
1.(多選)下列運算中正確的是( )
A.(ax2+bx+c)′=a(x2)′+b(x)′
B.(sin x-2x2)′=(sin x)′-2′(x2)′
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(sin x,x2)))′=eq \f((sin x)′-(x2)′,x2)
D.(cs x·sin x)′=(cs x)′sin x+cs x(sin x)′
解析:選AD A項中,(ax2+bx+c)′=a(x2)′+b(x)′,故正確;
B項中,(sin x-2x2)′=(sin x)′-2(x2)′,故錯誤;
C項中,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(sin x,x2)))′=eq \f((sin x)′x2-sin x(x2)′,(x2)2),故錯誤;
D項中,(cs x·sin x)′=(cs x)′sin x+cs x(sin x)′,故正確.
2.函數(shù)f(x)=excs x的圖象在點(0,f(0))處的切線的傾斜角為( )
A.0 B.eq \f(π,4)
C.1 D.eq \f(π,2)
解析:選B 對函數(shù)求導(dǎo)得f′(x)=ex(cs x-sin x),∴f′(0)=1,∴函數(shù)f(x)=excs x的圖象在點(0,f(0))處的切線的傾斜角為eq \f(π,4).
3.設(shè)f(x)=xln x,若f′(x0)=2,則x0等于( )
A.e2 B.e
C.eq \f(ln 2,2) D.ln 2
解析:選B ∵f(x)=xln x,∴f′(x)=ln x+1(x>0),由f′(x0)=2,得ln x0+1=2,即ln x0=1,解得x0=e.
4.函數(shù)f(x)=eq \f(x2,x+3)的導(dǎo)數(shù)是( )
A.eq \f(x2+6x,(x+3)2) B.eq \f(x2+6x,x+3)
C.eq \f(-2x,(x+3)2) D.eq \f(3x2+6x,(x+3)2)
解析:選A f′(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x2,x+3)))′=eq \f((x2)′(x+3)-x2(x+3)′,(x+3)2)=eq \f(2x(x+3)-x2,(x+3)2)=eq \f(x2+6x,(x+3)2).
5.設(shè)曲線f(x)=ax-ln(x+1)在點(0,0)處的切線方程為y=2x,則a=( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:選D f′(x)=a-eq \f(1,x+1),由題意得f′(0)=2,
即a-1=2,所以a=3.
6.已知函數(shù)f(x)=f′eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))·cs x+sin x,則f′eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=________,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=________.
解析:∵f′(x)=-f′eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))sin x+cs x,
∴f′eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=-f′eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))×eq \f(\r(2),2)+eq \f(\r(2),2),
得f′eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=eq \r(2)-1.
∴f(x)=(eq \r(2)-1)cs x+sin x.
∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=1.
答案:eq \r(2)-1 1
7.已知f(x)=eq \f(ex,x),則f′(1)=________,若f′(x0)+f(x0)=0,則x0=________.
解析:因為f′(x)=eq \f((ex)′x-ex(x)′,x2)=eq \f(ex(x-1),x2)(x≠0).
所以f′(1)=0.
由f′(x0)+f(x0)=0,得eq \f(e\a\vs4\al(x0)(x0-1),xeq \\al(2,0))+eq \f(e\a\vs4\al(x0),x0)=0.
解得x0=eq \f(1,2).
答案:0 eq \f(1,2)
8.已知函數(shù)f(x)=ex·sin x,則f′(x)=________,曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程是________.
解析:∵f(x)=ex·sin x,f′(x)=ex(sin x+cs x),
f′(0)=1,f(0)=0,∴曲線y=f(x)在點(0,0)處的切線方程為y-0=1×(x-0),即y=x.
答案:ex(sin x+cs x) y=x
9.求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(1)f(x)=eq \r(x)-ln x;(2)f(x)=(x2+1)(x-1);
(3)f(x)=eq \f(x2,sin x);(4)f(x)=eq \f(x+3,x2+3).
解:(1)f′(x)=(eq \r(x)-ln x)′
=(eq \r(x))′-(ln x)′=eq \f(1,2\r(x))-eq \f(1,x).
(2)f′(x)=[(x2+1)(x-1)]′
=(x3-x2+x-1)′=(x3)′-(x2)′+(x)′-(1)′
=3x2-2x+1.
(3)f′(x)=eq \f((x2)′·sin x-x2·(sin x)′,sin2x)
=eq \f(2xsin x-x2cs x,sin2x).
(4)f′(x)=eq \f(1·(x2+3)-(x+3)·2x,(x2+3)2)
=eq \f(-x2-6x+3,(x2+3)2).
10.已知函數(shù)f(x)=ax2+bx+3(a≠0),其導(dǎo)函數(shù)f′(x)=2x-8.
(1)求a,b的值;
(2)設(shè)函數(shù)g(x)=exsin x+f(x),求曲線g(x)在x=0處的切線方程.
解:(1)因為f(x)=ax2+bx+3(a≠0),
所以f′(x)=2ax+b,
又f′(x)=2x-8,所以a=1,b=-8.
(2)由(1)可知g(x)=exsin x+x2-8x+3,
所以g′(x)=exsin x+excs x+2x-8,
所以g′(0)=e0sin 0+e0cs 0+2×0-8=-7,
又g(0)=3,
所以曲線g(x)在x=0處的切線方程為y-3=-7(x-0),
即7x+y-3=0.
[B級 綜合運用]
11.若函數(shù)f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5),且f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),則f′(1)=( )
A.24 B.-24
C.10 D.-10
解析:選A ∵f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)·(x-4)(x-5),
∴f′(x)=(x-1)′[(x-2)(x-3)(x-4)·(x-5)]+(x-1)·[(x-2)(x-3)·(x-4)(x-5)]′
=(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)+(x-1)[(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)]′,
∴f′(1)=(1-2)×(1-3)×(1-4)×(1-5)=24.故選A.
12.若f(x)=x2-2x-4ln x,則f′(x)>0的解集為( )
A.(0,+∞) B.(-1,0)∪(2,+∞)
C.(2,+∞) D.(-1,0)
解析:選C ∵f(x)=x2-2x-4ln x,
∴f′(x)=2x-2-eq \f(4,x)>0,
整理得eq \f((x+1)(x-2),x)>0,解得-1<x<0或x>2,
又∵f(x)的定義域為(0,+∞),∴x>2.
13.曲線y=eq \f(x,2x-1)在點(1,1)處的切線為l,則l上的點到圓x2+y2+4x+3=0上的點的最近距離是________.
解析:y′=-eq \f(1,(2x-1)2),則k=-1,∴切線方程為y-1=-(x-1),即x+y-2=0,圓心(-2,0)到直線的距離d=2eq \r(2),圓的半徑r=1,∴所求最近距離為2eq \r(2)-1.
答案:2eq \r(2)-1
14.設(shè)函數(shù)f(x)=ax-eq \f(b,x),曲線y=f(x)在點(2,f(2))處的切線方程為7x-4y-12=0.
(1)求f(x)的解析式;
(2)證明:曲線y=f(x)上任一點處的切線與直線x=0和直線y=x所圍成的三角形的面積為定值,并求此定值.
解:(1)由7x-4y-12=0得y=eq \f(7,4)x-3.
當x=2時,y=eq \f(1,2),∴f(2)=eq \f(1,2),①
又f′(x)=a+eq \f(b,x2),
∴f′(2)=eq \f(7,4),②
由①②得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2a-\f(b,2)=\f(1,2),,a+\f(b,4)=\f(7,4).))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=1,,b=3.))
故f(x)=x-eq \f(3,x).
(2)證明:設(shè)P(x0,y0)為曲線上任一點,由y′=1+eq \f(3,x2)知曲線在點P(x0,y0)處的切線方程為
y-y0=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(3,xeq \\al(2,0))))(x-x0),
即y-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x0-\f(3,x0)))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(3,xeq \\al(2,0))))(x-x0).
令x=0得y=-eq \f(6,x0),從而得切線與直線x=0的交點坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(6,x0))).
令y=x得y=x=2x0,從而得切線與直線y=x的交點坐標為(2x0,2x0).
所以點P(x0,y0)處的切線與直線x=0,y=x所圍成的三角形面積為eq \f(1,2)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(-\f(6,x0)))|2x0|=6.
故曲線y=f(x)上任一點處的切線與直線x=0,y=x所圍成的三角形的面積為定值,此定值為6.
[C級 拓展探究]
15.已知拋物線C1:y=x2+2x和C2:y=-x2+a,如果直線l同時是C1和C2的切線,稱l是C1和C2的公切線,則a取什么值時,C1和C2有且僅有一條公切線?寫出此公切線的方程.
解:函數(shù)y=x2+2x的導(dǎo)數(shù)y′=2x+2,曲線C1在點P(x1,xeq \\al(2,1)+2x1)處的切線方程是y-(xeq \\al(2,1)+2x1)=(2x1+2)(x-x1),即y=(2x1+2)x-xeq \\al(2,1).①
函數(shù)y=-x2+a的導(dǎo)數(shù)y′=-2x,曲線C2在點Q(x2,-xeq \\al(2,2)+a)處的切線方程是y-(-xeq \\al(2,2)+a)=-2x2(x-x2),
即y=-2x2x+xeq \\al(2,2)+a.②
如果直線l是過P和Q的公切線,則①式和②式都是l的方程,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x1+1=-x2,,-xeq \\al(2,1)=xeq \\al(2,2)+a,))
消去x2得方程:2xeq \\al(2,1)+2x1+1+a=0.
當判別式Δ=4-4×2(1+a)=0,即a=-eq \f(1,2)時,解得x1=x2=-eq \f(1,2),此時點P與點Q重合.
即當a=-eq \f(1,2)時,C1與C2有且只有一條公切線,且公切線方程為y=x-eq \f(1,4).
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