内容正文:
高中数学 选择性必修 第三册 B版
课时达标检测(十六)
基本初等函数的导数
课时达标检测(十六) 基本初等函数的导数
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基础达标
一、单项选择题
1.已知f(x)=eq \f(1,x),则f′(3)=( )
A.-eq \f(1,3)
B.-eq \f(1,9)
C.eq \f(1,9)
D.eq \f(1,3)
解析 因为f(x)=eq \f(1,x),所以f′(x)=-eq \f(1,x2),所以f′(3)=-eq \f(1,32)=-eq \f(1,9)。故选B。
答案 B
答案与解析
2.下列运算正确的是( )
A.(x5)′=x5ln5
B.(lgx)′=eq \f(1,x)
C.(π5)′=5π4
D.(log2x)′=eq \f(1,xln2)
解析 对于A,因为(x5)′=5x4,所以A错误;对于B,因为(lgx)′=eq \f(1,xln10),所以B错误;对于C,因为(π5)′=0,所以C错误;对于D,因为(log2x)′=eq \f(1,xln2),所以D正确。故选D。
答案 D
答案与解析
3.曲线y=eq \f(1,2)x2在点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(1,2)))处切线的倾斜角为( )
A.1
B.-eq \f(π,4)
C.eq \f(π,4)
D.eq \f(5π,4)
解析 因为y′=x,所以f′(1)=1,所以k=1=tanα,α=eq \f(π,4)。
答案 C
答案与解析
4.已知直线y=kx是曲线y=lnx的一条切线,则切点坐标为( )
A.(e,1)
B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e),-1))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(e),\f(1,2)))
D.与k有关
解析 设切点为(x0,y0),由题意得,f′(x0)=eq \f(1,x0)=k,又y0=kx0,y0=lnx0,所以x0=e,y0=1,所求切点坐标为(e,1)。
答案 A
答案与解析
5.P为曲线y=lnx上一动点,Q为直线y=x+1上一动点,则|PQ|min=( )
A.0
B.eq \f(\r(2),2)
C.eq \r(2)
D.2
解析 如图,当直线l与y=lnx的图像相切且与直线y=x+1平行时,切点P到直线y=x+1的距离即为所求|PQ|的最小值。(lnx)′=eq \f(1,x),令eq \f(1,x)=1,得x=1,故点P的坐标为(1,0),所以|PQ|min=eq \f(2,\r(2))=eq \r(2)。故选C。
答案 C
答案与解析
二、多项选择题
6.下列结论正确的是( )
A.若y=3,则y′=0
B.若y=eq \f(1,\r(x)),则y′=-eq \f(1,2)
eq \r(x)
C.若y=-eq \r(x),则y′=-eq \f(1,2\r(x))
D.若f(x)=3x,则f′(1)=3
解析 根据基本初等函数的导数,容易判断B错误,ACD正确。
答案 ACD
答案与解析
7.已知函数f(x)=x3在点P处的导数值为3,则P点的坐标为( )
A.(-2,-8)
B.(-1,-1)
C.(2,8)
D.(1,1)
解析 由f(x)=x3得f′(x)=3x2,令3x2=3,则x=±1,故P点的坐标为(-1,-1)或(1,1)。
答案 BD
答案与解析
三、填空题
8.已知f(x)=x2,g(x)=x3,则满足f′(x)+1=g′(x)的x值为________。
解析 因为f′(x)=2x,g′(x)=3x2,所以2x+1=3x2,得x=1或x=-eq \f(1,3)。
答案 1或-eq \f(1,3)
答案与解析
9.过原点作曲线y=ex的切线,则切点的坐标为________,切线的斜率为________。
解析 (ex)′=ex,设切点坐标为(x0,ex0),则过该点的切线的斜率为ex0,所以所求切线方程为y-ex0=ex0 (x-x0),因为切线过原点,所以-ex0=-x0·ex0,所以x0=1。所以切点为(1,e),斜率为e。
答案 (1,e) e
答案与解析
10.若曲线y=xf (1,2) eq \s\up15(-)
在点(a,af (1,2) eq \s\up15(-)
)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a=________。
解析 因为y=xf (1,2) eq \s\up15(-)
,所以y′=-eq \f(1,2)·xf (3,2) eq \s\up15(-)
,所以曲线在点(a,af (1,2) eq \s\up15(-)
)处的切线斜率k=-eq \f(1,2)af (3,2) eq \s\up15(-)
,所以切线方程为y-af (1,2) eq \s\up15(-)
=-eq \f(1,2)af (3,2) eq \s\up15(-)
(x-a)。令x=0得y=eq \f(3,2)af (1,2) eq \s\up15(-)
;令y=0得x=3a。因为该切线与两坐标轴围成的三角形的面积为S=eq \f(1,2)×3a×eq \f(3,2)af (1,2) eq \s\up15(-)
=eq \f(9,4)af (1,2) eq \s\up15( )
=18,所以a=64。
答案 64
答案与解析
四、解答题
11.求与曲线y=f(x)=eq \r(3,x2)在点P(8,4)处的切线垂直,且过点(4,8)的直线方程。
解 因为y=eq \r(3,x2),所以f′(x)=(eq \r(3,x2))′=(xf (2,3) eq \s\up15( )
)′=eq \f(2,3)xf(1,3) eq \s\up15(-)
。所以f′(8)=eq \f(2,3)×8f(1,3) eq \s\up15(-)
=eq \f(1,3),即曲线在点P(8,4)处的切线的斜率为eq \f(1,3)。所以适合条件的直线的斜率为-3。从而适合条件的直线方程为y-8=-3(x-4),即3x+y-20=0。
12.已知点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),a))在曲线y=cosx上,直线l是以点P为切点的切线。
(1)求a的值;
(2)求过点P且与直线l垂直的直线方程。
解 (1)因为Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),a))在曲线y=cosx上,
所以a=coseq \f(π,3)=eq \f(1,2)。
(2)因为y′=-sinx,
所以kl=-sineq \f(π,3)=-eq \f(\r(3),2)。
又因为所求直线与直线l垂直,
所以所求直线的斜率为-eq \f(1,kl)=eq \f(2\r(3),3),
所以所求直线方程为
y-eq \f(1,2)=eq \f(2\r(3),3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3))),
即y=eq \f(2\r(3),3)x-eq \f(2\r(3)π,9)+eq \f(1,2)。
素养提升
13.设f0(x)=sinx,f1(x)=f′0(x),f2(x)=f′1(x),…,fn+1(x)=f′n(x),n∈N,则f2 023(x)=( )
A.sinx
B.-sinx
C.cosx
D.-cosx
解析 由题意知,f1(x)=cosx,f2(x)=-sinx,f3(x)=-cosx,f4(x)=sinx,…,周期为4,所以f2 023(x)=-cosx。
答案 D
答案与解析
14.设直线l1与曲线y=eq \r(x)相切于点P,直线l2过点P且垂直于l1,若l2交x轴于点Q,又作PK垂直于x轴于点K,求线段KQ的长。
解 设P(x0,y0),点Q,K的横坐标分别为xQ,xK,则直线l1的斜率kl1=eq \f(1,2\r(x0)),由l2与l1垂直,得直线l2的斜率kl2=-2eq \r(x0),于是l2:y-y0=-2eq \r(x0)(x-x0),则-y0=-2eq \r(x0)(xQ-x0),即-eq \r(x0)=-2eq \r(x0)(xQ-x0),解得xQ=eq \f(1,2)+x0,易知xK=x0,于是|KQ|=|xQ-xK|=eq \f(1,2)。
$$