内容正文:
课时冲关17 导数的概念与计算
学生用书 P298
[基础训练组]
1.下列求导数运算正确的有( )
A.(sin x)′=cos x B.′=
C.(log3x)′= D.(e2x)′=2ex
解析:A [因为(sin x)′=cos x,′=-,(log3x)′=,(e2x)′=2e2x,所以A正确.]
2.(2024·商洛市模拟)设f(x)在定义域内可导,其图像如图所示,则导函数f′(x)的图像可能是( )
解析:B [由f(x)的图像可得,在y轴的左侧,图像下降,f(x)递减,即导数小于0,可排除C,D;再由y轴的右侧,图像先下降再上升,最后下降,函数f(x)递减,再递增,后递减,即导数先小于0,再大于0,最后小于0,可排除A;则B正确.]
3.(2024·邵阳市质检)已知函数f(x)=f′(-2)ex-x2,则f′(-2)=( )
A. B.
C. D.
解析:D [∵f′(x)=f′(-2)ex-2x,
∴f′(-2)=f′(-2)·e-2-2·(-2),
解得f′(-2)=.]
4.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+
解析:D [由直线与圆相切,故圆心(0,0)到直线的距离为圆半径r=,符合条件的只有A,D,将选项A的直线方程代入y=,得:2x-+1=0,无解;将选项D的直线方程代入y=,得:x-2+1=0,有一解x=1.]
5.(2024·聊城市模拟)若曲线y=acos x+sin x在处的切线方程为x-y+1-=0,则实数a的值为( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
解析:A [y=acos x+sin x的导数为y′=-asin x+cos x,
可得曲线在处的切线斜率为k=-a,由切线方程x-y+1-=0,可得-a=1,即a=-1.]
6.(多选)(2024·江苏淮安盱眙中学校考模拟)已知函数f(x)=ex,则下列结论正确的是( )
A.曲线y=f(x)的切线斜率可以是1
B.曲线y=f(x)的切线斜率可以是-1
C.过点(0,1)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有1条
D.过点(0,0)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有2条
解析:AC [因为函数f(x)=ex,所以f′(x)=ex,
A项,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;
B项,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;
C项, 因为(0,1)在曲线上,所以点(0,1)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(0,1)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有1条,故C正确;
D项,设切点(x0,ex0),则切线方程为y-ex0=ex0(x-x0),因为点(0,0)在切线上,所以ex0=x0ex0,解得x0=1,所以过点(1,e)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有1条,故D错误.]
7.已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程是________.
解析:当x>0时,-x<0,则f(-x)=ln x-3x,又因为f(x)为偶函数,所以f(x)=f(-x)=ln x-3x,所以f′(x)=-3,则切线斜率为f′(1)=-2,所以切线方程为y+3=-2(x-1),即y=-2x-1.
答案:y=-2x-1
8.若曲线f(x)=ax5+ln x存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是________.
解析:曲线f(x)=ax5+ln x存在垂直于y轴的切线,即f′(x)=0有正实数解.又∵f′(x)=5ax4+,
∴方程5ax4+=0有正实数解.∴5ax5=-1有正实数解.
∴a<0.故实数a的取值范围是(-∞,0).
答案:(-∞,0)
9.曲线y=ln (2x)上任意一点P到直线y=2x的距离的最小值是________.
解析:如图,所求最小值即曲线上斜率为2的切线与y=2x两平行线间的距离,
也即切点到直线y=2x的距离.
由y=ln 2x,则y′==2,得x=,y=ln=0,
即与直线y=2x平行的曲线y=ln (2x)的切线的切点坐标是,y=ln (2x)上任意一点P到直线y=2x的距离的最小值,即=.
答案:
10.已知函数f(x)=x3-3x及y=f(x)上一点P(1,-2),过点P作直线l.
(1)求使直线l和y=f(x)相切且以P为切点的直线方程;
(2)求使直线l和y=f(x)相切且切点异于P的直线方程.
解:(1)由f(x)=x3-3x,得f′(x)=3x2-3,过点