内容正文:
分级练(18) 导数的概念及运算
分级一 提能强化
1.(2022·广东广州一模)曲线f(x)=x3+1在点(-1,a)处的切线方程为( )
A.y=3x+3 B.y=3x+1
C.y=-3x-1 D.y=-3x-3
A 解析:∵f(x)= x3+1,∴f′(x)=3x2,所以f′(-1)=3,又当x=-1时,a=x3+1=-1+1=0,所以f(x)=x3+1在点(-1,a)处的切线方程为y=3(x+1),即y=3x+3.
2.(2023·江苏南京模拟)设曲线y=ax-ex-1在点x=1处的切线方程为y=2x,则a=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
D 解析:y′=a-ex-1,∵y′|x=1=a-1=2,则a=3.
3. 函数f(x)的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.f′(1)>f′(2)>0>f′(3)
B.f′(1)<f′(2)<f′(3)<0
C.0<f′(1)<f′(2)<f′(3)
D.f′(1)>f′(2)>f′(3)>0
D 解析:如图,作出函数f(x)在x=1,2,3处的切线l1,l2,l3,可见三条切线的斜率依次递减,但是都大于零,由导数的几何意义可知,f′(1)>f′(2)>f′(3)>0,故选D.
4.(2023·山东潍坊模拟)已知y=x-1与曲线y=ln (x-a)相切,则a的值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
B 解析:由题意,设切点为(x0,x0-1),所以x0-1=ln (x0-a),y′=,所以=1⇒x0-a=1,所以x0=a+1,则a+1-1=ln (a+1-a),即a=0.
5.已知函数f(x)=x2+cos x,则其导函数f′(x)的图象大致是( )
A 解析:f′(x)=x-sin x,故f′(x)为奇函数,排除B,D,又f′()=-sin =-<0,排除C,故选A.
6.(多选)(2022·福建漳州二模)已知函数f(x)=ex,则下列结论正确的是( )
A.曲线y=f(x)的切线斜率可以是1
B.曲线y=f(x)的切线斜率可以是-1
C.过点(0,1)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有1条
D.过点(0,0)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有2条
AC 解析:因为函数f(x)=ex,所以f′(x)=ex.令f′(x)=ex=1,得x=0,所以曲线y=f(x)的切线斜率可以是1,故A正确;令f′(x)=ex=-1无解,所以曲线y=f(x)的切线斜率不可以是-1,故B错误; 因为(0,1)在曲线上,所以点(0,1)是切点,则f′(0)=1,所以切线方程为y-1=x,即y=x+1,所以过点(0,1)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有1条,故C正确;设切点(x0,),则切线方程为y-= (x-x0),因为点(0,0)在切线上,所以=x0,解得x0=1,所以过点(1,e)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有1条,故D错误.
7.(2023·福建福州格致中学模拟)已知函数f(x)=f′(0)ex+x2-[f(0)-1]x,则函数f(x)=____________.
答案:ex+x2 解析:由题意得f(0)=f′(0),且f′(x)=f′(0)ex+2x-f(0)+1,令x=0,得f′(0)=f(0)=1,故f(x)=ex+x2.
8.(2022·湖南衡阳二模)函数f(x)=x ln (-2x),则曲线y=f(x)在x=-处的切线方程为____________.
答案:4x-2y+e=0 解析:由题可知f′(x)=
ln (-2x)+1,所以f′(-)=2,又f(-)=-,故切线方程为y-(-)=2[x-(-)],即4x-2y+e=0.
9.(2023·江苏南京高三开学考试)已知函数f(x)=a ln x++x,g(x)=f′(x).若g(1)=g(3)=0,则f(2)=________.
答案:-4ln 2+ 解析:因为f(x)=a ln x++x,所以g(x)=f′(x)=-+1=,又g(1)=g(3)=0,即解得所以f(x)=-4ln x-+x,所以f(2)=-4ln 2+.
分级二 知能探究
10.若曲线y=f(x)=ln x+ax2(a为常数)不存在斜率为负数的切线,则实数a的取值范围是( )
A.(-,+∞) B.
C.(0,+∞) D.[0,+∞)
D 解析:f′(x)=+2ax=(x>0),根据题意有f′(x)≥0(x>0)恒成立,所以2ax2+1≥0(x>0)恒成立,即2a≥-(x>0)恒成立,所以a≥0,故实数a的取值范围为[0,+∞).
11.已知函数f(x)=,且f′(1)=1,则a=________,曲线y=f(x)在x=e处的切线方程为____