内容正文:
[对应学生用书P55]
求两条曲线的公切线,如果同时考虑两条曲线与直线相切,头绪会比较乱,为了使思路更清晰,一般是把两条曲线分开考虑,先分析其中一条曲线与直线相切,再分析另一条曲线与直线相切,直线与抛物线相切可用判别式法.
已知曲线y=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y=x+ln x,所以y′=1+,y′|x=1=2.
所以曲线y=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,ax+(a+2)x0+1).
因为y′=2ax+(a+2),
由解得
[答案] 8
已知f(x)=ex(e为自然对数的底数),g(x)=ln x+2,直线l是f(x)与g(x)的公切线,则直线l的方程为________.
[解析] 设l与f(x)=ex的切点为(x1,y1),
同理设l与g(x)=ln x+2的切点为(x2,y2),
∴y2=ln x2+2,g′(x)=,
∴g′(x2)=,
切点为(x2,ln x2+2),
切线斜率k=,
∴切线方程为y-(ln x2+2)=(x-x2),
即y=·x+ln x2+1, ②
由题意知,①与②相同,
解得x1=1或x1=0,
当x1=1时,切线方程为y=ex;
当x1=0时,切线方程为y=x+1,
综上,直线l的方程为y=ex或y=x+1.
[答案] y=ex或y=x+1
[对应学生用书P306]
[保分练]
1.(2022·开封一模)函数f(x)=ln x+x3的图象在点(1,f(1))处的切线方程为( )
A.4x-y-3=0 B.4x+y-3=0
C.x-4y-3=0 D.x+4y-3=0
解析 由已知得f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+3x2,所以f(1)=1,f′(1)=4,所以函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y-1=4(x-1),即4x-y-3=0,故选A.
答案 A
2.一个港口的某一观测点的水位在退潮的过程中,水面高度y(单位:cm)关于时间t(单位:s)的函数为y=h(t)=,当t=3时,水面下降的速度为( )
A.- cm/s B. cm/s
C.- cm/s D. cm/s
解析 由题意得,h′(t)==,所以h′(3)==-,故当t=3时,水面下降的速度为 cm/s,故选B.
答案 B
3.设函数f(x)=x+g(x)在R上可导,且在f(x)图象上的点(1,f(1))处的切线方程为y=-x+2,则g(1)+g′(1)=( )
A.-2 B.0
C.1 D.2
解析 ∵点(1,f(1))在切线y=-x+2上,∴f(1)=-1+2=1.又f′(1)=-1,∴f(1)+f′(1)=0.∵f(x)=x+g(x),∴f′(x)=1+g′(x),∴f(1)+f′(1)=1+g(1)+1+g′(1)=0,故g(1)+g′(1)=-2.故选A.
答案 A
4.已知直线y=kx+1与曲线f(x)=ln x相切,则k等于( )
A. B.
C.e D.e2
解析 由f(x)=ln x,得f′(x)=,设切点为(x0,ln x0),则解得x0=e2,则k==.
答案 A
5.设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f′(2021)=( )
A.1 B.2
C. D.
解析 令ex=t,则x=ln t,所以f(t)=ln t+t,故f(x)=ln x+x.
求导得f′(x)=+1,故f′(2021)=+1=.故选D.
答案 D
6.设f(x)=则f(x)dx=________.
答案 +
7.已知函数f(x)=+ex cos x,若f′(0)=-1,则a=________.
解析 f′(x)=+ex cos x-ex sin x
=+ex cos x-ex sin x,
∴f′(0)=-a+1=-1,则a=2.
答案 2
8.(2022·南昌一模)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,其导函数为f′(x),且f(ln x)=x+ln x,则f′(1)=________.
解析 因为f(ln x)=x+ln x,所以f(x)=x+ex,所以f′(x)=1+ex,
所以f′(1)=1+e1=1+e.
答案 1+e
9.已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x