内容正文:
5.2 导数的运算
5.2.1 基本初等函数的导数
基础过关练
题组一 利用导数公式求函数的导数
1.已知f(x)=-,则f'(x)= ( )
A.- B. C. D.-
2.(教材习题改编)已知函数f(x)=xα(α为常数),若f'(-1)=-4,则α=( )
A.4 B.-4 C.5 D.-5
3.(多选题)下列说法正确的是( )
A.若f(x)=ln 3,则f'(1)=
B.若f(x)=,则f'(4)=-
C.若f(x)=cos x,则f'=
D.若f(x)=log2x,则f'(2)=
4.已知函数f1(x)=sin x, fn+1(x)=f'n(x),n∈N*,则f2 028= ( )
A.- B.- C. D.
5.已知函数f(x)=xα的图象过点(2,8),则f'(1)= .
6.已知f(x)=,g(x)=mx,且g'(3)=,则m= .
题组二 导数公式的应用
7.(多选题)设t为实数,若直线y=x+t是曲线y=f(x)的切线,则f(x)的表达式可能为( )
A.f(x)= B.f(x)=x4 C.f(x)=ex D.f(x)=cos x
8.已知直线l经过点(0,b),且与直线y=2x平行,若l与曲线y=x2相切,则b=( )
A.- B.-1 C.1 D.
9.已知函数f(x)及其导数f'(x),若存在x0使得f(x0)=f'(x0),则称x0是f(x)的一个“巧值点”.下列四个函数中,没有“巧值点”的是( )
A.f(x)=x2 B.f(x)=ln x C.f(x)=sin x D.f(x)=2x
10.若曲线y=ln x上恰有三个不同的点到直线y=x+a的距离为,则实数a的值为( )
A.-3 B.-2 C.1 D.-3或1
11.设曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,则x1·x2·x3·…·x2 024= .
12.已知函数y1=的图象与函数y2=ax(a>0且a≠1)的图象在公共点处有相同的切线,则a= .
13.已知直线l分别与曲线f(x)=ln x,g(x)=ex相切于点(x1,ln x1),(x2,),则-的值为 .
答案与分层梯度式解析
5.2 导数的运算
5.2.1 基本初等函数的导数
基础过关练
1.B
2.A
3.BD
4.D
7.BC
8.B
9.D
10.A
1.B 由题意可得f'(x)='=(-x-3)'=3x-4=.
2.A 易得f'(x)=αxα-1,
∴f'(-1)=α(-1)α-1=-4,∴α=4.
3.BD 对于A, f'(x)=0,所以f'(1)=0,故A错误;
对于B, f'(x)=-,所以f'(4)=-,故B正确;
对于C, f'(x)=-sin x,所以f'=-,故C错误;
对于D, f'(x)=,所以f'(2)=,故D正确.
4.D 由题意得f2(x)=f'1(x)=cos x, f3(x)=f'2(x)=-sin x, f4(x)=f'3(x)=-cos x, f5(x)=f'4(x)=sin x=f1(x),……,故f2 028(x)=f4(x)=-cos x,
所以f2 028=-cos=.
5.答案 3
解析 将点(2,8)代入f(x)=xα可得8=2α,即α=3,所以f(x)=x3,则f'(x)=3x2,故f'(1)=3.
6.答案 -9
解析 由f(x)=得f'(x)=-,所以f'(3)=-,
由g(x)=mx得g'(x)=m,所以m=g'(3)==-9.
7.BC 若直线y=x+t为函数y=f(x)图象的切线,则f'(x)=有解.
对于A, f'(x)=-<0,所以f'(x)不可能等于,故A错误﹔
对于B, f'(x)=4x3,令4x3=,解得x=,故B正确;
对于C, f'(x)=ex,令ex=,解得x=ln ,故C正确;
对于D, f'(x)=-sin x∈[-1,1],所以f'(x)不可能等于,故D错误.
8.B 设直线l与曲线y=x2切于点(m,m2),对y=x2求导,得y'=2x,
因为l与曲线y=x2相切,且与直线y=2x平行,所以l的斜率k=2m=2,解得m=1,可得切点为(1,1),又l过点(0,b),所以2=,解得b=-1.
方法总结
利用导数解决切线问题时,要知道切点既在直(切)线上,又在曲线上,把切点的横坐标代入所求得的导数中,得切线的斜率.
简记:在直在曲,代横得k.
9.D 对于A, f'(x)=2x,令x2=2x,解得x=0或x=2,所以函数f(x)=x2存在“巧值点”;
对于B, f'(x)=(x>0),作出函数f(x)与f'(x)的图象,由图可知两图象有交点,所以函数f(x)=ln x存在“巧值点”;
对于C, f'(x)=cos x,令sin x=cos x,得tan x=1,解得x=+kπ,k∈Z,所以函数f(x)=sin x存在“巧值点”;
对于D, f'(x)=2xln 2,因为2x>0,所以2x=2xln 2无实数解,所以函数f(x)=2x不存在“巧值点”.
10.A 设直线l与直线y=x+a平行,且与曲线y=ln x相切于点P(m,n),
易知y=ln x的定义域为(0,+∞),且y'=,所以y'x=m=,故l的斜率为,
所以=1,解得m=1,则n=ln 1=0,故P(1,0),
所以l的方程为y=x-1,
若曲线y=ln x上恰有三个不同的点到直线y=x+a的距离为,则直线l到直线y=x+a的距离为,
则=,解得a=1或a=-3,
当a=1时,直线y=x+a即为y=x+1,与曲线y=ln x没有交点,曲线y=ln x上只有一个点到直线y=x+1的距离为,不符合题意;
当a=-3时,直线y=x+a即为y=x-3,与曲线y=ln x有两个交点,曲线y=ln x上恰有三个不同的点到直线y=x-3的距离为,一个点为点P,剩余的两个点在直线y=x-3的右下方,符合题意,故a=-3.
11.答案
解析 由y=xn+1(n∈N*)得y'=(n+1)xn,所以曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线的斜率为n+1,
所以切线方程为y-1=(n+1)(x-1),
令y=0,解得x=-+1=,
所以x1·x2·x3·…·x2 024=×××…×=.
12.答案
解析 由题意得y'1=,y'2=axln a,设两个函数图象的公共点为(x0,y0),
则可得ln a=,且x0=,即ln x0=2x0ln a,即ln a=,
所以=,解得x0=e,则a=.
解题模板
用导数解决公切线问题的一般步骤
已知曲线C1:y=f(x)在点A(x1, f(x1))处的切线为l1:y-f(x1)=f'(x1)(x-x1),整理得y=f'(x1)x-f'(x1)x1+f(x1);曲线C2:y=g(x)在点B(x2,g(x2))处的切线为l2:y-g(x2)=g'(x2)(x-x2),整理得y=g'(x2)x-g'(x2)x2+g(x2),则有
曲线C1:y=f(x)与曲线C2:y=g(x)公切线的条数等价于方程组解的个数.
13.答案 1
解析 由题意得f'(x)=,g'(x)=ex,
曲线y=f(x)在点(x1,ln x1)处的切线方程为y-ln x1=(x-x1),曲线y=g(x)在点(x2,)处的切线方程为y-=(x-x2),则得ln x1-1=ln -1=-x2-1=(1-x2),
所以====1-=1+,可得-=1.
8
学科网(北京)股份有限公司
$$