内容正文:
课时梯级训练(18) 基本初等函数的导数
1.已知函数f(x)=x5的导函数为y=f′(x),则f′(-1)= ( )
A.-1 B.1
C.5 D.-5
C 解析:∵f′(x)=5x4,∴f′(-1)=5.故选C.
2.设函数f(x)=x2,f′(x0)=2,则x0= ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
B 解析:因为f′(x)=2x,所以f′(x0)=2x0=2,
解得x0=1.故选B.
3.若函数f(x)=lg x,则 = ( )
A.-1 B.-
C. D.1
B 解析:f(x)=lg x,则f′(x)=,
=-f′(1)=-.
4.(多选)下列求导正确的是 ( )
A.(x8)′=8x7 B.(4x)′=4x ln 4
C.(sin (x+))′=sin x D.(e2)′=2e
AB 解析:C项中,sin (x+)=cos x,
(cos x)′=-sin x;D项中,(e2)′=0.
5.已知f(x)=2x,则f′()=________.
答案:eln 2 解析:因为f(x)=2x,所以f′(x)=2x ln 2,所以f′()=f′(log2e)=2log2eln 2=eln 2.
6.若曲线y=xα+1(α∈R)在点(1,2)处的切线经过原点,则α=________.
答案:2 解析:y′=αxα-1,所以y′|x=1=α,所以切线方程为y-2=α(x-1),即y=αx-α+2,该直线过原点(0,0),所以α=2.
7.已知f(x)=a2(a为常数),g(x)=ln x.若2x[f′(x)+1]-g′(x)=1,则x=______.
答案:1 解析:因为f′(x)=0,g′(x)=,所以2x[f′(x)+1]-g′(x)=2x-=1,解得x=1或x=-.因为x>0,所以x=1.
8.已知两条曲线y1=sin x,y2=cos x,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?请说明理由.
解:不存在.理由如下:由于y1=sin x,y2=cos x,设这两条曲线的一个公共点为P(x0, y0),∴两条曲线在点P(x0, y0)处的斜率分别为k1=cos x0,k2=-sin x0.
若使两条切线互相垂直,则cos x0·(-sin x0)=-1,即sin x0·cos x0=1,
也就是sin 2x0=2,但这是不可能的.
∴两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直.
9.若函数f (x)的导函数为偶函数,则f(x)的解析式可能是 ( )
A.f(x)= x2 B.f(x)=cos x
C.f(x)=sin x D.f(x)=ex
C 解析:对A,f′(x)=2x,为奇函数;对B,f′(x)=-sin x,为奇函数;对C,f′(x)=cos x,为偶函数;对D,f′(x)=ex,既不是奇函数也不是偶函数.故选C.
10.若曲线y=x-在点(a,a-)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a= ( )
A.24 B.32
C.64 D.86
C 解析:∵y=x-,∴y′=-x-,
∴曲线在点(a,a-)处的切线斜率k=-a-,
∴切线方程为y-a-=-a-(x-a).令x=0,得y=a-;令y=0,得x=3a.
∴该切线与两坐标轴围成的三角形的面积为S=·3a·a-=a=18,∴a=64.
11.设f1(x)=sin x,f2(x)=f′1(x),f3(x)=f′2(x),…,fn+1(x)=f′n(x),n∈N*,则f2 024(x)= ( )
A.sin x B.-sin x
C.cos x D.-cos x
D 解析:∵f1(x)=sin x,∴f′1(x)=(sin x)′=cos x,f2(x)=f′1(x)=cos x,f3(x)=f′2(x)=(cos x)′=-sin x,f4(x)=f′3(x)=(-sin x)′=-cos x,f5(x)=f′4(x)=(-cos x)′=sin x.由此可知:fn+4(x)=fn(x),n∈N*,∴f2 024(x)=f4(x)=-cos x.
12.设正弦曲线y=sin x上一点P,以点P为切点的切线为直线l,则直线l的倾斜角α的取值范围是 ( )
A.[0,]∪[,π) B.[0,π)
C.[,] D.[0,]∪[,]
A 解析:∵(sin x)′=cos x,∴kl=cos x,∴-1≤tan α≤1.又∵α∈[0,π),
∴α∈[0,]∪[,π).
13.已知点A(, -1),B(2,1),函数f(x)=log2x.
(1)过坐标原点O作曲线y=f(x)的切线,求切线方程.
(2)在曲线y=f(x)(≤x≤2)上是否存在点P,使得过点P的切线与直线AB平行?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)设切点为(m,log2m)(m>0).
因为f(x)=log2x,所以f′(x)=.
由题意可得=,解得m=e,
所以切线方程为y-log2e=(x-e),即y=x.
(2)过点A(,-1),B(2,1)的直线的斜率为kAB=.
假设存在点P,使得过点P的切线与直线AB平行.
设P(n, log2n),≤n≤2,则有=,得n=.
又=ln <ln 2<ln e=1,所以<<.
所以在曲线y=f(x)(≤x≤2)上存在点P,使得过点P的切线与直线AB平行,且点P的横坐标为.
14.设曲线f(x)=xn+1(n∈N,n≥1)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,则x1·x2·x3·x4·…·x2 025=________.
答案: 解析:由f(x)=xn+1(n∈N,n≥1)得f′(x)=(n+1)xn,所以切线的斜率为n+1,
所以在点(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(x-1),
令y=0,解得x=,即xn=,
所以x1·x2·x3·x4·…·x2 025=×××…×=.
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