内容正文:
第一节 导数的概念及其意义、导数的运算
第三章 导数及其应用
课程标准
1.了解导数概念的实际背景.
2.通过函数图象直观理解导数的几何意义.
3.能根据导数定义求函数y=c(c为常数),y=x,y=x2,y=x3,
y= ,y= 的导数.
4.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单
函数的导数.
5.理解并了解复合函数的求导法则,能求简单复合函数(仅限于形
如f(ax+b)的复合函数)的导数.
CONTECT
内
容
索
引
01
教材梳理 强基固本
02
考点探究 精准突破
03
课 时 测 评
教材梳理 强基固本
返回
理清主干知识
1.函数的平均变化率
(1)定义:函数f(x)在区间[a,b]上的平均变化率为_________.
(2)过曲线上两点的直线斜率(即几何意义):在函数f(x)的图象上取两点A(a,
f(a)),B(b,f(b)),则直线AB的斜率为_________ .
2.物体运动的瞬时速度
(1)物体在 的速度称为瞬时速度.
(2)若物体的运动方程为s=f(t),则物体在任意时刻t的瞬时速度v(t),就是
平均速度v(t,d)= 在d趋近于0时的极限,这个极限记为
__________________.
某一时刻
3.函数的瞬时变化率——导数
(1)若函数y=f(x)的平均变化率 在d趋近于0时,有确定的极限值,则称这个值为该函数在x=u处的 .
(2)设函数y=f(x)在包含x0的某个区间上有定义,在d趋近于0时,如果比值
趋近于一个确定的极限值,则称此极限值为函数y=f(x)在x=x0处的 或 ,记作 ,这时我们就说f(x)在点x0处的导数存在,或者说f(x)在点x0处 .
(3)若y=f(x)在定义区间中任一点的导数都存在,则f′(x)(或y′)也是x的函数,我们把f′(x)(或y′)叫作y=f(x)的 或 .
瞬时变化率
导数
微商
f′(x0)
可导或可微
导函数
一阶导数
4.导数的几何意义
(1)导数的几何意义:函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)就是切线 的斜
率k0,即 = .
(2)切线方程:曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为____________________.
P0T
f′(x0)
y-f(x0)=f′(x0)(x-x0)
5.几个基本函数的导数
(1)常见幂函数的导数
原函数 导数
f(x)=c(c为常数) f′(x)=___
f(x)=x f′(x)=___
f(x)=x2 f′(x)=___
f(x)=x3 f′(x)=____
f(x)=
f′(x)=_____
f(x)=
f′(x)=______
0
1
2x
3x2
(2)一些基本初等函数的导数
原函数 导数
f(x)=c(c为常数) f′(x)=___
f(x)=xα(α≠0) f′(x)=_____
f(x)=ex f′(x)=___
f(x)=ax(a>0,且a≠1) f′(x)=________
f(x)=ln x f′(x)=______
0
αxα-1
ex
ax ln a
原函数 导数
f(x)=logax
(a>0,且a≠1) f′(x)=_______
f(x)=sin x f′(x)=______
f(x)=cos x f′(x)=_______
f(x)=tan x f′(x)=
cos x
-sin x
6.函数的和差积商求导法则
(1)和差的导数:(f(x)+g(x))′= ,(f(x)-g(x))′= .
(2)积的导数:(f(x)g(x))′= ,(cf(x))′= .
f′(x)+g′(x)
f′(x)-g′(x)
f′(x)g(x)+f(x)g′(x)
cf′(x)
7.简单复合函数的求导
(1)定义:一般地,设y=f(u)是关于u的函数,u=g(x)是关于x的函数,则y=f(g(x))是关于x的函数,称为函数y=f(u)和u=g(x)的 .
(2)复合函数的求导法则:一般地,对于由函数y=f(u)和u=g(x)复合而成的函数y=f(g(x)),它的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=________,即y对x的导数等于 .
复合函数
y′u·u′x
y对u的导数与u对x的导数的乘积
记牢常用结论
1.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.
2. =af′(x)+bg′(x).
3.函数y=f(x)的导数f′(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f′(x)|反映了变化的快慢,|f′(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
练透教材典题
1.[多选题]下列结论错误的是
A.f′(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的平均变化率
B.与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线
C.f′(x0)=
D.(cos 2x)′=-2sin 2x
√
√
√
√
2.跳水运动员离开跳板后,他达到的高度与时间的函数关系式是h(t)=10-4.9t2+8t(距离单位:米,时间单位:秒),则他在0.5秒时的瞬时速度为
A.9.1米/秒 B.6.75米/秒
C.3.1米/秒 D.2.75米/秒
h′(t)=-9.8t+8,所以h′(0.5)=-9.8×0.5+8=3.1.故选C.
3.(用结论)函数f(x)的图象如图所示,f′(x)为函数f(x)的导函数,下列数值排序正确的是
A.0<f′(2)<f′(3)<f(3)-f(2)
B.0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2)
C.0<f′(3)<f′(2)<f(3)-f(2)
D.0<f(3)-f(2)<f′(2)<f′(3)
√
如图,过点A作切线lA,过点B作切线lB,连接AB,得到直
线lAB,由图可知,lA的斜率>lAB的斜率>lB的斜率,即f′(2)>
(3)>0,所以0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2).故选B.
4.设f(x)=ln(3-2x)+cos 2x,则f′(0)=___.
5.函数f(x)=ex+ 在x=1处的切线方程为_______________.
返回
y=(e-1)x+2
由题意得,f′(x)=ex- ,所以f′(1)=e-1,又因为f(1)=e+1,所以切点为(1,e+1),切线斜率k=f′(1)=e-1,即切线方程为y-(e+1)=(e-1)(x-1),即y=(e-1)x+2.
考点探究 精准突破
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考点一
导数的运算
基础练
例1
(1)[多选题]下列求导正确的是
A.[(3x+5)3]′=9(3x+5)2 B.(x3ln x)′=3x2ln x+x2
C. D.(2x+cos x)′=2xln 2-sin x
√
√
√
√
(2)已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=x3+x2f′(1)+2x-1,则f′(2)等于
A.1 B.-9
C.-6 D.4
因为f(x)=x3+x2f′(1)+2x-1,所以f′(x)=3x2+2xf′(1)+2,把x=1代入f′(x),得f′(1)=3×12+2f′(1)+2,解得f′(1)=-5,所以f′(x)=3x2-10x+2,所以f′(2)=-6.故选C.
规律方法
-2
对点练2.求下列函数的导数:
(4)y=1+cos2x.
考点二
导数的几何意义
多维练
例2
√
(2)(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______,_______________.
规律方法
求曲线过点P的切线方程的方法
1.当点P(x0,y0)是切点时,切线方程为y-y0=f′(x0)·(x-x0).
2.当点P(x0,y0)不是切点时,可分以下四步完成:
第一步:设出切点坐标P′(x1,f(x1));
第二步:写出过点P′(x1,f(x1))的切线方程y-f(x1)=f′(x1)(x-x1);
第三步:将点P的坐标(x0,y0)代入切线方程求出x1;
第四步:将x1的值代入方程y-f(x1)=f′(x1)·(x-x1)可得过点P(x0,y0)的切线方程.
角度2 求切点坐标
(1)已知曲线f(x)= x2+x的一条切线的斜率是3,则切点的横坐标为____.
由题意得,f′(x)=x+1,因为曲线f(x)的一条切线的斜率是3,所以令f′(x)=x+1=3,解得x=2,所以切点的横坐标为2.
例3
2
(2)过点(0,-1)作曲线f( )=ln x(x>0)的切线,则切点坐标为________.
求切点坐标的思路
已知切线方程(或斜率)求切点的一般思路是先求函数的导数,再让导数等于切线的斜率,从而求出切点的横坐标,将横坐标代入函数解析式求出切点的纵坐标.
规律方法
角度3 与切线有关的参数问题
(1)(2024·陕西榆林模拟)已知函数f(x)=aln x+x2的图象在x=1处的切线方程为3x-y+b=0,则a+b=
A.-2 B.-1
C.0 D.1
因为f(x)=aln x+x2,所以f′(x)= +2x.又f(x)的图象在x=1处的切线方程为3x-y+b=0,所以f′(1)=a+2=3,解得a=1,则f(x)=ln x+x2,所以f(1)=1,将点(1,1)代入切线方程得3-1+b=0,解得b=-2,故a+b=-1.故选B.
例4
√
(2)(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,+∞)
利用导数的几何意义求参数的基本方法
利用切点的坐标、切线的斜率、切线的方程等得到关于参数的方程(组)或者参数满足的不等式(组),进而求出参数的值或取值范围.
提醒:(1)注意曲线上点的横坐标的取值范围.(2)谨记切点既在切线上又在曲线上.
规律方法
对点练3.(1)(2024·吉林长春模拟)已知函数f(x)=(2x-a)ex,且f′(1)=3e,则曲线y=f(x)在x=0处的切线方程为
A.x-y+1=0 B.x-y-1=0
C.x-3y+1=0 D.x+3y+1=0
因为f′(x)=2ex+(2x-a)ex=(2x+2-a)ex,所以f′(1)=(4-a)e=3e,解得a=1,即f(x)=(2x-1)ex,f′(x)=(2x+1)ex,所以f(0)=-1,f′(0)=1,所以曲线y=f(x)在x=0处的切线方程为y+1=1×(x-0),即x-y-1=0.故选B.
√
(2)(2024·山东烟台模拟)已知过点A(a,0)作曲线y=(1-x)ex的切线有且仅有1条,则a=________.
1或-3
考点三
两曲线的公切线
综合练
例5
(1)已知函数f(x)= ,g(x)=3ln x,若直线l与曲线y=f(x)及y=g(x)均相切,且切点相同,则公切线l的方程为________.
(2)(新设问)(2024·山东潍坊模拟)已知f(x)=ex-1(e为自然对数的底数),g(x)=ln x+1,请写出f(x)与g(x)图象的一条公切线的方程为________________.
设公切线与f(x)的图象相切于点(m,em-1),与g(x)的图象相切于点(n,ln n+1),
y=ex-1(或y=x)
所以(m-1)em+1-m=(m-1)(em-1)=0,解得m=1或m=0,所以公切线的方程为y=ex-1或y=x.
规律方法
解决两曲线的公切线问题的两种方法
1.利用其中一曲线在某点处的切线与另一曲线相切,列出关系式
求解.
2.设公切线l在曲线y=f(x)上的切点为P1(x1,f(x1)),在曲线y=g(x)上的切点为P2(x2,g(x2)),则f′(x1)=g′(x2).
对点练4.(1)(2024·福建泉州模拟)若一直线与曲线y=ln x和曲线x2=ay(a>0)相切于同一点P,则a的值为________.
2e
(2)(2024·山东枣庄模拟)已知曲线C1:y=ex+x,C2:y=-x2+2x+a(a>0),若有且只有一条直线同时与C1,C2都相切,则a=______.
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课时测评
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A.f′(x) B.f′(2)
C.f(x) D.f(2)
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2.(2024·安徽宣城模拟)已知函数f(x)的导函数是f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+ln ,则f(1)=
A.-e B.2
C.-2 D.e
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5.(新定义)[多选题]定义方程f(x)=f′(x)的实数根x0叫做函数f(x)的“新不动点”,则下列函数中只有一个“新不动点”的是
A.g(x)=x·2x B.g(x)=-ex-2x
C.g(x)=ln x D.g(x)=sin x+2cos x
√
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6.(新定义)[多选题]若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是
A.y=cos x B.y=ln x
C.y=ex D.y=x2
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7.函数f(x)的图象与其在点P处的切线如图所示,则f(1)-f′(1)=________.
4
由题意,切线经过点(2,0),(0,4),可得切线的斜率为k= =-2,即f′(1)=-2.又由切线方程为y=-2x+4,令x=1,得y=2,即f(1)=2,所以f(1)-f′(1)=2+2=4.
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8.已知函数f(x)=2e-x(e为自然对数的底数),则曲线y=f(x)在点(-2,f(-2))处的切线方程为________________.
因为f′(x)=-2e-x,f′(-2)=-2e2,f(-2)=2e2,所以所求切线方程为y-2e2=-2e2(x+2),即2e2x+y+2e2=0.
2e2x+y+2e2=0
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9.(2024·北京模拟)在平面直角坐标系xOy中,点A在曲线y=ln x上,且该曲线在点A处的切线经过点(-e,-1)(e为自然对数的底数),则点A的坐标是____________.
设A(m,n),则曲线y=ln x在点A处的切线方程为y-n= (x-m).又切线过点(-e,-1),则n+1= (m+e).由n=ln m,解得m=e,n=1.故点A的坐标为(e,1).
(e,1)
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10.(13分)已知函数f(x)=x-1+ (a∈R,e为自然对数的底数).
(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值;
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(2)当a=1时,若直线l:y=kx-1与曲线y=f(x)相切,求直线l的方程.
①+②得x0=kx0-1+k,即(k-1)(x0+1)=0.
若k=1,则②式无解,
所以x0=-1,k=1-e,
所以直线l的方程为y=(1-e)x-1.
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11.(14分)(2022·全国甲卷)已知函数f(x)=x3-x,g(x)=x2+a,曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线也是曲线y=g(x)的切线.
(1)若x1=-1,求a;
解:当x1=-1时,f(-1)=0,所以切点坐标为(-1,0).
由f(x)=x3-x,得f′(x)=3x2-1,
所以切线斜率k=f′(-1)=2,
所以切线方程为y=2(x+1),即y=2x+2.
将y=2x+2代入y=x2+a,得x2-2x+a-2=0.
由切线与曲线y=g(x)也相切,得Δ=(-2)2-4(a-2)=0,解得a=3.
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(2)求a的取值范围.
由切线与曲线y=g(x)也相切,得
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当x变化时,h′(x),h(x)的变化如表所示,
令h(x)=9x4-8x3-6x2+1,
则h′(x)=36x3-24x2-12x=12x(3x+1)(x-1).
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当x=1时,h(x)取得极小值h(1)=-4,
易知当x→-∞时,h(x)→+∞,
当x→+∞时,h(x)→+∞,
所以函数h(x)的值域为[-4,+∞),
所以由4a∈[-4,+∞),得a∈[-1,+∞),
故实数a的取值范围为[-1,+∞).
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13.(2024·广西桂林模拟)已知函数f(x)=x2-2,g(x)=3ln x-ax,若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在公共点处的切线相同,则实数a=_______.
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14.若过点P(a,0)与曲线y=xex相切的直线有且仅有两条,则实数a的取值范围是
A.a≥0 B.a<-2
C.a>2或a<-2 D.a>0或a<-4
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15.设三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d,若曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线与曲线g(x)=xf(x)在点(1,2)处的切线重合,则g′(2)=________.
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lim
k0=lim
-
(3)商的导数:′=__________________(f(x)≠0),′=-.
′
′
-
因为f′(x)=-2sin 2x,所以f′(0)=-.
′=
对于A,[(3x+5)3]′=3(3x+5)2(3x+5)′=9(3x+5)2,故A正确;对于B,(x3ln x)′=(x3)′ln x+x3(ln x)′=3x2ln x+x2,故B正确;对于C,′==,故C错误;对于D,(2x+cos x)′=(2x)′+(cos x)′=2xln 2-sin x,故D正确.故选ABD.
对点练1.函数f(x)=2cos,其导函数为f′(x),则f′=________.
因为f(x)=2cos=2cos,所以f′(x)=-4sin,所以f′=-4sin=-2.
(1)y=;
解:因为y===2-,
所以y′=′=′=.
(2)y=+;
解:因为y=+
==,
所以y′=′=′=.
(3)y=ln;
解:因为y=ln=ln(1+2x),所以y′=··(1+2x)′=.
解:因为y=1+cos2x=1+=+cos 2x,所以y′=′=-sin 2x·(2x)′=-sin 2x.
角度1 求切线方程
(1)(2023·全国甲卷)曲线y=在点处的切线方程为
A.y=x B.y=x
C.y=x+ D.y=x+
设曲线y=在点处的切线方程为y-=k(x-1),因为y=,所以y′==,所以k=y′|x=1=,所以y-=(x-1),所以曲线y=在点处的切线方程为y=x+.故选C.
y=x
y=-x(不分先后)
由题意可知,函数的定义域为{x|x≠0}.易证函数y=ln |x|为偶函数,当x>0时,y=ln x,设切点坐标为(x0,ln x0),因为y′=,所以切线斜率k=y′|x=x0=,故切线方程为y-ln x0=(x-x0),又知切线过原点(0,0),所以-ln x0=-1,所以x0=e,故切线方程为y-1=(x-e),即y=x.由偶函数图象的对称性可知,另一条切线方程为y=-x,故过坐标原点的两条切线方程为y=x和y=-x.
由题意得f(x)=ln x2=2ln x,则f′(x)=,设切点坐标为(x0,2ln x0),显然(0,-1)不在曲线f(x)上,则=,解得x0=,则切点坐标为(,1).
(,1)
因为y=(x+a)ex,所以y′=(x+a+1)ex.设切点为A(x0,(x0+a)e,O为坐标原点,依题意得,切线斜率kOA=y′|x=x0=(x0+a+1)e=,化简得x+ax0-a=0.因为曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,所以关于x0的方程x+ax0-a=0有两个不同的根,所以Δ=a2+4a>0,解得a<-4或a>0,所以a的取值范围是(-∞,-4)∪(0,+∞).
过A(a,0)作切线(图略),设切点为P(x0,y0),y′=-ex+(1-x)ex=-xex,kPA=-x0ex0,所以=-x0e,整理得x-(a+1)x0+1=0,由题意知此方程有两个相等的实数根,所以Δ=(a+1)2-4=0,解得a=1或a=-3.
+
y=x
设切点坐标为(x0,y0),由
得解得x0=e,所以g(x0)=3ln x0=3,故切线方程为y-3=(x-e),即y=x.
因为f′(x)=ex,g′(x)=,所以公切线的斜率k=em=,所以公切线的方程为y-em+1=em(x-m)或y-ln n-1=(x-n),整理得y=emx-(m-1)em-1或y=x+ln n,
所以
即
设切点P的坐标为(x0,y0),由y=ln x,得y′=,由x2=ay,得y′=x,则有解得a=2e.
设l与C1相切于点P(x1,e+x1),与C2相切于点Q(x2,-x+2x2+a),由C1:y=ex+x,得y′=ex+1,则与C1相切于点P的切线方程为y-ex1-x1=(e+1)(x-x1),即y=x(1+e)-x1e+e,由C2:y=-x2+2x+a,得y′=-2x+2,则与C2相切于点Q的切线方程为y+x-2x2-a=(-2x2+2)·(x-x2),即y=x(2-2x2)+a+x,
因为两切线重合,所以1+e=2-2x2, ①
e-x1e=a+x ②
由①得x2=,代入②得4(1-x1)e=4a+1-2e+e,
化简得e-6e+4x1e=-1-4a,令f(x)=e2x-6ex+4xex,则f′(x)=2e2x-6ex+4ex+4xex=2e2x-2ex+4xex=ex(2ex+4x-2),令g(x)=2ex+4x-2,则g(x)在定义域内单调递增,且g(0)=0,所以当x<0时,g(x)<0,f′(x)<0,当x>0时,g(x)>0,f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,且当x→-∞时,f(x)→0,f(0)=-5,x→+∞时,f(x)→+∞,又-1-4a<-1,结合函数图象(图略)可知,要使f(x)=-1-4a有一解,则-1-4a=-5,a=1.
1.已知函数f(x)可导,则 =
因为函数f(x)可导,所以f′(x)= ,所以 =f′(2).故选B.
由题意得,f′(x)=2f′(1)+·′=2f′(1)+x·=2f′(1)-,所以f′(1)=2f′(1)-1,解得f′(1)=1.所以f(x)=2x+ln,则f(1)=2+ln 1=2.故选B.
3.若曲线y=aln x+x2(a>0)的切线的倾斜角的取值范围是,则a=
A. B.
C. D.
由题知,y′=+2x≥2,因为曲线的切线的倾斜角的取值范围是,所以斜率k≥,则=2,解得a=.故选B.
4.(2024·江苏南京模拟)已知函数f(x)=x(x+2)-mln x的图象在点处的切线与直线x+2y=0垂直,则m的值为
A. B.
C. D.
由题知f′(x)=2x+2-,因为函数f(x)的图象在点处的切线与直线x+2y=0垂直,所以f′=2,即3-2m=2,解得m=.故选C.
对于A,g′(x)=2x+x·2x·ln 2,由x·2x=2x+x·2x·ln 2,解得x=,所以g(x)只有一个“新不动点”,故A正确;对于B,g′(x)=-ex-2,由-ex-2=-ex-2x,得x=1,所以g(x)只有一个“新不动点”,故B正确;对于C,g′(x)=,根据y=ln x和y=的图象可看出ln x=只有一个实数根,所以g(x)只有一个“新不动点”,故C正确;对于D,g′(x)=cos x-2sin x,由sin x+2cos x=cos x-2sin x,得3sin x=-cos x,所以tan x=-,根据y=tan x和y=-的图象可看出方程tan x=-有无数个解,所以g(x)有无数个“新不动点”,故D错误.故选ABC.
由题意,若y=f(x)具有T性质,则存在x1,x2,使得f′(x1)f′(x2)=-1.对于A,因为f′(x)=-sin x,存在x1=,x2=-,使得f′(x1)f′(x2)=-1,正确;对于B,因为f′(x)=>0,不存在x1,x2,使得f′(x1)f′(x2)=-1,错误;对于C,因为f′(x)=ex>0,不存在x1,x2,使得f′(x1)f′(x2)=-1,错误;对于D,因为f′(x)=2x,存在x1=1,x2=-,使得f′(x1)f′(x2)=4x1x2=-1,正确.故选AD.
解:f′(x)=1-,因为曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,即f′(1)=1-=0,解得a=e.
解:当a=1时,f(x)=x-1+,f′(x)=1-.设切点为(x0,y0),
因为f(x0)=x0-1+=kx0-1,①
f′(x0)=1-=k,②
得x2-(3x-1)x+a+2x=0.
Δ=(3x-1)2-4(a+2x)=0,
解:由(1)知,y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线斜率k=f′(x1)=3x-1,
又f(x1)=x-x1,所以切线方程为y-(x-x1)=(3x-1)(x-x1),
即y=(3x-1)x-2x.
将y=(3x-1)x-2x代入y=x2+a,
整理,得4a=9x-8x-6x+1.
由h′(x)=0,得x=-,0,1,
x
-
0
(0,1)
1
(1,+∞)
h′(x)
-
0
+
0
-
0
+
h(x)
↘
极小值
↗
极大值
↘
极小值
↗
由表知,当x=-时,
h(x)取得极小值h=,
12.动直线l分别与直线y=2x-1,曲线y=x2-ln x相交于A,B两点,则|AB|的最小值为
A. B.
C.1 D.
由题意可知,直线y=2x-1与曲线y=x2-ln x不相交,设点A是直线y=2x-1上任意一点,点B是曲线y=x2-ln x上任意一点,当点B处的切线和直线y=2x-1平行时,这两条平行线间的距离|AB|的值最小,因为直线y=2x-1的斜率等于2,曲线y=x2-ln x的导数y′=3x-,令y′=2,可得x=1或x=-(舍去),故此时点B的坐标为,|AB|min==.故选A.
设函数f(x)=x2-2与g(x)=3ln x-ax的公共点为(x0,y0),则即则3ln x0+x-1=0.令h(x)=3ln x+x2-1,易得h(x)在(0,+∞)上单调递增,由3ln x0+x-1=0,解得x0=1,所以公共点为(1,-1),所以-1=3ln 1-a,解得a=1.
设切点为(x0,x0e),则y′|=(x0+1)e,所以切线方程为y-x0e=(x0+1)e(x-x0),由切线过点P(a,0),代入得-x0e=(x0+1)e·(a-x0),即方程x-ax0-a=0有两个解,则有Δ=a2+4a>0,解得a>0或a<-4.故选D.
由题意知,f(0)=0,所以d=0,f′(x)=3ax2+2bx+c,f(x)在(0,0)处的切线为y-0=f′(0)(x-0),即y=f′(0)x,因为g′(x)=f(x)+xf′(x),g′(1)=f(1)+f′(1),所以g(x)在点(1,2)处的切线方程为y=g′(1)x-g′(1)+2,又因为两条切线重合,所以所以f′(0)=g′(1)=2,又因为g(1)=f(1)=2,g′(1)=f(1)+f′(1),所以f′(1)=0,所以解得所以f(x)=-2x3+2x2+2x,f′(x)=-6x2+4x+2,所以g′(2)=f(2)+2f′(2)=-32.
$$