2.已知曲线y=2x3上一点A(1,2),则点A处
的切线斜率等于( )
A.0 B.2
C.4D.6
解析:
选D Δy=2(
1+Δx)3-2×13=6Δx+6(Δx)2+2(Δx)3,=[2(Δx)2+6Δx+6]=6,故选D.
3.设f(x)存在导函数,且满足=-1,则曲线y=f(x)上点(1,f
(1))处的切线斜率为( )
A.2B.-1
C.1D.-2
解析:
选B
==f′(x)=-1.
4.已知直线ax-by-2=0与曲线y=x3在点P(1,1)处的切线互相垂直,则为( )
A.B.
C.-D.-
解析:
选D 由导数的定义可得y′=3x2,∴y=x3在点P(1,1)处的切线斜率k=y′|x=1=3,由条件知,3×=-1,∴=-.
5.如图,函数f(x)的图象是折线段ABC,其中A,B,C的坐
标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则
=______.
解析:
由导数的概念和几何意义知,
=f′
(1)=kAB==
-2.
答案:
-2
6.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c的导数为f′(x),f′(0)>0,对于任意实数x,有f(x)≥0,则的最小值为________.
解析:
由导数的定义,得f′(0)=
==(a·Δx+b)=b.
又因为对于任意实数x,有f(x)≥0,
则所以ac≥,所以c>0.
所以=≥≥=2.
答案:
2
7.已知函数f(x)=ax2+1(a>0),g(x)=x3+bx,若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a,b的值.
解:
∵f′(x)===2ax,
∴f′
(1)=2a,即切线斜率k1=2a.
∵g′(x)==
=3x2+b,
∴g′
(1)=3+b,即切线斜率k2=3+b.
∵在交点(1,c)处有公共切线,∴2a=3+b.
又∵a+1=1+b,即a=b,故可得
8.已知曲线y=x2+1,是否存在实数a,使得经过点(1,a)能够作出该曲线的两条切线?
若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
解:
∵==2x+Δx,
∴y′==(2x+Δx)=2x.
设切点为P(x0,y0),则切线的斜率为k=y′|x=x0=2x0,由点斜式可得所求切线方程为y-y0=2x0(x-x0).
又∵切线过点(1,a),且y0=x+1,
∴a-(x+1)=2x0(1-x0),
即x-2x0+a-1=0.∵切线有两条,
∴Δ=(-2)2-4(a-1)>0,解得a<2.
故存在实数a,使得经过点(1,a)能够作出该曲线的两条切线,a的取值范围是
(-∞,2).
课时跟踪检测(三)几个常用函数的导数和基本初等函数的导数公式
层级一 学业水平达标
1.已知函数f(x)=x3的切线的斜率等于3,则切线有( )
A.1条 B.2条
C.3条D.不确定
解析:
选B ∵f′(x)=3x2=3,解得x=±1.切点有两个,即可得切线有2条.
2.曲线y=ex在点A(0,1)处的切线斜率为( )
A.1B.2
C.eD.
解析:
选A 由条件得y′=ex,根据导数的几何意义,可得k=y′|
x=0=e0=1.
3.已知f(x)=-3x,则f′(
2)=( )
A.10B.-5x
C.5D.-10
解析:
选D ∵f′(x)=-5x
,∴f′
(2)=-5×2
×=-10,故选D.
4.已知f(x)=xα,若f′(-1)=-2,则α的值等于( )
A.2B.-2
C.3D.-3
解析:
选A 若α=2,则f(x)=x2,∴f′(x)=2x,
∴f′(-1)=2×(-1)=-2适合条件.故应选A.
5.曲线y=x3在x=1处切线的倾斜角为( )
A.1B.-
C.D.
解析:
选C ∵y′=x2,∴y′|x=1=1,
∴切线的倾斜角α满足tanα=1,∵0≤α<π,∴α=.
6.曲线y=lnx在点M(e,1)处的切线的斜率是__
______,切线方程为____________.
解析:
∵y′=(lnx)′=,∴y′|x=e=.
∴切线方程为y-1=(x-e),即x-ey=0.
答案:
x-ey=0
7.已知f(x)=a2(a为常数),g(x)=lnx,若2x[f′(
x)+1]-g′(x)=1,则x=________.
解析:
因为f′(x)=0,g′(x)=,
所以2x[f′(x)+1]-g′(x)=2x-=1.
解得x=1或x=-,因为x>0,所以x=1.
答案:
1
8.设坐标平面上的抛物线C:
y=x2,过第一象限的点(a,a2)作抛物线C的切线l,则直线l与y轴的交点Q的坐标为________.
解析:
显然点(a,a2)为抛物线C:
y=x2上的点,∵y′=2x,∴直线l的方程为y-a2=2a(x-a).
令x=0,得y=-a2,∴直线l与y轴的交点的坐标为(0,-a2).
答案:
(0,-a2)
9.求下列函数的导数:
(1)y=x8;
(2)y=4x;(3)y=log3x;
(
4)y=sin;(5)y=e2.
解:
(1)y′=(x8)′=8x8-1=8x7.
(2)y′=(4x)′=4xln4.
(3)y′=(log3x)′=.
(4)y′=(cosx)′=-sinx.
(5)y′=(e2)′=0.
10.已知P(-1,1),Q(2,4)是曲线y=x2上的两点,
(1)求过点P,Q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:
y-1=-2(x+1),即2x+y+1=0.
过Q点的切线方程:
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′|x=x0=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.
层级二 应试能力达标
1.质点沿直线运动的路程s与时间t的关系是s=,则质点在t=4时的速度为( )
A. B.
C.D.
解析:
选B ∵s′=t-.∴当t=4时,
s′=·=.
2.直线y=x+b是曲线y=lnx(x>0)的一条切线,则实数b的值为( )
A.2B.ln2+1
C.ln2-1D.ln2
解析:
选C ∵y=lnx的导数y′=,
∴令=,得x=2,∴切点为(2,ln2).
代入直线y=x+b,得b=ln2-1.
3.在曲线f(x)=上切线的倾斜角为π的点的坐标为( )
A.(1,1)B.(-1,-
1)
C.(-1,1)D.(1,1)或(-1,-1)
解析:
选D 因为f(x)=,所以f′(x)=-,因为切线的倾斜角为π,所以切线斜率为-1,
即f′(x)=-=-1,所以x=±1,
则当x=1时,f
(1)=1;
当x=-1时,f
(1)=-1,则点坐标为(1,1)或(-1,-1).
4.设曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,则x1·x2·…·xn的值为( )
A
.B.
C.D.1
解析:
选B 对y=xn+1(n∈N
*)求导得y′=(n+
1)xn.令x=1,得在点(1,1)处的切线的斜率k=n+1,∴在点(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(xn-1).令y=0,得xn=,∴x1·x2·…·xn=×××…××=,故选B.
5.与直线2x-y-4=0平行
且与曲线y=lnx相切的直线方程是________.
解析:
∵直线2x-y-4=0的斜率为k=2,
又∵y′=(lnx)′=,∴=2,解得x=.
∴切点的坐标为.
故切线方程为y+ln2=2.
即2x-y-1-ln2=0.
答案:
2x-y-1-ln2=0
6.若曲线y=在点P(a,)处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为2,则实数a的值是________________.
解析:
∵y′=,∴切线方程为y-=(x-a),令x=0,得y=,令y=0,得x=-a,由题意知··a=2,∴a=4.
答案:
4
7.已知曲线方程为y=f(x)=x2,求过点B(3,5)且与曲线相切的直线方程.
解:
设切点P的坐标为(x0,x).
∵y=x2,∴y′=2x,∴k=f′(x0)=2x0,
∴切线方程为y-x=2x0(x-x0).
将点B(3,5)代入上式,得5-x=2x0(3-x0),
即x-6x0+5=0,∴(x0-1)(x0-5)=0,
∴x0=1或x0=5,
∴切点坐标为(1,1)或(5,25),
故所求切线方程为y-1=2(x-1)或y-25=10(x-5),
即2x-y-1=0或10x-y-25=0.
8.求证:
双曲线xy=a2上任意一点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积等于常数.
证明:
设
P(x0,y0
)为双曲线xy=a2上任一点.
∵y′=′=-.
∴过点P的切线方程为y-y0=-(x-x0).
令x=0,得y=;令y=0,得x=2x0.
则切线与两坐标轴围成的三角形的面积为
S=··|2x0|=2a2.
即双曲线xy=a2上任意一点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为常数2a2.
课时跟踪检测(四)导数的
运算法则
层级一 学业水平达标
1.已知函数f(x)=ax2+c,且f′
(1)=2,则a的值为( )
A.1 B.
C.-1D.0
解析:
选A ∵f(x)=ax2+c,∴f′(x)=2ax,
又∵f′
(1)=2a,∴2a=2,∴a=1.
2.函数y=(x+1)2(x-1)在x=1处的导数等于( )
A.1B.2
C.3D.4
解析:
选D y′=[(x+1)2]′(x-1)+(x+1)2(x-1)′=2(x+1)·(x-1)+(x+1)2=3x2+2x-1,∴y′|x=1=4.
3.曲线f(x)=xlnx在点x=1处的切线方程为( )
A.y=2x+2B.y=2x-2
C.y=x-1D.y=x+1
解析:
选C ∵f′(x)=l
nx+1,∴f′
(1)=1,又f
(1)=0,∴在点x=1处曲线f
(x)的切线方程为y=x-1.
4.已知物体的运动方程为s=t2+(t
是时间,s是位移),则物体在时刻t=2时的速度为( )
A.B.
C.D.
解析:
选D ∵s′=2t-,∴s′|t=2=4-=.
5.设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=( )
A.0B.1
C.2D.3
解析:
选D y′=a-,由题意得y′|x=0=2,即a-1=2,所以a=3.
6.曲线y=x3-x+3在点(1,3)处的切线方程为______
__.
解析:
∵y′=3x2-1,∴y′|x=1=3×12-1=2.
∴切线方程为y-3=2(x-1),即2x-y+1=0.
答案:
2x-y+1=0
7.已知曲线y1=2-与y2=x3-x2+2x在x=x0处切线的斜率的乘积为3,则x0=_____
___.
解析:
由题知y′1=,y′2=3x2-2x+2,所以两曲线在x=x0处切线的斜率分别为,3x-2x0+2,所以=3,所以x0=1.
答案:
1
8.已知函数f(x)=f′cosx+sinx,则f的值为________.
解析:
∵f′(x)=-f′sinx+cosx,
∴f′=-f′×+,
得f′=-1.
∴f(x)=(-1)cosx+sinx.
∴f=1.
答案:
1
9.求下列函数的导数:
(1)y=xsin2x;
(2)y=;
(3)y=;(4)y=cosx·sin3x.
解:
(1)y′=(x)′sin2x+x(sin2x)′
=sin2x+x·2sinx·(sin
x)′=sin2x+xsin2x.
(2)y′=
=.
(3)y′=
=
=.
(4)y′=(cosx·sin3x)′
=(cosx)′sin3x+cosx(sin3x)′
=-sinxsin3x+3cosxcos3x
=3cosxcos3x-sinxsin3x.
10.偶函数f(x)=ax4+bx3+cx2+dx+e的图象过点P(0,
1),且在x=1处的切线方程为y=x-2,求f(x)的解析式.
解:
∵f(x)的图象过点P(0,1),∴e=1.
又∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=
f(x).
故ax4+bx3+cx2+dx+e=ax4-bx3+cx2-dx+e.
∴b=0,d=0.∴f(x)=ax4+cx2+1.
∵函数f(x)在x=1处的切线方程为y=x-2,
∴切点为(1,-1).∴a+c+1=-1.
∵f′(x)|x=1=4a+2c,∴4a+2c=1.
∴a=,c=-.
∴函数f(x)的解析式为f(x)=x4-x2+1.
层级二 应试能力达标
1.若函数f(x)=ax4+bx2+c满足f′
(1)=2,则f′(-1)等于