课时作业13 变化率与导数、导数的计算
1.(2019·湖南株洲模拟)设函数y=xsinx+cosx的图象在点(t,f(t))处的切线斜率为g(t),则函数y=g(t)图象的一部分可以是( A )
解析:由y=xsinx+cosx可得y′=sinx+xcosx-sinx=xcosx,则π??
g(t)=tcost,g(t)是奇函数,排除选项B,D;当x∈?0,2?时,y=g(t)
?
?
>0,排除选项C,故选A.
1
2.一质点沿直线运动,如果由始点起经过t秒后的位移为s=3t3
-3t2+8t,那么速度为零的时刻是( D )
A.1秒末 C.4秒末
令s′(t)=0,得t=2或4, 即2秒末和4秒末的速度为零.
3.(2019·河南林州一中调研)函数f(x)的导函数为f′(x),且满足关系式f(x)=x2+3xf′(2)-lnx,则f′(2)的值为( B )
B.1秒末和2秒末 D.2秒末和4秒末
解析:s′(t)=t2-6t+8,由导数的定义知v=s′(t),
7A.4 9C.4
1
∴f′(x)=2x+3f′(2)-x,
7B.-4 9D.-4 解析:∵f(x)=x2+3xf′(2)-lnx,
1
令x=2,得f′(2)=4+3f′(2)-2, 7
解得f′(2)=-4,故选B.
4.(2019·广西五市联考)已知e为自然对数的底数,曲线y=aex
+x在点(1,ae+1)处的切线与直线2ex-y-1=0平行,则实数a=( B )
e-1A.e e-1C.2e
解析:∵y′=aex+1,
∴切线的斜率为y′|x=1=ae+1, 又切线与直线2ex-y-1=0平行, 2e-1
∴ae+1=2e,解得a=e. 5.(2019·广州模拟)设函数f(x)=x3+ax2,若曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为x+y=0,则点P的坐标为( D )
A.(0,0) C.(-1,1)
B.(1,-1) D.(1,-1)或(-1,1) 2e-1
B.e 2e-1D.2e
解析:∵f(x)=x3+ax2,∴f′(x)=3x2+2ax,
∵曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为x+y=0,
2
∴3x0+2ax0=-1,
2∵x0+x31, 0+ax0=0,解得x0=±
∴当x0=1时,f(x0)=-1,
当x0=-1时,f(x0)=1.故选D.
1
6.(2019·广东深圳模拟)设函数f(x)=x+x+b,若曲线y=f(x)在点(a,f(a))处的切线经过坐标原点,则ab=( D )
A.1 C.-1
B.0 D.-2
11
解析:由题意可得,f(a)=a+a+b,f′(x)=1-x2,所以f′(a)1??11
=1-a2,故切线方程是y-a-a-b=?1-a2?(x-a),将(0,0)代入得-
?
?
1??12
a-a-b=?1-a2?(-a),故b=-a,故ab=-2,故选D.
??
7.(2019·乐山模拟)已知函数f(x)=e2x-2ex+ax-1,曲线y=f(x)上存在两条斜率为3的切线,则实数a的取值范围为( B )
A.(3,+∞) 7???C.-∞,2? ??
7??
B.?3,2?
?
?
D.(0,3)
解析:f(x)=e2x-2ex+ax-1的导函数为f′(x)=2e2x-2ex+a,由
?x1?27-2a
题意可得2e-2e+a=3的解有两个,即有?e-2?=4,即为ex
??
2x
x
7-2a7-2a11x
=2+2或e=2-2,即有7-2a>0且7-2a<1,解得37<a<2. 8.(2016·山东卷)若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是( A )
A.y=sinx C.y=ex
B.y=lnx D.y=x3
解析:设函数y=f(x)图象上的两点分别为(x1,y1),(x2,y2),且x1≠x2,则由题意知只需函数y=f(x)满足f′(x1)·f′(x2)=-1即可.y
=f(x)=sinx的导函数为f′(x)=cosx,则f′(0)·f′(π)=-1,故函数y1=sinx具有T性质;y=f(x)=lnx的导函数为f′(x)=x,则f′(x1)·f′(x2)1
=xx>0,故函数y=lnx不具有T性质;y=f(x)=ex的导函数为f′(x)12=ex,则f′(x1)·f′(x2)=ex1+x2>0,故函数y=ex不具有T性质;y
2=f(x)=x3的导函数为f′(x)=3x2,则f′(x1)·f′(x2)=9x21x2≥0,故函
数y=x3不具有T性质.故选A.
9.(2019·大庆模拟)函数f(x)=xex的图象在点P(1,e)处的切线与e坐标轴围成的三角形面积为 4 .
解析:f′(x)=ex+xex=ex(x+1), ∴切线斜率k=f′(1)=2e,
∴曲线y=f(x)在(1,e)处的切线方程为y-e=2e(x-1), 即y=2ex-e.
?1?
∵y=2ex-e与坐标轴交于点(0,-e),?2,0?,
??
11e
∴y=2ex-e与坐标轴围成的三角形面积S=2×e×2=4. 10.(2019·上饶模拟)若点P是曲线y=x2-lnx上任意一点,则点P到直线y=x-2距离的最小值为 2 . 解析:由题意知y=x2-lnx的定义域为(0,+∞),当点P是曲线的切线中与直线y=x-2平行的直线的切点时,点P到直线y=x-2的距离最小,如图所示.
1
故令y′=2x-x=1,解得x=1,
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