内容正文:
第三章 一元函数的导数及其应用
第一节 导数的概念及其意义、导数的运算
[基础巩固练]
1.(2023·营口模拟)下列函数的求导正确的是( )
A.(x-2)′=-2x
B.(xcos x)′=cos x-xsin x
C.(ln 10)′=
D.(e2x)′=2ex
解析:B [(x-2)′=-2x-3,∴A错;(xcos x)′=cos x-xsin x,∴B对;(ln 10)′=0,∴C错;(e2x)′=2e2x,∴D错.]
2.(2023·上饶一模)设f(x)为可导函数,且=-1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为( )
A.2 B.-1 C.1 D.-
解析:D [由导数的几何意义,点(1,f(1))处的切线斜率为f′(1),因为Δx→0时,→-1,
所以f′(1)===-,
所以在点(1,f(1))处的切线斜率为-,故选D.]
3.(2023·濮阳下学期开学考)已知定义域为R的函数f(x)=sin x-xf′(0)(f′(x)为f(x)的导函数),则f′=( )
A.1- B.0 C.- D.1
解析:C [因为f(x)=sin x-xf′(0),所以f′(x)=cos x-f′(0),所以f′(0)=cos 0-f′(0),解得:f′(0)=,所以f′(x)=cos x-,所以f′=cos-=-.故选C.]
4.(2023·百师联盟联考一)已知函数f(x)=xln x2-x+1,则曲线y=f(x)在点(e,f(e))处的切线方程为( )
A.3x-y-2e+1=0
B.(e-1)x+ey-2e2-e=0
C.(e+1)x+ey-2e2-e=0
D.3x-y-3e+1=0
解析:A [由题意,f(e)=e+1,f′(x)=2ln x+1,所以k=f′(e)=3,
所以曲线y=f(x)在点(e,f(e))处的切线方程为y-(e+1)=3(x-e),即3x-y-2e+1=0.故选A.]
5.(多选)若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是( )
A.y=cos x B.y=ln x
C.y=ex D.y=x2
解析:AD [由题意y=f(x)具有T性质,则存在x1,x2,使得f′(x1)·f′(x2)=-1.对于A,因为f′(x)=-sinx,存在x1=,x2=-,使得f′(x1)f′(x2)=-1;对于B,因为f′(x)=>0,不存在x1,x2,使得f′(x1)·f′(x2)=-1;对于C,因为f′(x)=ex>0,不存在x1,x2,使得f′(x1)f′(x2)=-1;对于D,因为f′(x)=2x,存在x1=1,x2=-,使得f′(x1)f′(x2)=4x1x2=-1.故选AD.]
6.(多选) (2023·泰州模拟)已知函数f(x)及其导函数f′(x),若存在x0使得f(x0)=f′(x0),则称x0是f(x)的一个“巧值点”.下列选项中有“巧值点”的函数是( )
A.f(x)=x2 B.f(x)=e-x
C.f(x)=ln x D.f(x)=tan x
解析:AC [若f(x)=x2,则f′(x)=2x,令x2=2x,得x=0或x=2,方程显然有解,故A符合要求;若f(x)=e-x,则f′(x)=-e-x,令e-x=-e-x,此方程无解,故B不符合要求;若f(x)=ln x,则f′(x)=,令ln x=,在同一直角坐标系内作出函数y=ln x与y=的图象(作图略),可得两函数的图象有一个交点,所以方程f(x)=f′(x)存在实数解,故C符合要求;若f(x)=tan x,则f′(x)=′=,令tan x=,化简得sinxcosx=1,变形可得sin2x=2,无解,故D不符合要求.故选AC.]
7.(2023·武汉二模)已知函数f(x)=f′(0)e2x-e-x,则f(0)=__________.
解析:由函数f(x)=f′(0)e2x-e-x求导得:f′(x)=2f′(0)e2x+e-x,当x=0时,f′(0)=2f′(0)+1,解得f′(0)=-1,因此,f(x)=-e2x-e-x,所以f(0)=-2.
答案:-2
8.(2023·大同模拟)若直线y=2x+a是函数y=x+ln x的图象在某点处的切线,则实数a=________.
解析:设切点坐标为(x0,y0),则
所以x0=1,y0=1,a=-1.
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