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专练 15 导数的概念及运算
授课提示:对应学生用书29页
[基础强化]
一、选择题
1.若f(x)=2xf′(1)+x2,则f′(0)=( )
A.2 B.0
C.-2 D.-4
答案:D
解析:∵f(x)=2xf′(1)+x2,
∴f′(x)=2f′(1)+2x,
∴f′(1)=2f′(1)+2,
∴f′(1)=-2,
∴f(x)=-4x+x2,
∴f′(x)=-4+2x,
∴f′(0)=-4.
2.已知函数f(x)=g(x)+2x且曲线y=g(x)在x=1处的切线方程为y=2x+1,则曲线y
=f(x)在x=1处的切线的斜率为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
答案:B
解析:∵曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,∴g′(1)=2.∵函数f(x)=
g(x)+2x,∴f′(x)=g′(x)+2=g′(1)+2,∴f′(1)=2+2=4,即曲线y=f(x)在x=1处的切线的
斜率为4.故选B.
3.已知曲线y=aex+x ln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( )
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
答案:D
解析:因为y′=aex+ln x+1,所以当x=1时,y′=ae+1,所以曲线在点(1,ae)处的
切线方程为y-ae=(ae+1)(x-1),即y=(ae+1)x-1,所以解得
4.在等比数列{a}中,a =2,a =4,函数f(x)=x(x-a)·(x-a)·…·(x-a),则f′(0)=
n 1 8 1 2 8
( )
A.26 B.29 C.212 D.215
答案:C
解析:∵函数f(x)=x(x-a)(x-a)·…·(x-a),
1 2 8
∴f′(x)=(x-a)(x-a)·…·(x-a)+x[(x-a)(x-a)·…·(x-a)]′,∴f′(0)=aa…a =
1 2 8 1 2 8 1 2 8
(aa)4=84=212.
1 8
5.设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线
方程为( )
A.y=-2x B.y=-x
C.y=2x D.y=x
答案:D
解析:∵f(x)=x3+(a-1)x2+ax为奇函数,∴a-1=0,得a=1,∴f(x)=x3+x,∴f′(x)=
3x2+1,∴f′(0)=1,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x,故选D.
6.已知曲线y=-3ln x的一条切线的斜率为-,则切点的横坐标为( )
A.3 B.2 C.1 D.
答案:B解析:令y′=-=-,解得x=-3(舍去)或x=2.故切点的横坐标为2,故选B.
7.f′(x)是f(x)=sin x+a cos x的导函数,且f′=,则实数a的值为( )
A. B. C. D.1
答案:B
解析:∵f′(x)=cos x-a sin x,∴f′=-a=,得a=.
8.已知曲线y=x+ln x在点(1,1)处的切线与二次曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a
等于( )
A.-2 B.0
C.1 D.8
答案:D
解析:由y=x+ln x,得y′=1+,
∴当x=1时,y′=2,∴切线方程为y-1=2(x-1),
即y=2x-1,
由
得ax2+ax+2=0,
由题意得得a=8.
9.函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2,对于任意x∈R,f′(x)>2,则f(x)>2x+4的解集
为( )
A.(-1,1) B.(-1,+∞)
C.(-∞,-1) D.(-∞,+∞)
答案:B
解析:设g(x)=f(x)-2x-4,
g′(x)=f′(x)-2,
由题意得g′(x)>0恒成立,
∴g(x)在(-∞,+∞)上单调递增,
又g(-1)=f(-1)-2×(-1)-4=0,
又f(x)>2x+4等价于g(x)>0,
∴原不等式的解为x>-1.
二、填空题
10.已知物体运动的位移s与时间t之间的函数关系式为s=t3-t,则当t=2时,该物
体的瞬时速度为________.
答案:5
解析:由题知s′=t2-1,故当t=2时,该物体的瞬时速度为×22-1=5.
11.已知函数f(x)=ex ln x,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(1)的值为________.
答案:e
解析:f′(x)=ex·ln x+,∴f′(1)=e.
12.若曲线 y=e-x在点 P 处的切线与直线 2x+y+1=0 平行,则点 P 的坐标是
________.
答案:(-ln 2,2)
解析:∵y=e-x,∴y′=-e-x,
设P(x,y),由题意得-e-x=-2,
0 0 0
∴e-x=2,∴-x=ln 2,x=-ln 2,
0 0 0
∴P(-ln 2,2).
[能力提升]
13.函数f(x)=x4-2x3的图象在点(1,f(1))处的切线方程为( )
A.y=-2x-1 B.y=-2x+1
C.y=2x-3 D.y=2x+1
答案:B
解析:f′(x)=4x3-6x2,则f′(1)=-2,易知f(1)=-1,由点斜式可得函数f(x)的图象在
(1,f(1))处的切线方程为y-(-1)=-2(x-1),即y=-2x+1.故选B.
14.(多选)已知函数f(x)=-x3+2x2-x,若过点P(1,t)可作曲线y=f(x)的三条切线,
则t的取值可以是( )A.0 B. C. D.
答案:CD
解析:∵f(x)=-x3+2x2-x,∴f′(x)=-3x2+4x-1.
由已知得,过点P(1,t)作曲线y=f(x)的三条切线,情况如下:
①点P(1,t)在曲线上,此时切点为P(1,t),把P点坐标代入函数解析式可得 P(1,
0),利用切线公式得y=f′(1)(x-1),所以切线为x轴,但此时切线只有一条,不符合题意.
②点P(1,t)不在曲线上,设切点为(x ,y),又切线经过点P(1,t),所以切线方程为y
0 0
-t=f′(x)(x-1).
0
因为切线经过切点,所以y-t=(-3x+4x-1)(x-1).
0 0 0
又因为切点在曲线上,所以y=-x+2x-x.
0 0
化简得t=2x-5x+4x-1.
0
令g(x)=2x3-5x2+4x-1,即t=g(x)有三个解,即直线y=t与y=g(x)的图象有三个交
点.
令g′(x)=6x2-10x+4=2(x-1)(3x-2)=0,可得两极值点为x=1,x=.
1 2
所以x∈和(1,+∞)时,g(x)单调递增,x∈时,g(x)单调递减,
所以当g(1)=0<t<=g时,满足直线y=t与y=g(x)的图象有三个交点,而0<<<,
故选CD.
15.已知e是自然对数的底数,函数f(x)=(x-1)ex+3e的图象在点(1,f(1))处的切线为
l,则直线l的横截距为________.
答案:-2
解析:因为f′(x)=ex+(x-1)ex=xex,所以切线l的斜率为f′(1)=e,由f(1)=3e知切点
坐标为(1,3e),所以切线l的方程为y-3e=e(x-1).令y=0,解得x=-2,故直线l的横
截距为-2.
16.[2022·新高考Ⅰ卷]若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围
是________.
答案:(-∞,-4)∪(0,+∞)
解析:设切线的切点坐标为(x ,y).令f(x)=(x+a)ex,则f′(x)=(x+1+a)ex,f′(x)=(x
0 0 0 0
+1+a)ex.因为y =(x +a)ex ,切线过原点,所以f′(x)=,即(x +1+a)·ex =.整理,得x
0 0 0 0 0 0 0
+ax -a=0.由题意知该方程有两个不同的实数根,所以 Δ=a2+4a>0,解得a<-4或a
0
>0.