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- 2021-06-19 发布
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课时分层作业(四) 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)
(建议用时:40分钟)
[基础达标练]
一、选择题
1.下列函数不是复合函数的是( )
A. y=-x3-+1 B.y=cos
C.y= D.y=(2x+3)4
A [A不是复合函数,B、C、D均是复合函数,其中B是由y=cos u,u=x+复合而成;C是由y=,u=ln x复合而成;D是由y=u4,u=2x+3复合而成.]
2.函数y=xln(2x+5)的导数为( )
【导学号:31062032】
A.ln(2x+5)- B.ln(2x+5)+
C.2xln(2x+5) D.
B [∵y=xln(2x+5),∴y′=ln(2x+5)+.]
3.函数y=(ex+e-x)的导数是( )
A.(ex-e-x) B.(ex+e-x)
C.ex-e-x D.ex+e-x
A [y′=(ex+e-x)′=(ex-e-x).]
4.当函数y=(a>0)在x=x0处的导数为0时,那么x0等于( )
A.a B.±a
C.-a D.a2
B [y′=′==,
由x-a2=0得x0=±a.]
5.已知直线y=x+1与曲线y=ln(x+a)相切,则a的值为( )
A.1 B.2
C.-1 D.-2
5
B [设切点坐标是(x0,x0+1),
依题意有
由此得x0+1=0,x0=-1,a=2.]
二、填空题
6.f(x)=且f′(1)=2,则a的值为________.
【导学号:31062033】
[解析] ∵f(x)=(ax2-1),
∴f′(x)=(ax2-1) (ax2-1)′=.
又f′(1)=2,∴=2,∴a=2.
[答案] 2
7.若曲线y=xln x上点P处的切线平行于直线2x-y+1=0,则点P的坐标是________.
(e,e) [设P(x0,y0).∵y=xln x,
∴y′=ln x+x·=1+ln x.
∴k=1+ln x0.又k=2,
∴1+ln x0=2,∴x0=e.
∴y0=eln e=e.
∴点P的坐标是(e,e).]
8.点P是f(x)=x2上任意一点,则点P到直线y=x-1的最短距离是__________.
[解析] 与直线y=x-1平行的f(x)=x2的切线的切点到直线y=x-1的距离最小.设切点为(x0,y0),则f′(x0)=2x0=1,
∴x0=,y0=.即P到直线y=x-1的距离最短.∴d==.
[答案]
三、解答题
9.求下列函数的导数.
【导学号:31062034】
(1)y=ln(ex+x2);
(2)y=102x+3;
(3)y=sin4x+cos4x.
[解] (1)令u=ex+x2,则y=ln u.
5
∴y′x=y′u·u′x=·(ex+x2)′=·(ex+2x)=.
(2)令u=2x+3,则y=10u,∴y′x=y′u·u′x=10u·ln 10·(2x+3)′=2×102x+3ln 10.
(3)y=sin4x+cos4x=(sin2x+cos2x)2-2sin2 x·cos2 x=1-sin2 2x=1-(1-cos 4x)=+cos 4x.
∴y′=-sin 4x.
10.曲线y=esin x在(0,1)处的切线与直线l平行,且与l的距离为,求直线l的方程.
[解] ∵y=esin x,∴y′=esin xcos x,
∴y′|x=0=1.
∴曲线y=esin x在(0,1)处的切线方程为
y-1=x,即x-y+1=0.
又直线l与x-y+1=0平行,故可设为x-y+m=0.
由=得m=-1或3.
∴直线l的方程为:x-y-1=0或x-y+3=0.
[能力提升练]
1.曲线y=e-2x+1在点(0,2)处的切线与直线y=0和y=x围成的三角形的面积为( )
A. B.
C. D.1
A [依题意得y′=e-2x·(-2)=-2e-2x,y′|x=0=
-2e-2×0=-2.
曲线y=e-2x+1在点(0,2)处的切线方程是y-2=-2x,即y=-2x+2.在坐标系中作出直线y=-2x+2、y=0与y=x的图象,因为直线y=-2x+2与y=x的交点坐标是,直线y=-2x+2与x轴的交点坐标是(1,0),结合图象可得,这三条直线所围成的三角形的面积等于×1×=.]
2.已知点P在曲线y=上,α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( )
5
A. B.
C. D.
D [因为y=,
所以y′===.
因为ex>0,所以ex+≥2,所以y′∈[-1,0),所以tan α∈[-1,0).
又因为α∈[0,π),
所以α∈.]
3.函数y=ln 在x=0处的导数为________.
【导学号:31062035】
[解析] y=ln =ln ex-ln(1+ex)=x-ln(1+ex),
则y′=1-.当x=0时,y′=1-=.
[答案]
4.已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程是________.
[解析] (1)设x>0,则-x<0,f(-x)=ln x-3x,又f(x)为偶函数,f(x)=ln x-3x,f′(x)=-3,f′(1)=-2,切线方程为y=-2x-1.
[答案] y=-2x-1
5.(1)已知f(x)=eπxsin πx,求f′(x)及f′;
(2)在曲线y=上求一点,使过该点的切线平行于x轴,并求切线方程.
[解] (1)∵f(x)=eπxsin πx,
∴f′(x)=πeπxsinπx+πeπxcos πx
=πeπx(sin πx+cos πx).
∴f′=πe
=πe.
5
(2)设切点的坐标为P(x0,y0),由题意可知y′|x=x0=0.
又y′=,
∴y′|x=x0==0.
解得x0=0,此时y0=1.
即该点的坐标为(0,1),切线方程为y-1=0.
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