内容正文:
阶段测试(五) 导数的计算
(时间:60分钟 满分:75分)
一、单项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.已知函数f(x)的导数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(e)+ln x,则f′(e)=( )
A.e-1 B.-1 C.-e-1 D.-e
C [∵f(x)=2xf′(e)+ln x,
∴f′(x)=2f′(e)+.
∴f′(e)=2f′(e)+,解得f′(e)=-.]
2.设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为( )
A.y=-2x B.y=-x
C.y=2x D.y=x
D [方法一 ∵f(x)=x3+(a-1)x2+ax,
∴f′(x)=3x2+2(a-1)x+a.
∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x)恒成立,
即-x3+(a-1)x2-ax=-x3-(a-1)x2-ax恒成立.
∴a=1.∴f′(x)=3x2+1.∴f′(0)=1.
∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.
方法二 ∵f(x)=x3+(a-1)x2+ax为奇函数,
∴f′(x)=3x2+2(a-1)x+a为偶函数.
∴a=1,即f′(x)=3x2+1.∴f′(0)=1.
∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.]
3.已知函数y=(a>0)在x=x0处的导数为0,那么x0=( )
A.a B.±a
C.-a D.a2
B [因为y′===,所以x-a2=0,解得x0=±a.]
4.(2020·全国卷Ⅲ)若直线l与曲线y=和圆x2+y2=都相切,则l的方程为( )
A.y=2x+1 B.y=2x+
C.y=x+1 D.y=x+
D [圆x2+y2=的圆心为原点,半径为,经检验原点与A,D中的直线y=2x+1,y=x+的距离均为,即两直线与圆x2+y2=均相切;原点与B,C中的直线y=2x+,y=x+1的距离均不是,即两直线与圆x2+y2=均不相切,所以排除B,C.将直线方程y=2x+1代入y=,得2()2-+1=0,判别式Δ<0,所以直线y=2x+1与曲线y=不相切.所以排除A.对于D,曲线y=,则y′= .设切点为(x0,y0),由=,得x0=1.
∴切点为(1,1).∴切线方程y-1=(x-1),即y=x+.]
二、多项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
5.下列四个命题中错误的是( )
A.曲线y=x3在原点处没有切线
B.若函数f(x)=,则f′(0)=0
C.加速度是动点位移函数s(t)对时间t的导数
D.函数y=x5的导数的值恒非负
ABC [A中,y′=3x2,当x=0时,y′=0,∴y=x3在原点处的切线为y=0;B中,f(x)在x=0处导数不存在;C中,s(t)对时间t的导数为瞬时速度;D中,y′=5x4≥0.所以A,B,C错误,D正确.]
6.曲线f(x)=x3-x+3在点P处的切线平行于直线y=2x-1,则点P的坐标为( )
A.(1,3) B.(-1,3)
C.(3,-1) D.(1,-3)
AB [f′(x)=3x2-1,令f′(x)=2,得3x2-1=2,解得x=1或x=-1,∴P(1,3)或(-1,3).经检验,点(1,3),(-1,3)均不在直线y=2x-1上.]
三、填空题(本题共2小题,每小题5分,共10分.请把正确答案填在题中横线上.)
7.若函数f(x)=log3(x-1),则f′(2)=________.
[∵f(x)=log3(x-1),∴f′(x)=[log3(x-1)]′=.∴f′(2)=.]
8.已知函数f(x)=+ln (x+1),则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为________________.
7x-4y-2=0 [f′(x)=+=+,f′(0)=+=,而f(0)=-,因此曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y-(-)=(x-0),即7x-4y-2=0.]
四、解答题(本题共3小题,共35分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
9.(10分)已知函数f(x)=x3+3xf′(a)(其中a∈R),且f(a)=.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求曲线y=f(x)在x=a处的切线方程.
解 (1)f′(x)=x2+3f′(a),
于是有f′(a)=a2+3f′(a),即f′(a)=-.
∴f(x)=x3-x.又f(a)=,
即a3-a3=,解得a=-1,