内容正文:
变化率与导数、导数的运算(见学生用书P319)
1.函数y=23x+1在x=0处的导数是( A )
A.6ln 2 B.2ln 2
C.6 D.2
2.下列求导运算正确的是( B )
A.′=1+ B.(log2x)′=
C.(5x)′= D.(x2cos x)′=2x sin x
3.[2023·连云港模拟] 函数f(x)=a(x+1)ex-x的图象在点(0,f(0))处的切线斜率为1,则a=( A )
A.1 B.-1
C.-2 D.2
【解析】 因为f′(x)=aex+a(x+1)ex-1,所以f′(0)=2a-1=1,解得a=1.
4.已知f(x)=x3-在x=1处的切线与直线l垂直,若直线l与x,y轴正半轴围成的三角形面积为2,则直线l的方程为( D )
A.4x+y-4=0 B.4x-y-4=0
C.x-4y-4=0 D.x+4y-4=0
【解析】 由f′(x)=3x2+,得f′(1)=4,故直线l的斜率为-,令l:y=-x+m(m>0),则直线l在x轴、y轴上的截距分别为4m,m.由题意知m·4m=2,解得m=1,故直线l的方程为x+4y-4=0,
5.[2023·丽水联考] 吹气球时,气球的体积V(单位:L)与半径r(单位:dm)之间的关系是V=πr3.当V=时,气球的瞬时膨胀率为( A )
A. dm/L B. dm/L
C.3 L/dm D.4π L/dm
【解析】 因为V=πr3,所以r=,所以r′=×V-,所以,当V=时,r′=×=×=×= dm/L.
6.已知函数f(x)=x2+cos x的图象在点(t,f(t))处的切线的斜率为k,则函数k=g(t)的大致图象是( A )
A. B.
C. D.
【解析】 因为函数f(x)=x2+cos x,所以f′(x)=x-sin x,则在点(t,f(t))处的切线的斜率为k=f′(t)=t-sin t,则g(t)=t-sin t,因为函数g(t)的定义域为R,且g(-t)=(-t)-sin (-t)=-(t-sin t)=-g(t),所以函数g(t)为奇函数,图象关于原点对称,排除B,D项.又当t=时,g=×-sin =-1<0,排除C项.
7.已知点P(x0,y0)在曲线C:y=x3-x2+1上移动,曲线C在点P处的切线的斜率为k,若k∈,则x0的取值范围是( B )
A. B.
C. D.[-7,9]
【解析】 由y=x3-x2+1,得y′=3x2-2x,则曲线C在点P(x0,y0)处的切线的斜率为k=y′|x=x0=3x-2x0,∵k∈,∴3x-2x0∈,即∴x0∈.
8.[2023·南京模拟] 已知函数f(x)=xex-mx+在(0,+∞)上有两个零点,则m的取值范围是( D )
A. B.
C.(e,+∞) D.(2e,+∞)
【解析】 函数f(x)=xex-mx+在(0,+∞)上有两个零点,等价于h(x)=xex与g(x)=m有两个不同的交点,g(x)恒过点.设g(x)与h(x)相切时切点为(a,aea),因为h′(x)=ex(x+1),所以切线斜率为ea(a+1),则切线方程为y-aea=(a+1)ea(x-a),当切线经过点时,解得a=1或a=-(舍),此时切线斜率为2e,由函数图象特征可知,函数f(x)=xex-mx+在(0,+∞)上有两个零点,则实数m的取值范围是(2e,+∞).
9.[多选题]已知函数f=ex,则下列结论正确的是( AC )
A.曲线y=f的切线斜率可以是1
B.曲线y=f的切线斜率可以是-1
C.过点且与曲线y=f相切的直线有且只有1条
D.过点且与曲线y=f相切的直线有且只有2条
【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;
因为在曲线上,所以点是切点,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,则切线方程为y-ex0=ex0,因为点在切线上,所以ex0=x0ex0,解得x0=1,所以过点且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有1条,故D错误.
10.已知函数f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y=3x-1,则f(1)+f′(1)=__5__.
【解析】 因为函数f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y=3x-1,所以f′(1)=3,f(1)=3×1-1=2,所以f(1)+f′(1)=3+