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- 2021-06-16 发布
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第10节 导数的概念与计算
1.(2019·商洛市模拟)设f(x)在定义域内可导,其图象如图所示,则导函数f′(x)的图象可能是( )
解析:B [由f(x)的图象可得,在y轴的左侧,图象下降,f(x)递减,即导数小于0,可排除C,D;再由y轴的右侧,图象先下降再上升,最后下降,函数f(x)递减,再递增,后递减,即导数先小于0,再大于0,最后小于0,可排除A;则B正确.]
2.(2019·邵阳市质检)已知函数f(x)=f′(-2)ex-x2,则f′(-2)=( )
A. B.
C. D.
解析:D [∵f′(x)=f′(-2)ex-2x,
∴f′(-2)=f′(-2)·e-2-2·(-2),解得f′(-2)=.]
3.设曲线y=sin x上任一点(x,y)处切线的斜率为g(x),则函数y=x2g(x)的部分图象可以为( )
解析:C [根据题意得g(x)=cos x,∴y=x2g(x)=x2cos x为偶函数.又x=0时,y=0,故选C.]
4.(2019·长春市一模)已知a∈R,设函数f(x)=ax-ln x的图象在点(1,f(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为( )
A.1-a B.1 C.a-1 D.-1
解析:B [函数f(x)=ax-ln x的导数为f′(x)=a-,所以图象在点(1,f(1))处的切线斜率为a-1,且f(1)=a,则切线方程为y-a=(a-1)(x-1),
令x=0,可得y=1,故选B.]
5.(2019·聊城市一模)若曲线y=acos x+sin x在处的切线方程为x-y+1-=0,则实数a的值为( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
解析:A [y=acos x+sin x的导数为y′=-asin x+cos x,
可得曲线在处的切线斜率为k=-a,由切线方程x-y+1-=0,可得-a=1,即a=-1.]
6.(2019·绍兴市柯桥区高三模拟)已知曲线y=x2-3ln x的一条切线的斜率为-,则切点的横坐标为________.
解析:设切点为(m,n)(m>0),y=x2-3ln x的导数为y′=x-,可得切线的斜率为m-=-,解方程可得,m=2.
答案:2
7.若曲线f(x)=ax5+ln x存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是________.
解析:曲线f(x)=ax5+ln x存在垂直于y轴的切线,即f′(x)=0有正实数解.又∵f′(x)=5ax4+,
∴方程5ax4+=0有正实数解.∴5ax5=-1有正实数解.
∴a<0.故实数a的取值范围是(-∞,0).
答案:(-∞,0)
8.如图,已知y=f(x)是可导函数,直线l是曲线y=f(x)在x=4处的切线,令g(x)=,则g′(4)=________.
解析:g′(x)=′=
.
由已知图象可知,直线l经过点P(0,3)和Q(4,5),故k1==.由导数的几何意义可得f′(4)=,
因为Q(4,5)在曲线y=f(x)上,故f(4)=5.
故g′(4)===-.
答案:-
9.已知函数f(x)=x3-3x及y=f(x)上一点P(1,-2),过点P作直线l.
(1)求使直线l和y=f(x)相切且以P为切点的直线方程;
(2)求使直线l和y=f(x)相切且切点异于P的直线方程.
解:(1)由f(x)=x3-3x得f′(x)=3x2-3,过点P且以P(1,-2)为切点的直线的斜率f′(1)=0,
∴所求的直线方程为y=-2.
(2)设过P(1,-2)的直线l与y=f(x)切于另一点(x0,y0),
则f′(x0)=3x-3.又直线过(x0,y0),P(1,-2),
故其斜率可表示为=,
又=3x-3,
即x-3x0+2=3(x-1)(x0-1),
解得x0=1(舍去)或x0=-,
故所求直线的斜率为k=3×=-,
∴y-(-2)=-(x-1),即9x+4y-1=0.
10.已知函数f(x)=x3-2x2+3x(x∈R)的图象为曲线C.
(1)求过曲线C上任意一点切线斜率的取值范围;
(2)若在曲线C上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C的切点的横坐标的取值范围.
解:(1)由题意得f′(x)=x2-4x+3,
则f′(x)=(x-2)2-1≥-1,
即过曲线C上任意一点切线斜率的取值范围是[-1,+∞).
(2)设曲线C的其中一条切线的斜率为k,
则由(2)中条件并结合(1)中结论可知,
解得-1≤k<0或k≥1,
故由-1≤x2-4x+3<0或x2-4x+3≥1,
得x∈(-∞,2-]∪(1,3)∪[2+,+∞).