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课时分层作业(十四) 基本初等函数的导数 导数的四则运算法则(建议用时:40分钟)一、选择题1.已知函数f(x)=,则该函数的导函数f′(x)=( )A. B.C.D.2x-cosxB [由题意可得f′(x)==,故选B.]2.已知f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,则a的值为( )A. B. C. D.B [∵f(x)=ax3+3x2+2,∴f′(x)=3ax2+6x,又f′(-1)=3a-6=4,∴a=.]3.已知函数f(x)的导函数为f′(x)且满足f(x)=2x·f′(1)+lnx,则f′=( )A.-2B.e-2C.-1D.eB [由题意得:f′(x)=2f′(1)+,令x=1得:f′(1)=2f′(1)+1,解得f
′(1)=-1∴f′(x)=-2+,∴f′=e-2.故选B.]4.曲线y=2sinx+cosx在点(π,-1)处的切线方程为( )A.x-y-π-1=0B.2x-y-2π-1=0C.2x+y-2π+1=0D.x+y-π+1=0C [当x=π时,y=2sinπ+cosπ=-1,即点(π,-1)在曲线y=2sinx+cosx上.∵y′=2cosx-sinx,∴y′|x=π=2cosπ-sinπ=-2,则y=2sinx+cosx在点(π,-1)处的切线方程为y-(-1)=-2(x-π),即2x+y-2π+1=0.故选C.]5.已知函数f(x)=aex+x+b,若函数f(x)在(0,f(0))处的切线方程为y=2x+3,则ab的值为( )A.1B.2C.3D.4B [∵f′(x)=aex+1,∴f′(0)=a+1=2,解得a=1,f(0)=a+b=1+b=3,∴b=2,∴ab=2.故选B.]二、填空题6.已知f(x)=x2,g(x)=lnx,若f′(x)-g′(x)=1,则x=________.1 [因为f(x)=x2,g(x)=lnx,所以f′(x)=2x,g′(x)=且x>0,f′(x)-g′(x)=2x-=1,即2x2-x-1=0,解得x=1或x=-(舍去).故x=1.]7.曲线C:y=xlnx在点M(e,e)处的切线方程为________.y=2x-e [y′=lnx+1,y′|x=e=lne+1=2,所以切线方程为y-e=2(x-e),化简得2x-y-e=0.]8.水波的半径以0.5m/s的速度向外扩张,当半径为25m时,圆面积的膨胀率是________.25π [因为水波的半径扩张速度为0.5m/s,故水波面积为S=πr2=π(vt)2=
πt2故水波面积的膨胀率为S′=πt.当水波的半径为25时,由vt=25,解得t=50即可得S′=π×50=25π.]三、解答题9.设曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴交点的横坐标为xn,令an=lg,计算a1+a2+a3+…+a2019.[解] 因为y=xn+1,所以y′=(n+1)xn,所以曲线在(1,1)处的切线斜率为k=n+1,切线方程为y-1=(n+1)(x-1).令y=0,得x=,即xn=,所以an=lg=lg(n+1)-lgn,所以a1+a2+a3+…+a2019=lg2-lg1+lg3-lg2+lg4-lg3+…+lg2020-lg2019=lg2020=1+lg202.10.设f(x)=x3+ax2+bx+1的导数f′(x)满足f′(1)=2a,f′(2)=-b,其中常数a,b∈R.求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.[解] 因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以f′(x)=3x2+2ax+b.令x=1,得f′(1)=3+2a+b,又f′(1)=2a,所以3+2a+b=2a,解得b=-3.令x=2,得f′(2)=12+4a+b,又f′(2)=-b,所以12+4a+b=-b,解得a=-.则f(x)=x3-x2-3x+1,从而f(1)=-.又f′(1)=2×=-3,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-=-3(x-1),
即6x+2y-1=0.11.(多选题)以下四个式子分别是函数在其定义域内求导,其中正确的是( )A.= B.(cos2x)′=-2sin2xC.=3xD.(lgx)′=BC [=-,(cos2x)′=-2sin2x,=3x,(lgx)′=.故选BC.]12.(多选题)直线y=x+b能作为下列函数图象的切线是( )A.f(x)=B.f(x)=x4C.f(x)=sinxD.f(x)=exBCD [f(x)=,故f′(x)=-=,无解,故A排除;f(x)=x4,故f′(x)=4x3=,故x=,即曲线在点的切线为y=x-,B正确;f(x)=sinx,故f′(x)=cosx=,取x=,故曲线在点的切线为y=x-+,C正确;f(x)=ex,故f′(x)=ex=,故x=-ln2,曲线在点的切线为y=x+ln2+,D正确.故选BCD.]13.(一题两空)已知f(x)=xex,则f′(1)=________;若过点A(a,0)的任意一条直线都不与该曲线C相切,则a的取值范围是________.2e (-4,0) [f′(x)=(x+1)ex,∴f′(1)=2e,设点B(x0,x0e)为曲线C上任意一点.∵y′=ex+xex=(x+1)ex,则曲线C在点B处的切线方程为y-x0e=(x0
+1)e(x-x0),根据题意,切线l不经过点A,则关于x0的方程0-x0e=(x0+1)e(a-x0),即x-a-a=0无实根.∴Δ=a2+4a<0,解得-4<a<0.∴a的取值范围是(-4,0).]14.已知直线y=kx是曲线y=3x的切线,则k的值为________.eln3 [设切点为(x0,y0).因为y′=3xln3,所以k=3ln3,所以y=3ln3·x,又因为(x0,y0)在曲线y=3x上,所以3ln3·x0=3,所以x0==log3e.所以k=eln3.]15.已知P(-1,1),Q(2,4)是曲线y=x2上的两点,(1)分别求过P点,Q点的曲线y=x2的切线方程;(2)求与直线PQ平行的曲线y=x2的切线方程.[解] (1)因为y′=2x.P(-1,1),Q(2,4)都是曲线y=x2上的点.过P点的切线的斜率k1=y′|x=-1=-2,过Q点的切线的斜率k2=y′|x=2=4,过P点的切线方程为y-1=-2(x+1),即2x+y+1=0.过Q点的切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.(2)因为y′=2x,直线PQ的斜率k==1,切线的斜率k=y′|=2x0=1,
所以x0=,所以切点M,与PQ平行的切线方程为y-=x-,即4x-4y-1=0.
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