内容正文:
§4 导数的四则运算法则
4.1 导数的加法与减法法则
4.2 导数的乘法与除法法则
选题明细表
知识点、方法
题号
导数的四则运算
1,3,4,5
利用导数求曲线的切线方程
2,8,10
导数运算法则的综合应用
6,7,9,11,12
基础巩固
1.(2022·北京朝阳区高二期末)已知函数f(x)=,则f′(x)=( A )
A. B.
C. D.
解析:因为f(x)=,所以f′(x)==,即f′(x)=.故选A.
2.(多选题)曲线f(x)=x3+x-2在点P0处的切线平行于直线y=4x-1,则点P0的坐标为( AC )
A.(1,0) B.(2,8)
C.(-1,-4) D.(2,8)和(-1,-4)
解析:因为f(x)=x3+x-2,所以f′(x)=3x2+1,设P0(x0,y0),则f′(x0)=
3+1=4,所以x0=±1,故点P0的坐标为(1,0)或(-1,-4).故选AC.
3.(2022·江西南昌高二期末)已知函数f(x)=f′()sin x-cos x,则f()的值为( B )
A.- B.0 C.1 D.
解析:因为f′(x)=f′()cos x+sin x,则f′()=f′()cos+sin,即f′()=f′()+,解得f′()=,故f(x)=sin x-cos x,所以f()=sin-cos=-=0.故选B.
4.(2022·宁夏青铜峡市高级中学高二期末)若函数f(x)=(x-2 019)
(x-2 020)(x-2 021)(x-2 022),则f′(2 021)=( A )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
解析:令g(x)=(x-2 019)(x-2 020)(x-2 022),则f(x)=(x-2 021)·
g(x),求导得f′(x)=1·g(x)+(x-2 021)·g′(x),所以f′(2 021)=
g(2 021)=2×1×(-1)=-2.故选A.
5.设f(x)=-,则f′(1)= .
解析:因为f′(x)=(-)′=-+,
所以f′(1)=-1+=-.
答案:-
6.已知曲线f(x)=x+ln x在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a= .
解析:法一 因为f(x)=x+ln x,所以f′(x)=1+,当x=1时,f′(1)=2,所以曲线f(x)=x+ln x在点(1,1)处的切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.因为y=2x-1与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,所以a≠0(当a=0时曲线变为y=2x+1与已知直线平行).由消去y,得ax2+ax+2=0.由Δ=a2-8a=0,解得a=8.
法二 同法一步骤得切线方程为y=2x-1.
设y=2x-1与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切于点(x0,a+(a+2)x0+1).因为y′=2ax+a+2,所以当x=x0时,y′=2ax0+a+2.
由解得
答案:8
能力提升
7.(2022·广西河池高二期末)已知点P是曲线y=上一动点,α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( A )
A.(0,] B.[,)
C.[,] D.(0,]
解析:函数y=的定义域是R,求导得y′=,而ex>0,则曲线在点P(t,y0)(t∈R)处的切线的斜率k==≤=,当且仅当et=,即t=ln 3时取等号,而>0,于是得0<tan α≤,又倾斜角α为锐角,因此,0<α≤,所以α的取值范围是(0,].故选A.
8.(多选题)直线y=x+b能作为下列函数的图象的切线的是( BCD )
A.f (x)= B.f (x)=x4
C.f (x)=sin x D.f (x)=ex
解析:f (x)=,故f′(x)=-=,无解,A不符合题意;f (x)=x4,故
f′(x)=4x3=,故x=,即曲线在点(,)处的切线方程为y=x-,B符合题意;f(x)=sin x,故f′(x)=cos x=,取x=,故曲线在点(,)处的切线方程为y=x-+,C符合题意;f (x)=ex,故f′(x)=ex=,故x=-ln 2,曲线在点(-ln 2,)处的切线方程为y=x+ln 2+,D符合题意.故选BCD.
9.(2022·新高考Ⅰ卷)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是 .
解析:因为y=(x+a)ex,所以y′=(x+a+1)ex.设切点为A(x0,(x0+a))
(x0≠0),O为坐标原点,由题意,得切线斜率kOA=(x0+a+1)=,化简,得+ax0-a=0.因为曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,所以关于+ax0-a=0有两个不同的根,所以Δ=a2+4a>0,解得a<