
?課時跟蹤檢測(十四) 導數(shù)的概念及運算
一、綜合練——練思維敏銳度
1.曲線y=ex-ln x在點(1,e)處的切線方程為( )
A.(1-e)x-y+1=0 B.(1-e)x-y-1=0
C.(e-1)x-y+1=0 D.(e-1)x-y-1=0
解析:選C 由于y′=e-,所以y′|x=1=e-1,
故曲線y=ex-ln x在點(1,e)處的切線方程為y-e=(e-1)(x-1),
即(e-1)x-y+1=0.
2.已知函數(shù)f(x)的導函數(shù)為f′(x),且滿足關系式f(x)=x2+3xf′(2)+ln x,則f′(2)的值等于( )
A.-2 B.2
C.- D.
解析:選C 因為f(x)=x2+3xf′(2)+ln x,所以f′(x)=2x+3f′(2)+,所以f′(2)=2×2+3f′(2)+,解得f′(2)=-.
3.設函數(shù)f(x)=x(x+k)(x+2k)(x-3k),且f′(0)=6,則k=( )
A.0 B.-1
C.3 D.-6
解析:選B 因為f′(0)=6,所以原函數(shù)中x的一次項的系數(shù)為6,即k·2k·(-3k)= -6k3=6,解得k=-1.故選B.
4.函數(shù)y=f(x)的圖象如圖,則導函數(shù)f′(x)的大致圖象為( )
解析:選B 由導數(shù)的幾何意義可知,f′(x)為常數(shù),且f′(x)0),
根據(jù)題意有f′(x)≥0(x>0)恒成立,
所以2ax2+1≥0(x>0)恒成立,即2a≥-(x>0)恒成立,所以a≥0,故實數(shù)a的取值范圍為[0,+∞).故選D.
11.(多選)已知點A(1,2)在函數(shù)f(x)=ax3的圖象上,則過點A的曲線C:y=f(x)的切線方程是( )
A.6x-y-4=0 B.x-4y+7=0
C.3x-2y+1=0 D.4x-y+3=0
解析:選AC 由點A(1,2)在函數(shù)f(x)=ax3的圖象上,得a=2,則f(x)=2x3,f′(x)=6x2.設切點為(m,2m3),則切線的斜率k=6m2,由點斜式得切線方程為y-2m3=6m2(x-m),代入點A(1,2)的坐標得2-2m3=6m2(1-m),即有2m3-3m2+1=0,即(m-1)2(2m+1)=0,解得m=1或m=-,即斜率為6或,則過點A的曲線C:y=f(x)的切線方程是y-2=6(x-1)或y-2=(x-1),即6x-y-4=0或3x-2y+1=0.故選A、C.
12.(2020·江南十校聯(lián)考)函數(shù)f(x)=(2x-1)ex的圖象在點(0,f(0))處的切線的傾斜角為________.
解析:由f(x)=(2x-1)ex,得f′(x)=(2x+1)ex,
∴f′(0)=1,則切線的斜率k=1,
又切線的傾斜角θ∈[0,π),
因此切線的傾斜角θ=.
答案:
13.曲線y=ln(2x-1)上的點到直線2x-y+3=0的最短距離為________.
解析:設曲線上過點P(x0,y0)的切線平行于直線2x-y+3=0,即斜率是2,則 y′|x=x0==2,解得x0=1,所以y0=0,即點P(1,0).又點P到直線2x-y+3=0的距離為=,所以曲線y=ln(2x-1)上的點到直線2x-y+3=0的最短距離是.
答案:
14.已知函數(shù)f(x)=,g(x)=x2.若直線l與曲線f(x),g(x)都相切,則直線l的斜率為________.
解析:因為f(x)=,所以f′(x)=-,設曲線f(x)與l切于點,則切線斜率k=-,故切線方程為y-=-(x-x1),即y=-x+.與g(x)=x2聯(lián)立,得x2+x-=0.因為直線l與曲線g(x)相切,所以2-4=0,解得x1=-,故斜率k=- =-4.
答案:-4
15.設函數(shù)f(x)=ax-,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所圍成的三角形面積為定值,并求此定值.
解:(1)方程7x-4y-12=0可化為y=x-3,當x=2時,y=.
又因為f′(x)=a+,
所以解得所以f(x)=x-.
(2)證明:設P(x0,y0)為曲線y=f(x)上任一點,由y′=1+知曲線在點P(x0,y0)處的切線方程為y-y0=(x-x0),即y-=(x-x0).
令x=0,得y=-,所以切線與直線x=0的交點坐標為.令y=x,得y=x=2x0,所以切線與直線y=x的交點坐標為(2x0,2x0).
所以曲線y=f(x)在點P(x0,y0)處的切線與直線x=0和y=x所圍成的三角形的面積S=|2x0|=6.
故曲線y=f(x)上任一點處的切線與直線x=0和y=x所圍成的三角形面積為定值,且此定值為6.
16.已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1處取得極值,且在x=0處的切線的斜率為-3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若過點A(2,m)可作曲線y=f(x)的三條切線,求實數(shù)m的取值范圍.
解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c,
依題意?
又f′(0)=-3,所以c=-3,所以a=1,
所以f(x)=x3-3x.
(2)設切點為(x0,x-3x0),
因為f′(x)=3x2-3,所以f′(x0)=3x-3,
所以切線方程為y-(x-3x0)=(3x-3)(x-x0),
又切線過點A(2,m),
所以m-(x-3x0)=(3x-3)(2-x0),
所以m=-2x+6x-6.
令g(x)=-2x3+6x2-6,
則g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2),
由g′(x)=0得x=0或x=2,g(x)極小值=g(0)=-6,g(x)極大值=g(2)=2,
畫出g(x)的草圖知,當-60)為它們的公切線,聯(lián)立可得x2-kx-b=0,由Δ=0,得k2+4b=0?、?對y=ex+a求導可得y′=ex+a,令ex+a=k,可得x=ln k-a,∴切點坐標為(ln k-a,kln k-ak+b),代入y=ex+a可得k=kln k-ak+b ②.聯(lián)立①②可得k2+4k+4ak-4kln k=0,化簡得4+4a=4ln k-k.令g(k)=4ln k-k,則g′(k)=-1,令g′(k)=0,得k=4,令g′(k)>0,得0
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