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课时作业(十四) 导数的概念、运算
目标 导数的概念及运算
1.(2021·新高考Ⅰ,7)若过点(a,b)可以作曲线y=ex的两条切线,则( D )
A.eb<a B.ea<b
C.0<a<eb D.0<b<ea
解析:选D.用取极限的方法快速得到答案,注意到x→-∞时切线为y=0,x→+∞时切线为y=+∞,因此切线的交点位于第一象限,且在曲线y=ex的下方,故选D.
2.(2020·课标Ⅰ卷,6)函数f(x)=x4-2x3的图象在点(1,f(1))处的切线方程为( B )
A.y=-2x-1 B.y=-2x+1
C.y=2x-3 D.y=2x+1
解析:选B.法一:因为f(x)=x4-2x3,所以f′(x)=4x3-6x2,所以f′(1)=-2,又f(1)=1-2=-1,所以所求的切线方程为y+1=-2(x-1),即y=-2x+1.故选B.
法二:因为f(x)=x4-2x3,所以f′(x)=4x3-6x2,f′(1)=-2,所以切线的斜率为-2,排除C、D.又f(1)=1-2=-1,所以切线过点(1,-1),排除A.故选B.
3.已知曲线y=aex+x ln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( D )
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
解析:选D.因为y′=aex+ln x+1,
所以k=y′|x=1=ae+1,
所以切线方程为y-ae=(ae+1)(x-1),
即y=(ae+1)x-1.
因为已知切线方程为y=2x+b,
所以解得
故选D.
4.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( D )
A.y=-2x B.y=-x
C.y=2x D.y=x
解析:选D.法一:因为函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax为奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以(-x)3+(a-1)(-x)2+a(-x)=-[x3+(a-1)x2+ax],所以2(a-1)x2=0.因为x∈R,所以a=1,所以f(x)=x3+x,所以f′(x)=3x2+1,所以f′(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.故选D.
法二:因为函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax为奇函数,所以f(-1)+f(1)=0,所以-1+a-1-a+(1+a-1+a)=0,解得a=1,此时f(x)=x3+x(经检验,f(x)为奇函数),所以f′(x)=3x2+1,所以f′(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.故选D.
法三:易知f(x)=x3+(a-1)x2+ax=x[x2+(a-1)x+a],因为f(x)为奇函数,所以函数g(x)=x2+(a-1)x+a为偶函数,所以a-1=0,解得a=1,所以f(x)=x3+x,所以f′(x)=3x2+1,所以f′(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.故选D.
5.曲线y=2sin x+cos x在点(π,-1)处的切线方程为( C )
A.x-y-π-1=0 B.2x-y-2π-1=0
C.2x+y-2π+1=0 D.x+y-π+1=0
解析:选C.设y=f(x)=2sin x+cos x,则f′(x)=2cos x-sin x,所以f′(π)=-2,所以曲线在点(π,-1)处的切线方程为y-(-1)=-2(x-π),即2x+y-2π+1=0.故选C.
6.(2022·新高考Ⅰ卷)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是__(-∞,-4)∪(0,+∞)__.
解析:易得曲线不过原点,设切点为(x0,(x0+a) ),则切线斜率为f′(x0)=(x0+a+1) ,可得切线方程为y-(x0+a) =(x0+a+1) (x-x0),又切线过原点,可得-(x0+a) =-x0(x0+a+1) ,化简得x+ax0-a=0(※),又切线有两条,即※方程有两不等实根,由判别式Δ=a2+4a>0,得a<-4,或a>0.
7.(2022·新高考Ⅱ卷)曲线y=ln |x|过坐标原点的两条切线的方程为__y=x__,__y=-x__.
解析: 因为y=ln |x|,当x>0时y=ln x,设切点为(x0,ln x0),由y′=,所以=,所以切线方程为y-ln x0=(x-x0),又切线过坐标原点,所以-ln x0=(-x0),解得x0=e,所以切线方程为y-1=(x-e),即y=x;
当x<0时y=ln (-x),设切点为,由y′=,所以=,所以切线方程为y-ln (-x1)=(x-x1),
又切线过坐标原点,所以-ln (-x1)=(-x1),解得x