内容正文:
[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+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.
解析 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.
解析 (1)根据题意,得f′(x)=3x2+1.
所以曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的斜率k=f′(2)=13,
所以要求的切线方程为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.
又直线l过点(0,0),则(3x+1)(0-x0)+x+x0-16=0,
整理得x=-8,解得x0=-2,
所以y0=(-2)3+(-2)-16=-26,l的斜率k′=13,
所以直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26).
[提升练]
11.(2022·宝鸡模拟)已知直线y=kx(k>0)和曲线f(x)=x-a ln x(a≠0)相切,则a的取值范围是( )
A.(-∞,0)∪(0,e) B.(0,e)
C.(0,1)∪(1,e) D.(-∞,0)∪(1,e)
解析 设直线y=kx与曲线f(x)