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§4导数的四则运算法则
4.1导数的加法与减法法则
1.B因为f(x)=2-2x,k=f(1)=-1,所以在x=1处的切线的倾斜角为平.
2.Bf(x)=4ax3+2bx,f(x)是奇函数,故(-1)=-f(1)=-2.
3.C“f(x)=x2-2x-4mx,f(x)=2x-2-专.令(x)>0,整理得1-2>0,解得-
1<x<0或x>2.又x>0,.x>2.
4.B因为(x)=1+cosx,所以(x)为偶函数,所以(2024)-f(-2024)=f(2024)
-f(2024)=0,所以原式=f(2024)+f(-2024)=2024+sin2024+1+(-2024-sin2
024十1)=2.故选B.
5.AC因为f(x)=x3+x-2,所以f(x)=3x2+1,设P0(xo,yo),则P(xo)=3x+1=4,
所以xo=±1,故点Po的坐标为(1,0)或(一1,一4).故选A、C.
6.BC设过点(1,0)的直线与曲线y=x3相切于点(xo,0),则切线方程为y一8=33(x一
x),即y=3xx-2x8,又点(1,0)在切线上,故3x号-2x8=0,即xo=0或xo=号.当x0=0
时,切线方程为y=0,由y=0与y=2+要x-9相切得a=一器.当0=号时,切线方程为y=辛
x-头,由y=¥x-头与y=a2+空x-9相切得a=-1.故选B、C.
7.3x-y-11=0解析:y'=3x2+6x+6=3(x2+2x+2)=3(x+1)2+3≥3,∴.当x=一1时,
y'最小,即此时切线的斜率最小,此时切点为(一1,一14),.切线方程为y十14=3(x+1),即
3x-y-11=0.
8.5解析:因为s(t)=号+2=-吉十22,所以'(t)=-京+2·言+4t,所以s(1)=-
1十2+4=5,即物体在t=1s时的瞬时速度为5m/s.
9.8解析:法一因为f(x)=x十lnx,所以(x)=1十京,当x=1时,f(1)=2,所以曲线f
(x)=x十lnx在点(1,1)处的切线方程为y-1=2(x一1),即y=2x一1.因为y=2x一1与由线
y=ax2+(a十2)x十1相切,所以a≠0(当a=0时曲线变为y=2x十1与已知直线平行).由
(y=2x-1,
y=ax2+(a+2x+1,消去y得a2+ar+2=0.由△=a2-8a=0,解得a=8.
法二同法一步骤得切线方程为y=2x一1.
设y=2x-1与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切于点(xo,ax行+(a+2)xo十1).因为y'=2ax+a十
2,所以当x=xo时,y'=2axo十a十2.
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平22,
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0=-,
由ax+(a+2x+1=2x0-1,解得{a=8.
10.解:(1).f(x)=x3+ax+b的导数P(x)=3x2+a,由题意可得f(2)=12十a=13,f
(2)=8+2a+b=-6,解得a=1,b=-16.
(2):切线与直线y=一x十3垂直,.切线的斜率k=4.
设切点的坐标为(xo,o),则(x0)=3x3十1=4,x0=士1.
由f(x)=x3+x-16,可得yo=1+1-16=-14,或y0=-1-1-16=-18.
则切线方程为y=4(x一1)一14或y=4(x+1)一18.
即y=4x-18或y=4x-14.
1l.Af(x)=x2十sin(受+x)=x2+cosx,f(x)=x-simx.易知f(x)=x-sinx是
奇函数,其图象关于原点对称,故排除B、D.由f(晋)=亞一<0,排除C,故选A.
12.ACD由题意得,对于选项A,若f(x)为奇函数,f(一x)=-f(x),则一x3+ax2一bx=
x3-ax2-bx,故a=0,又因为f(x)=3x2+b,P(-x)=f(x),所以(x)为偶函数,故A正
确;对于选项B,若f(0)=0,又因为(x)=3x2+2ax十b,则b=0,故f(x)=x3+ax2,f
(一x)=一x3+ax2,当a=0时,f(一x)=一f(x),f(x)是奇函数,当a≠0时,f(一x)≠
f(x),f(x)不是奇函数,所以f(x)不一定是奇函数,故B错误;对于选项C,若f(x)的最
小值为0,f(x)=3x2+2ax+b=3(x+号)2-号+b,所以(x)mim=-号+b=0,则a2=3b,
故C正确;对于选项D,若P(x)为偶函数,(x)=3x2+2ax+b,f(-x)=3x2-2ax十b,由f
(-x)=f(x),解得a=0,故f(x)=x3十bx,f(一x)=一f(x),所以f(x)为奇函数,故
D正确,
13.-青解析:f(x)=x2+2ax+a2-1=[x十(a十1)][x+(a-1)],图①与图②中的图象的对
称轴都是y轴,此时α=0,与题设不符合,故图③中的图象是函数f(x)的导函数的图象.由图③
(-2a>0,
知f(0)=0,由根与系数的关系得{-1=0,解得a=-1.故f(x)=x3-x2+1,所以f(-
1)=-3.
14.解:(1)由题意得(x)=x2-4x+3,
则f(x)=(x-2)2-1≥一1,
即曲线C上任意一点的切线的斜率的取值范围是[一1,十∞)·
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≥-1,
(2)设曲线C的其中一条切线的斜率为飞,则由条件和(1)中结论可知,
{-是≥-1,解得-1≤
k<0或k≥1,故由-1≤x2-4x+3<0或x2-4x+3≥1,
得x∈(-∞,2-V2]U(1,3)U[2+V2,+∞).
15.A依题意,得f(x)=x2-x十3,f"(x)=2x-1,由"(x)=0,即2x-1=0,得x=,
又分)=1,∴函数f(x)=青x3-x2+3x-最的对称中心为(,1).故选A.
16.解:(1)f(x)=1+,g(x)=-是,
所以曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率为(1)=3,曲线y=g(x)在x=1处的切线的斜率
为g'(1)=-a,由已知,得f(1)=g'(1),得a=-3.
(2)由题意,得1+是=-是(x>0),
则a=-x-是≤-2V2,
当且仅当x=V2时,等号成立,
故实数a的取值范围为(-∞,-2V2].
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4.1 导数的加法与减法法则
1.曲线f(x)=x3-x2+5在x=1处的切线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
2.若函数f(x)=ax4+bx2+c满足f'(1)=2,则f'(-1)=( )
A.-1 B.-2
C.2 D.0
3.若f(x)=x2-2x-4ln x,则f'(x)>0的解集为( )
A.(0,+∞) B.(-1,0)∪(2,+∞)
C.(2,+∞) D.(-1,0)
4.已知函数f(x)=x+sin x+1,其导函数记为f'(x),则f(2 024)+f'(2 024)+f(-2 024)-f'(-2 024)=( )
A.2 024 B.2
C.1 D.0
5.〔多选〕曲线f(x)=x3+x-2在点P0处的切线平行于直线y=4x-1,则点P0的坐标为( )
A.(1,0) B.(2,8)
C.(-1,-4) D.(-1,8)
6.〔多选〕若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x3和y=ax2+x-9都相切,则实数a的值为( )
A.- B.-1
C.- D.7
7.曲线y=x3+3x2+6x-10的所有切线中,斜率最小的切线方程为 .
8.已知某物体的运动方程为s(t)=+2t2(位移单位:m,时间单位:s),则t=1 s时物体的瞬时速度为 m/s.
9.已知曲线f(x)=x+ln x在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a= .
10.已知曲线f(x)=x3+ax+b在点P(2,-6)处的切线方程是13x-y-32=0.
(1)求a,b的值;
(2)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线l:y=-x+3垂直,求切点坐标与切线的方程.
11.已知f(x)=x2+sin,f'(x)为f(x)的导函数,则f'(x)的大致图象是( )
12.〔多选〕已知函数f(x)=x3+ax2+bx的导函数为f'(x),则( )
A.若f(x)为奇函数,则f'(x)为偶函数
B.若f'(0)=0,则f(x)为奇函数
C.若f'(x)的最小值为0,则a2=3b
D.若f'(x)为偶函数,则f(x)为奇函数
13.如图中有一个图象是函数f(x)=x3+ax2+(a2-1)x+1(a∈R,且a≠0)的导函数的图象,则f(-1)= .
14.已知函数f(x)=x3-2x2+3x(x∈R)的图象为曲线C.
(1)求曲线C上任意一点的切线的斜率的取值范围;
(2)若在曲线C上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C的切点的横坐标的取值范围.
15.对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),给出定义:设f'(x)是函数y=f(x)的导数,f″(x)是f'(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.请你根据这一发现判断函数f(x)=x3-x2+3x-的对称中心为( )
A. B.
C. D.
16.已知函数f(x)=x-,g(x)=a(2-ln x).
(1)若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在x=1处的切线的斜率相同,求a的值;
(2)若存在一点,使得曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在该点处的切线的斜率相同,求实数a的取值范围.
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