选修2-2
1.2.2
第1课时
基本初等函数的导数公式及导数运算法则
一、选择题
1.曲线y=x3-2在点处切线的倾斜角为()
A.30°
B.45°
C.135°
D.60°
[答案] B
[解析] y′|x=-1=1,∴倾斜角为45°.2.设f(x)=-,则f′(1)等于()
A.-
B.C.-
D.[答案] B
3.若曲线y=x4的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为()
A.4x-y-3=0
B.x+4y-5=0
C.4x-y+3=0
D.x+4y+3=0
[答案] A
[解析] ∵直线l的斜率为4,而y′=4x3,由y′=4得x=1而x=1时,y=x4=1,故直线l的方程为:y-1=4(x-1)即4x-y-3=0.4.已知f(x)=ax3+9x2+6x-7,若f′(-1)=4,则a的值等于()
A.B.C.D.[答案] B
[解析] ∵f′(x)=3ax2+18x+6,∴由f′(-1)=4得,3a-18+6=4,即a=.∴选B.5.已知物体的运动方程是s=t4-4t3+16t2(t表示时间,s表示位移),则瞬时速度为0的时刻是()
A.0秒、2秒或4秒
B.0秒、2秒或16秒
C.2秒、8秒或16秒
D.0秒、4秒或8秒
[答案] D
[解析] 显然瞬时速度v=s′=t3-12t2+32t=t(t2-12t+32),令v=0可得t=0,4,8.故选D.6.(2010·新课标全国卷文,4)曲线y=x3-2x+1在点(1,0)处的切线方程为()
A.y=x-1
B.y=-x-1
C.y=2x-2
D.y=-2x-2
[答案] A
[解析] 本题考查了导数的几何意义,切线方程的求法,在解题时应首先验证点是否在曲线上,然后通过求导得出切线的斜率,题目定位于简单题.
由题可知,点(1,0)在曲线y=x3-2x+1上,求导可得y′=3x2-2,所以在点(1,0)处的切线的斜率k=1,切线过点(1,0),根据直线的点斜式可得过点(1,0)的曲线y=x3-2x+1的切线方程为y=x-1,故选A.7.若函数f(x)=exsinx,则此函数图象在点(4,f(4))处的切线的倾斜角为()
A.B.0
C.钝角
D.锐角
[答案] C
[解析] y′|x=4=(exsinx+excosx)|x=4=e4(sin4+cos4)=e4sin(4+)<0,故倾斜角为钝角,选C.8.曲线y=xsinx在点处的切线与x轴、直线x=π所围成的三角形的面积为
()
A.B.π2
C.2π2
D.(2+π)2
[答案] A
[解析] 曲线y=xsinx在点处的切线方程为y=-x,所围成的三角形的面积为.9.设f0(x)=sinx,f1(x)=f0′(x),f2(x)=f1′(x),…,fn+1(x)=fn′(x),n∈N,则f2011(x)等于()
A.sinx
B.-sinx
C.cosx
D.-cosx
[答案] D
[解析] f0(x)=sinx,f1(x)=f0′(x)=(sinx)′=cosx,f2(x)=f1′(x)=(cosx)′=-sinx,f3(x)=f2′(x)=(-sinx)′=-cosx,f4(x)=f3′(x)=(-cosx)′=sinx,∴4为最小正周期,∴f2011(x)=f3(x)=-cosx.故选D.10.f(x)与g(x)是定义在R上的两个可导函数,若f(x)、g(x)满足f′(x)=g′(x),则f(x)与g(x)满足()
A.f(x)=g(x)
B.f(x)-g(x)为常数
C.f(x)=g(x)=0
D.f(x)+g(x)为常数
[答案] B
[解析] 令F(x)=f(x)-g(x),则F′(x)=f′(x)-g′(x)=0,∴F(x)为常数.
二、填空题
11.设f(x)=ax2-bsinx,且f′(0)=1,f′=,则a=________,b=________.[答案] 0
-1
[解析] f′(x)=2ax-bcosx,由条件知,∴.12.设f(x)=x3-3x2-9x+1,则不等式f′(x)<0的解集为________.
[答案](-1,3)
[解析] f′(x)=3x2-6x-9,由f′(x)<0得3x2-6x-9<0,∴x2-2x-3<0,∴-1<x<3.13.曲线y=cosx在点P处的切线的斜率为______.
[答案] -
[解析] ∵y′=(cosx)′=-sinx,∴切线斜率k=y′|x==-sin=-.14.已知函数f(x)=ax+bex图象上在点P(-1,2)处的切线与直线y=-3x平行,则函数f(x)的解析式是____________.
[答案] f(x)=-x-ex+1
[解析] 由题意可知,f′(x)|x=-1=-3,∴a+be-1=-3,又f(-1)=2,∴-a+be-1=2,解之得a=-,b=-e,故f(x)=-x-ex+1.三、解答题
15.求下列函数的导数:
(1)y=x(x2++);(2)y=(+1)(-1);
(3)y=sin4+cos4;(4)y=+
.[解析](1)∵y=x=x3+1+,∴y′=3x2-;
(3)∵y=sin4+cos4
=2-2sin2cos2
=1-sin2=1-·=+cosx,∴y′=-sinx;
(4)∵y=+=+
==-2,∴y′=′==.16.已知两条曲线y=sinx、y=cosx,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.
[解析] 由于y=sinx、y=cosx,设两条曲线的一个公共点为P(x0,y0),∴两条曲线在P(x0,y0)处的斜率分别为
若使两条切线互相垂直,必须cosx0·(-sinx0)=-1,即sinx0·cosx0=1,也就是sin2x0=2,这是不可能的,∴两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直.
17.已知曲线C1:y=x2与C2:y=-(x-2)2.直线l与C1、C2都相切,求直线l的方程.
[解析] 设l与C1相切于点P(x1,x),与C2相切于点Q(x2,-(x2-2)2).
对于C1:y′=2x,则与C1相切于点P的切线方程为y-x=2x1(x-x1),即y=2x1x-x.①
对于C2:y′=-2(x-2),与C2相切于点Q的切线方程为y+(x2-2)2=-2(x2-2)(x-x2),即y=-2(x2-2)x+x-4.②
∵两切线重合,∴2x1=-2(x2-2)且-x=x-4,解得x1=0,x2=2或x1=2,x2=0.∴直线l的方程为y=0或y=4x-4.18.求满足下列条件的函数f(x):
(1)f(x)是三次函数,且f(0)=3,f′(0)=0,f′(1)=-3,f′(2)=0;
(2)f′(x)是一次函数,x2f′(x)-(2x-1)f(x)=1.[解析](1)设f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)
则f′(x)=3ax2+2bx+c
由f(0)=3,可知d=3,由f′(0)=0可知c=0,由f′(1)=-3,f′(2)=0
可建立方程组,解得,所以f(x)=x3-3x2+3.(2)由f′(x)是一次函数可知f(x)是二次函数,则可设f(x)=ax2+bx+c(a≠0)
f′(x)=2ax+b,把f(x)和f′(x)代入方程,得
x2(2ax+b)-(2x-1)(ax2+bx+c)=1
整理得(a-b)x2+(b-2c)x+c=1
若想对任意x方程都成立,则需
解得,所以f(x)=2x2+2x+1.