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课时分层作业(十三) 基本初等函数的导数
一、选择题
1.(2022·河南郑州实验中学高二期中)下列运算正确的个数是( )
①=cos;②(3x)′=x·3x-1;③(log2x)′=;④(x-5)′=-x-6.
A.1 B.2 C.3 D.4
A [①=0,所以该运算错误;
②(3x)′=3xln 3,所以该运算错误;
③(log2x)′=,所以该运算正确;
④(x-5)′=-5x-6,所以该运算错误.
所以正确的个数为1.故选A.]
2.在曲线f (x)=上切线的倾斜角为π的点的坐标为( )
A.(1,1) B.(-1,-1)
C.(-1,1) D.(1,1)或(-1,-1)
D [切线的斜率k=tan π=-1,
设切点为(x0,y0),则f ′(x0)=-1,
又f ′(x)=-,∴-=-1,∴x0=1或-1,
∴切点坐标为(1,1)或(-1,-1).故选D.]
3.若函数f (x)=10x,则f ′(1)等于( )
A. B.10 C.10ln 10 D.
C [∵f ′(x)=10xln 10,∴f ′(1)=10ln 10.]
4.已知曲线y=x3在点(2,8)处的切线方程为y=kx+b,则k-b=( )
A.4 B.-4 C.28 D.-28
C [∵y′=3x2,
∴点(2,8)处的切线斜率k=f ′(2)=12.
∴切线方程为y-8=12(x-2),
即y=12x-16,
∴k=12,b=-16,∴k-b=28.]
5.若f (x)=sin x,f ′(α)=,则下列α的值中满足条件的是( )
A. B. C.π D.π
A [∵f (x)=sin x,∴f ′(x)=cos x.
又∵f ′(α)=cos α=,∴α=2kπ±(k∈Z).
当k=0时,α=.]
二、填空题
6.若f (x)=,且f ′(α)=,则α=________.
4 [因为f ′(x)=,所以f ′(α)==,解得α=4.]
7.已知函数y=f (x)的图像在M(1,f (1))处的切线方程是y=x+2,则f (1)+f ′(1)=__________.
3 [依题意知,f (1)=×1+2=,
f ′(1)=,∴f (1)+f ′(1)=+=3.]
8.直线y=x+b是曲线y=ln x(x>0)的一条切线,则实数b=________.
ln 2-1 [设切点坐标为(x0,y0),则y0=ln x0.
∵y′=(ln x)′=,由题意知=,
∴x0=2,y0=ln 2.
由ln 2=×2+b,得b=ln 2-1.]
三、解答题
9.若质点P的运动方程是s=(s的单位为m,t的单位为s),求质点P在t=8 s时的瞬时速度.
[解] ∵s′=()′=(t)′=t,
∴s′|t=8=×8=×2-1=,
∴质点P在t=8 s时的瞬时速度为 m/s.
10.已知P(-1,1),Q(2,4)是曲线y=x2上的两点.
(1)求过点P,Q的曲线y=x2的切线方程;
(2)求与直线PQ平行的曲线y=x2的切线方程.
[解] (1)因为y′=2x.
P(-1,1),Q(2,4)都是曲线y=x2上的点.
过P点的切线的斜率k1=-2,
过Q点的切线的斜率k2=4,
过P点的切线方程为y-1=-2(x+1),
即2x+y+1=0.
过Q点的切线方程为y-4=4(x-2),
即4x-y-4=0.
(2)直线PQ的斜率k==1,
设切点为(x0,x),
因为y′=2x,
所以切线的斜率k=2x0=1,
所以x0=,所以切点M,
与PQ平行的切线方程为y-=x-,
即4x-4y-1=0.
1.已知函数f (x)=ln x的图像在(a,f(a))处的切线斜率为k(a),则“a>2”是 “k(a)<”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
A [因为f (x)=ln x,所以f ′(x)=(x>0),k(a)=(a>0),若k(a)<,则<,解得a>2,故“a>2”是“k(a)<”的充要条件,故选A.]
2.(多选题)下列曲线的切线中,不存在互相垂直的切线的曲线是( )
A.f (x)=ex B.f (x)=x3
C.f (x)=ln x D.f (x)=sin x
ABC [若存在互相垂直的切线,则其斜率之积为-1,或一条切线的斜率不存在,另一条切线的斜率为0.
A中,f ′(x)=ex>0,B中f ′(x)=3x2≥0,C中f ′(x)=>0,故ABC中均不存在互相垂直的切线方程.而D中f ′(x)=cos x,其可正可负,一定存在使cos x1·cos x2=-1的情形,故选ABC.]
3.若曲线y=x在点(a,a)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为1