 解得故选D.
3.(2019·高考全国卷Ⅱ)曲线y=2sin x+cos x在点(π,-1)处的切线方程为( )
A.x-y-π-1=0 B.2x-y-2π-1=0
C.2x+y-2π+1=0 D.x+y-π+1=0
解析:选C.设y=f(x)=2sin x+cos x,则f′(x)=2cos x-sin x,∴ f′(π)=-2,∴ 曲线在点(π,-1)处的切线方程为y-(-1)=-2(x-π),即2x+y-2π+1=0.故选C.
4.(2018·高考全国卷Ⅰ)设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为( )
A.y=-2x B.y=-x
C.y=2x D.y=x
解析:选D.因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),由此可得a=1,故f(x)=x3+x,f′(x)=3x2+1,f′(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.
5.若点P是曲线y=x2-ln x上任意一点,则点P到直线y=x-2距离的最小值为( )
A.1 B. C. D.
解析:选B.因为定义域为(0,+∞),令y′=2x-=1,解得x=1,则在P(1,1)处的切线方程为x-y=0,所以两平行线间的距离为d==.
6.(2020·全国卷Ⅲ)设函数f(x)=.若f′(1)=,则a=________.
解析:由于f′(x)=,故f′(1)==,解得a=1.
答案:1
7.设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f′(2 018)=________.
答案:
8.(高考天津卷)已知a∈R,设函数f(x)=ax-ln x的图象在点(1,f(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为________.
答案:1
9.已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x+b(a,b∈R).
(1)若函数f(x)的图象过原点,且在原点处的切线斜率为-3,求a,b的值;
(2)若曲线y=f(x)存在两条垂直于y轴的切线,求a的取值范围.
解:f′(x)=3x2+2(1-a)x-a(a+2).
(1)由题意得
解得b=0,a=-3或a=1.
(2)因为曲线y=f(x)存在两条垂直于y轴的切线,
所以关于x的方程f′(x)=3x2+2(1-a)x-a(a+2)=0有两个不相等的实数根,所以Δ=4(1-a)2+12a(a+2)>0,
即4a2+4a+1>0,所以a≠-.
所以a的取值范围为∪.
10.已知函数f(x)=x3+x-16.
(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的方程;
(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标;
(3)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=-x+3垂直,求切点坐标与切线的方程.
解:(1)可判定点(2,-6)在曲线y=f(x)上.
因为f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1.
所以f(x)在点(2,-6)处的切线的斜率为k=f′(2)=13.所以切线的方程为y=13(x-2)+(-6),即y=13x-32.
(2)设切点为(x0,y0),则直线l的斜率为f′(x0)=3x+1,
所以直线l的方程为y=(3x+1)(x-x0)+x+x0-16,又因为直线l过点(0,0),
所以0=(3x+1)(-x0)+x+x0-16,整理得,x=-8,
所以x0=-2,所以y0=(-2)3+(-2)-16=-26,
k=3×(-2)2+1=13.
所以直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26).
(3)因为切线与直线y=-x+3垂直,所以切线的斜率k=4.
设切点的坐标为(x0,y0),则f′(x0