内容正文:
第10节 导数的概念与计算
学生用书 课时冲关十三 P318
[基础训练组]
1.下列求导数的运算中错误的是( )
A.(3x)′=3xln 3
B.(x2ln x)′=2xln x+x
C.′=
D.(sin x·cos x)′=cos 2x
解析:C [因为′=,C项错误.]
2.(2023·邵阳市质检)已知函数f(x)=f′(-2)ex-x2,则f′(-2)=( )
A. B.
C. D.
解析:D [∵f′(x)=f′(-2)ex-2x,
∴f′(-2)=f′(-2)·e-2-2·(-2),
解得f′(-2)=.]
3.已知点P在曲线y=上,α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:A [求导可得y′=,
∵ex+e-x+2≥2+2=4,当且仅当x=0时,等号成立,
∴y′∈[-1,0),得tan α∈[-1,0),
又α∈[0,π),∴≤α<π.]
4.已知f1(x)=sin x+cos x,fn+1(x)是fn(x)的导函数,即f2(x)=f1′(x),f3(x)=f2′(x),…,fn+1(x)=fn′(x),n∈N*,则f2 023(x)=( )
A.-sin x-cos x B.sin x-cos x
C.-sin x+cos x D.sin x+cos x
解析:A [∵f1(x)=sin x+cos x,∴f2(x)=f1′(x)=cos x-sin x,f3(x)=f2′(x)=-sin x-cos x,f4(x)=f3′(x)=-cos x+sin x,f5(x)=f4′(x)=sin x+cos x,…,∴fn(x)的解析式以4为周期重复出现,∵2 023=4×505+3,
∴f2 023(x)=f3(x)=-sin x-cos x.]
5.(2023·聊城市模拟)若曲线y=acos x+sin x在处的切线方程为x-y+1-=0,则实数a的值为( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
解析:A [y=acos x+sin x的导数为y′=-asin x+cos x,可得曲线在处的切线斜率为k=-a,由切线方程x-y+1-=0,
可得-a=1,即a=-1.]
6.已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln (-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程是________.
解析:由f(x)为偶函数,可得f(-x)=f(x).
因为当x<0时,f(x)=ln (-x)+3x,
所以x>0时,f(x)=ln x-3x,f′(x)=-3,
可得f(1)=ln 1-3=-3,f′(1)=1-3=-2,
所以曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程为y-(-3)=-2(x-1),
即为2x+y+1=0.
答案:2x+y+1=0
7.若曲线f(x)=ax5+ln x存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是________.
解析:曲线f(x)=ax5+ln x存在垂直于y轴的切线,即f′(x)=0有正实数解.又∵f′(x)=5ax4+,
∴方程5ax4+=0有正实数解.∴5ax5=-1有正实数解.
∴a<0.故实数a的取值范围是(-∞,0).
答案:(-∞,0)
8.(2023·广东潮州模拟)已知f (x)=x2+2xf′(2 022)+2 022ln x,则f′(1)=________.
解析:由题意,得f′(x)=x+2f′(2 022)+,
所以f′(2 022)=2 022+2f′(2 022)+1,
解得f′(2 022)=-2 023,
所以f′(x)=x+-4 046,
所以f′(1)=1+2 022-4 046=-2 023.
答案:-2 023
9.已知函数f(x)=x3-3x及y=f(x)上一点P(1,-2),过点P作直线l.
(1)求使直线l和y=f(x)相切且以P为切点的直线方程;
(2)求使直线l和y=f(x)相切且切点异于P的直线方程.
解:(1)由f(x)=x3-3x得f′(x)=3x2-3,过点P且以P(1,-2)为切点的直线的斜率f′(1)=0,
∴所求的直线方程为y=-2.
(2)设过P(1,-2)的直线l与y=f(x)切于另一点(x0,y0),
则f′(x0)=3x-3.
又直线过(x0,y0),P(1,-2),
故其斜率可表示为=,
又=3x-3,
即x-3x0+2=3(x-1)(x0-1),
解得x0=1(舍去)或x0=-,
故所求直线的斜率为k=3×=-,
∴所求直线的方程为y-(-2)=-(x-1),即9x+4y-1=0.
10.已知函数f(x)=x3-2x2+3x(x∈R)的图象为曲线C.
(1)求过曲线C上任意一点切线斜率的取值范围;