内容正文:
[对应学生用书P283]
A组 保分练
1.已知函数f(x)=x sin x+ax,且f′=1,则a=( )
A.0 B.1
C.2 D.4
解析 因为f′(x)=sin x+x cos x+a,且f′=1,所以sin +cos +a=1,即a=0.
答案 A
2.(多选)下列求导数运算不正确的是( )
A.(sin x)′=-cos x B.(log2x)′=
C.′= D.(e2x+1)′=2e2x+1
解析 选项A,(sin x)′=cos x,故A错误;
选项B,(log2x)′=,故B错误;
选项C,′=,故C错误;
选项D,(e2x+1)′=e2x+1·(2x+1)′=2e2x+1,正确.
答案 ABC
3.已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则该函数的图象是( )
解析 由y=f′(x)的图象是先上升后下降可知,函数y=f(x)图象的切线的斜率先增大后减小,故选B.
答案 B
4.(2022·洛阳三模)若过点P作曲线y=x3的切线,则这样的切线共有( )
A.0条 B.1条
C.2条 D.3条
解析 设切点为,由y=x3,所以y′=3x2,所以y′|x=x0=3x,
所以切线方程为y-x=3x,即y=3xx-2x,因为切线过点P,
所以0=3x-2x,解得x0=0或x0=,
所以过点P作曲线y=x3的切线可以作2条,故选C.
答案 C
5.(2022·新乡三模)若函数f(x)=ex+x3+a的图象在点处的切线方程为y=kx+2k,则a=( )
A.1 B.-1
C.0 D.2
解析 因为f(x)=ex+x3+a,则f′(x)=ex+3x2,则f′(0)=1=k,即切线方程为y=x+2,所以,f(0)=1+a=2,解得a=1.
答案 A
6.已知函数f(x)=+,则f′(x)=________.
解析 f′(x)=+(x-2)′=+(-2)x-3
=-.
答案 -
7.(2022·泸州三模)曲线y=+x在点处的切线方程为____________________.
解析 y′=+1=+1,k=1+1=2,
则切线方程为y-1=2,即y=2x-1.
答案 y=2x-1
8.已知函数f(x)=+3ln x-x2,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为bx+y-2=0,则a+2b=________.
解析 由题意知,f′(x)=-+-2x,f′(1)=-a+1=-b,f(1)=a-1=2-b,解得a=2,b=1,所以a+2b=4.
答案 4
9.(2022·东北三校第一次联考)定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足f(x)+xf′(x)=,f(1)=1,则f(x)的零点是________.
解析 令g(x)=xf(x),则g′(x)=f(x)+xf′(x)=,∴g(x)=ln x+C(C为常数),即xf(x)=ln x+C(C为常数).又f(1)=1,∴C=1,∴f(x)=,令f(x)==0,则ln x+1=0,∴ln x=-1,得x=e-1=,故f(x)的零点为.
答案
10.已知函数f(x)=-x3+x2+ax+b(a,b∈R).
(1)当a=3,b=0时,求函数f(x)在(3,f(3))处的切线方程;
(2)若函数f(x)在其图象上任意一点(x0,f(x0))处切线的斜率都小于2a2,求实数a的取值范围.
解析 (1)a=3,b=0时,
f(x)=-x3+x2+3x,
f(3)=9,f′(x)=-x2+2x+3,
f′(3)=-9+6+3=0,k=0,
所以函数f(x)在x=3处的切线方程为y=9.
(2)因为f′(x)=-x2+2x+a,
由题意得f′(x)=-x2+2x+a<2a2对任意x∈R恒成立,
即-x2+2x<2a2-a对任意x∈R恒成立,
设g(x)=-x2+2x,
所以g(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1,
所以当x=1时,g(x)有最大值为1,
所以2a2-a>1,解得a>1或a<-,所以,实数a的取值范围为.
B组 提升练
11.(2022·新高考全国卷Ⅰ)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 易得曲线不过原点,设切点为(x0,(x0+a)·),则切线斜率为f′(x0)=(x0+a+1)ex0.
可得切线方程为y-(x0+a) =(x0+a+1) ·(x-x0),又切线过原点,可得-(x0+a) =-x0(x0+a+1) ,化简得x+ax0-a=0(※),又切线有两条,即※方程有两不等实根,由判别式Δ=a2+4a>0,得a<-4,或a>0.
答案 (-∞,-4)∪(0,+∞)
12.(2022·