内容正文:
课时作业(十四)
1.若f(x)=ln (-x),则f′(-2026)等于( )
A.- B.-2026
C. D.2026
解析:选A 由f(x)=ln (-x)得f′(x)=,则f′(-2026)=-.
2.已知函数f的导函数为f′,f的图象如图所示,则( )
A.f′>f′>f′
B.f′>f′>f′
C.f′>f′>f′
D.f′>f′>f′
解析:选B 依次作出函数f在x1,x2,x3处的切线,如图所示:
根据导数的几何意义及图形中切线的斜率可知,f′>f′>0>f′.故选:B.
3.(2025·兰州阶段性测试)若直线y=x是函数f=ln x+ax的切线,则实数a的值为( )
A.1 B.e
C.1- D.2-
解析:选C 由题意可知,f′=+a.
因为直线y=x是函数f=ln x+ax的切线,设切点坐标为,
根据导数的几何意义可得,f′=+a=1,所以a=1-.
又在直线y=x上,
所以f=m,即ln m+am=m,
所以ln m+m=m,
整理可得ln m=1,所以m=e,
所以a=1-.故选:C.
4.若曲线f(x)=a cos x与曲线g(x)=x2+bx+1在交点(0,m)处有公切线,则a+b=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
解析:选C 依题意得,f′(x)=-a sin x,g′(x)=2x+b,于是有f′(0)=g′(0),即-a sin 0=2×0+b,则b=0,又m=f(0)=g(0),即m=a=1,因此a+b=1.
5.(2025·天津模拟)函数y=x2ex的导数为( )
A.y′=x2ex B.y′=2xex
C.y′=ex D.y′=ex
解析:选C 由题意可得:y′=′ex+x2·′=2xex+x2ex=ex.
6.(多选)若函数f(x)的导函数f′(x)的图象关于y轴对称,则f(x)的解析式可能为( )
A.f(x)=3cos x B.f(x)=x3+x
C.f(x)=x+ D.f(x)=ex+x
解析:选BC 对于A,f(x)=3cos x,其导数f′(x)=-3sin x,其导函数为奇函数,图象不关于y轴对称,不符合题意;
对于B,f(x)=x3+x,其导数f′(x)=3x2+1,其导函数为偶函数,图象关于y轴对称,符合题意;
对于C,f(x)=x+,其导数f′(x)=1-,其导函数为偶函数,图象关于y轴对称,符合题意;
对于D,f(x)=ex+x,其导数f′(x)=ex+1,其导函数不是偶函数,图象不关于y轴对称,不符合题意.
7.已知函数f(x)的导函数为f′(x),若f(x)=3xf′(2)+ln x+x,则f′(2)=( )
A.-1 B.1
C.- D.
解析:选A 因为f(x)=3xf′(2)+ln x+x,
所以f′(x)=3f′(2)++,
所以f′=3f′++,解得f′=-1.故选:A.
8.(2025·苏州八校联考)已知f(x)=cos x+2sin x,则下列函数中在R上单调递增的是( )
A.y=f(x)+x B.y=f(x)+x2
C.y=f(x)+x3 D.y=f(x)+x4
解析:选C 由题意可知,对于选项A,y=f(x)+x=x+cos x+2sin x,则y′=1-sin x+2cos x=1-sin (x+φ)∈[-+1,+1],不为恒大于或等于0的值,即函数y=f(x)=x在R上不为单调递增,故选项A错误;对于选项B,y=f(x)+x2=x2+cos x+2sin x,则y′=2x-sin x+2cos x,当x=-π时,y′=-2π-2<0,则y′不为恒大于或等于0的值,即函数y=f(x)+x2在R上不为单调递增,故选项B错误;对于选项D,y=f(x)+x4=x4+cos x+2sin x,则y′=4x3-sin x+2cos x,当x=-π时,y′=-4π3-2<0,则y′不为恒大于或等于0的值,即函数y=f(x)+x4在R上不为单调递增,故选项D错误.故选C.
9.已知函数f(x)=x2+a ln x的图象在x=1处的切线在y轴上的截距为2,则实数a=________.
解析:函数f(x)=x2+a ln x,求得:
f′(x)=2x+,f′(1)=2+a,而f(1)=1,
因此函数f(x)的图象在x=1处的切线方程为:y-1=(a+2)(x-1),
令x=0,得y=-a-1,于是-a-1=2,解得a=-3.
答案:-3
10.已知曲线y=x2在点(2,4)处的切线与曲线f(x)=ex-x在点处的切线互相垂直,则x0=________.
解析:由曲线y=x2得y′=2x,
∴y′|x=2=4,
∴曲线y=x2在点处的切线斜率为4,
曲线f=ex-x得f′=ex-1,
由已知可得f′=ex0-1=-,
解得x0=ln .
答案:ln
11.已知函数f(x)=x3+x-16.
(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的方程;
(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标;
(3)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=-x+3垂直,求切点坐标与切线的方程.
解:(1)k=f′(x)=3x2+1.
当x=2时,k=13,
故切线方程为y+6=13(x-2),
即y=13x-32.
(2)设切点为(a,a3+a-16),
则k=3a2+1.
所以直线l的方程为y-(a3+a-16)=(3a2+1)(x-a).
∵过原点,
∴a3+a-16=3a3+a.
化简得2a3=-16.∴a=-2.
∴直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26).
(3)由题意知k=4,∴3x2+1=4,解得x=±1.
∴切点坐标及方程为(1,-14),y=4x-18和(-1,-18),y=4x-14.
12.(2025·武汉模拟)已知函数f=x2-1,函数g=a ln x,其中a≤2.如果曲线y=f与y=g在x=1处具有公共的切线,求a的值及切线方程.
解:因为函数f=x2-1,函数g=a ln x,所以f′=2x,g′=.
因为曲线y=f与y=g在x=1处具有公共的切线,则
即故a=2,
所以f′=2,
故所求切线方程为y=2,
即2x-y-2=0.
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