内容正文:
专题检测(十九) 导数的简单应用
1.(2022·贵州凯里模拟)函数f(x)=ax3+x+1有极值的充要条件是( )
A.a>0 B.a≥0 C.a<0 D.a≤0
C 解析:因为f′(x)=3ax2+1,
所以f′(x)=3ax2+1=0有解⇒3a=-<0,即a<0.
2.(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)=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, 0)处的切线方程为y=3(x+1),即y=3x+3.
3.(2022·云南昆明模拟)函数f(x)=ex-ax在x=0处的切线与直线ax-y-1=0平行,则实数a=( )
A.-1 B.1 C. D.
C 解析:函数f(x)=ex-ax的导函数为f′(x)=ex-a,函数在x=0处的导数值即为切线的斜率,f′(0)=e0-a=1-a,由切线与直线ax-y-1=0平行,则有1-a=a,可得a=.
4.(2022·湖南永州模拟)曲线f(x)=2ln x在x=t处的切线l过原点,则l的方程是( )
A.2x-ey=0 B.2x+ey=0
C.ex-2y=0 D.ex+2y=0
A 解析:曲线f(x)=2ln x,f′(x)=,
切点为(t, 2ln t),所以切线l的斜率k=f′(t)=,
又直线l过原点,
所以k==,得ln t=1,t=e.
所以k=,故切线l的方程为y-2=(x-e)即2x-ey=0.
5.(2022·福建莆田模拟)下列直线中,既不是曲线C1:y=ex的切线,也不是曲线C2:y=ln x的切线的是( )
A.y=x+1 B.y=x-1
C.y=ex D.y=e(x-2)
D 解析:对于曲线C1,y′=ex,
若ex=1,则x=0,y=1,
切线方程为y-1=1×(x-0),y=x+1,A选项不符合题意;
若ex=e,则x=1,y=e,
切线方程为y-e=e(x-1),y=ex,C选项不符合题意;
对于曲线C2,y′=,
若=1,则x=1,y=0,
切线方程为y=x-1,B选项不符合题意;
若=e,则x=,y=ln =-1,
切线方程为y+1=e(x-),y=ex-2,D选项符合题意.
6.(2022·广西柳州二模)已知P是曲线y=-sin x(x∈[0,π])上的动点,点Q在直线x-2y-6=0上运动,则当|PQ|取最小值时,点P的横坐标为( )
A. B. C. D.
C 解析:如下图所示:
若使得|PQ|取最小值,则曲线y=-sin x(x∈[0,π])在点P处的切线与直线x-2y-6=0平行,对函数y=-sin x求导得y′=-cos x,令y′=,可得cos x=-,∵0≤x≤π,解得x=.
7.(2022·广东深圳模拟)已知函数f(x)=ln x,g(x)=2x,f(m)=g(n),则mn的最小值是( )
A.- B. C.- D.
A 解析:由函数f(x)=ln x,g(x)=2x,f(m)=g(n),
得ln m=2n,则mn=m ln m,m>0,
令h(m)=mn=m ln m,m>0,
h′(m)=(1+ln m),
当m>时,h′(m)>0,当0<m<时,h′(m)<0,
所以函数h(m)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,
所以h(m)min=h()=-,
即mn的最小值是-.
8.(2022·湖北武汉一模)各种不同的进制在我们生活中随处可见,计算机使用的是二进制,数学运算一般用的十进制.通常我们用函数f(x)=表示在x进制下表达M(M>1)个数字的效率,则下列选项中表达效率最高的是( )
A.二进制 B.三进制 C.八进制 D.十进制
B 解析:因为f(x)===·(x>0),
f′(x)=·,
令f′(x)>0,0<x<e;令f′(x)<0,x>e,
得f(x)在(0, e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,所以f(3)>f(8)>f(10),
故只需比较f(2)与f(3)的大小,而f(2)= f(4),
故可得f(3)>f(4)=f(2).则表达效率最高的是三进制.
9.(2022·四川达州模拟)写出一个奇函数f(x),当x>0时,f(x)>0且其导函数f′(x)<0,则f(x)=________.
(答案不唯一) 解析:f(x)=为奇函数,当x>0时,f(x)>0,且f′(x)=-<0,符合题意.
10.(2022·湖北十堰一模)已知函数f