高中数学 专题1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(2)练习(含解析)新人教A版选修22
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基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(2)
1. 下列结论不正确的是( )
A.若y=3,则y′=0
B.若f(x)=3x+1,则f′(1)=3
C.若y=-x+x,则y′=-12x+1
D.若y=sin x+cos x,则y′=cos x+sin x
【答案】 D
2. 已知曲线y=x3在点P处的切线斜率为k,则当k=3时的P点坐标为( )
A.(-2,-8) B.(-1,-1)或(1,1)
C.(2,8) D.(-12,-18)
【答案】 B
【解析】 y′=3x2,∵k=3,
∴3x2=3,∴x=±1,则P点坐标为(-1,-1)或(1,1).
3.若对任意x∈R,f′(x)=4x3,f(1)=-1,则f(x)=( )
A.x4 B.x4-2
C.4x3-5 D.x4+2
【答案】 B
【解析】 ∵f′(x)=4x3.∴f(x)=x4+c,又f(1)=-1∴1+c=-1,∴c=-2,∴f(x)=x4-2.
4.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.
5.已知物体的运动方程是s=14t4-4t3+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.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.π2 B.0
C.钝角 D.锐角
【答案】 C
【解析】 y′|x=4=(exsinx+excosx)|x=4=e4(sin4+cos4)=2e4sin(4+π4)<0,故倾斜角为钝角,选C.
7.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.
8.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)=-52x-12ex+1
9.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,x21),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-x21=2x1(x-x1),即y=2x1x-x21.①
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+x22-4. ②
∵两切线重合,∴2x1=-2(x2-2)且-x21=x22-4,
解得x1=0,x2=2或x1=2,x2=0.
∴直线l的方程为y=0或y=4x-4.
10.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 f′(1)=3a+2b=-3f′(2)=12a+4b=0,解得 a=1b=-3,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 a-b=0b-2c=0c=1解得 a=2b=2c=1,
所以f(x)=2x2+2x+1.