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  • 2021-06-19 发布

2021高考数学一轮复习课时作业13变化率与导数导数的计算文

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- 1 - 课时作业 13 变化率与导数、导数的计算 [基础达标] 一、选择题 1.函数 f(x)=(x+2a)(x-a)2 的导数为( ) A.2(x2-a2) B.2(x2+a2) C.3(x2-a2) D.3(x2+a2) 解析:∵f(x)=(x+2a)(x-a)2=x3-3a2x+2a3, ∴f′(x)=3(x2-a2). 答案:C 2.[2020·河南南阳月考]已知函数 f(x)的导函数为 f′(x),且满足 f(x)=2xf′(e) +ln x,则 f(e)=( ) A.e B.-1 e C.-1 D.-e 解析:由 f(x)=2xf′(e)+ln x,得 f′(x)=2f′(e)+1 x ,则 f′(e)=2f′(e)+1 e , 所以 f′(e)=-1 e ,故 f(x)=-2 e x+ln x,所以 f(e)=-1.故选 C 项. 答案:C 3.[2020·山西太原模拟]已知函数 f(x)=xln x+a 的图象在点(1,f(1))处的切线经 过原点,则实数 a 的值为( ) A.1 B.0 C.1 e D.-1 解析:∵f(x)=xln x+a,∴f′(x)=ln x+1,∴f′(1)=1,f(1)=a,∴切线方程 为 y=x-1+a,∴0=0-1+a,解得 a=1.故选 A 项. 答案:A 4.[2020·湖南株洲模拟]设函数 y=xsin x+cos x 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( ) - 2 - 解析:由 y=xsin x+cos x 可得 y′=sin x+xcos x-sin x=xcos x.则 g(t)=tcos t,g(t)是奇函数,排除选项 B,D;当 x∈ 0,π 2 时,y>0,排除选项 C.故选 A. 答案:A 5.[2020·广州市高三调研考试]已知直线 y=kx-2 与曲线 y=xln x 相切,则实数 k 的值为( ) A.ln 2 B.1 C.1-ln 2 D.1+ln 2 解析:由 y=xln x 知 y′=ln x+1,设切点为(x0,x0ln x0),则切线方程为 y-x0ln x0 =(ln x0+1)(x-x0),因为切线 y=kx-2 过定点(0,-2),所以-2-x0ln x0=(ln x0+1)(0 -x0),解得 x0=2,故 k=1+ln 2,选 D. 答案:D 二、填空题 6.[2019·全国卷Ⅰ]曲线 y=3(x2+x)ex 在点(0,0)处的切线方程为________. 解析:∵y′=3(x2+3x+1)ex, ∴曲线在点(0,0)处的切线斜率 k=y′|x=0=3, ∴曲线在点(0,0)处的切线方程为 y=3x. 答案:y=3x 7.[2020·天津十二重点中学联考]已知函数 f(x)=(x2-a)ln x,f′(x)是函数 f(x) 的导函数,若 f′(1)=-2,则 a 的值为________. 解析:∵f(x)=(x2-a)ln x(x>0),∴f′(x)=2xln x+x2-a x ,∴f′(1)=1-a=-2, 得 a=3. 答案:3 8.[2020·湖南湘东六校联考]已知曲线 f(x)=ex+x2,则曲线 y=f(x)在(0,f(0))处 的切线与坐标轴围成的图形的面积为________. 解析:由题意,得 f′(x)=ex+2x,所以 f′(0)=1.又 f(0)=1,所以曲线 y=f(x)在(0, - 3 - f(0))处的切线方程为 y-1=1×(x-0),即 x-y+1=0,所以该切线与 x,y 轴的交点坐标 分别为(-1,0),(0,1),所以该切线与坐标轴围成的图形的面积为1 2 ×1×1=1 2 . 答案:1 2 三、解答题 9.求下列函数的导数: (1)y=(3x3-4x)(2x+1); (2)y=x+cos x x+sin x ; (3)y= 1+x 5 x2 . 解析:(1)解法一:因为 y=(3x3-4x)(2x+1)=6x4+3x3-8x2-4x,所以 y′=24x3+9x2 -16x-4. 解法二:y′=(3x3-4x)′(2x+1)+(3x3-4x)(2x+1)′=(9x2-4)(2x+1)+(3x3- 4x)·2=24x3+9x2-16x-4. (2)y′= x+cos x′ x+sin x - x+cos x x+sin x′ x+sin x 2 = 1-sin x x+sin x - x+cos x 1+cos x x+sin x 2 =-xcos x-xsin x+sin x-cos x-1 x+sin x 2 . (3)∵ 1+x 5 x2 =x 3 5 +x 2 5  , ∴y′= 1+x 5 x2 ′=(x 3 5 )′+ x 2 5  ′=3 5 x 2 5  -2 5 x 7 5  . 10.已知函数 f(x)=x3-4x2+5x-4. (1)求曲线 f(x)在点(2,f(2))处的切线方程; (2)求经过点 A(2,-2)的曲线 f(x)的切线方程. 解析:(1)因为 f′(x)=3x2-8x+5,所以 f′(2)=1,又 f(2)=-2, 所以曲线在点(2,f(2))处的切线方程为 y+2=x-2, 即 x-y-4=0. (2)设曲线与经过点 A(2,-2)的切线相切于点 P(x0,x3 0-4x2 0+5x0-4),因为 f′(x0)= 3x2 0-8x0+5, - 4 - 所以切线方程为 y-(-2)=(3x2 0-8x0+5)(x-2), 又切线过点 P(x0,x3 0-4x2 0+5x0-4), 所以 x3 0-4x2 0+5x0-2=(3x2 0-8x0+5)(x0-2), 整理得(x0-2)2(x0-1)=0,解得 x0=2 或 1, 所以经过 A(2,-2)的曲线 f(x)的切线方程为 x-y-4=0 或 y+2=0. [能力挑战] 11.[2020·江西南昌模拟]已知 f(x)在 R 上连续可导,f′(x)为其导函数,且 f(x)= ex+e-x-xf′(1)·(ex-e-x),则 f′(2)+f′(-2)-f′(0)f′(1)=( ) A.4e2+4e-2 B.4e2-4e-2 C.0 D.4e2 解析:函数 f(-x)=e-x+ex-(-x)f′(1)·(e-x-ex)=f(x),即函数 f(x)是偶函数, 两边对 x 求导数,得-f′(-x)=f′(x).即 f′(-x)=-f′(x),则 f′(x)是 R 上的奇函 数,则 f′(0)=0,f′(-2)=-f′(2),即 f′(2)+f′(-2)=0,则 f′(2)+f′(-2) -f′(0)f′(1)=0.故选 C 项. 答案:C 12.[2020·河北保定乐凯中学模拟]设函数 f(x)=g(x)+x2,曲线 y=g(x)在点(1,g(1)) 处的切线方程为 y=2x+1,则曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为( ) A.2 B.1 4 C.4 D.-1 2 解析:因为曲线 y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为 y=2x+1,所以 g′(1)=2.又 f′(x)=g′(x)+2x,故曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为 f′(1)=g′(1)+2 =4.故选 C 项. 答案:C 13.[2020·四川绵阳月考]过点 A(2,1)作曲线 f(x)=x3-3x 的切线,最多有( ) A.3 条 B.2 条 C.1 条 D.0 条 解析:设切点为 P(x0,x3 0-3x0).易知 f′(x0)=3x2 0-3,则切线方程为 y-x3 0+3x0=(3x2 0 -3)(x-x0),代入(2,1)得,2x3 0-6x2 0+7=0.令 y=2x3 0-6x2 0+7,则 y′=6x2 0-12x0.由 y′=0, 得 x0=0 或 x0=2,且当 x0=0 时,y=7>0,x0=2 时,y=-1<0,所以方程 2x3 0-6x2 0+7=0 有 3 个解,则过点 A(2,1)作曲线 f(x)=x3-3x 的切线的条数是 3 条.故选 A 项. 答案:A - 5 -

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