课时作业7:1.2.1 常数函数与幂函数的导数~1.2.2 导数公式表及数学软件的应用

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1.2 导数的运算

1.2.1 常数函数与幂函数的导数

1.2.2 导数公式表及数学软件的应用

一、基础达标

1.下列结论中正确的个数为( )

①y=ln 2,则y′=12;②y=1x2,则y′|x=3=-227;③y=2x,则y′=2xln 2;④y=log2x,则y′=1xln 2.

A.0 B.1 C.2 D.3

答案 D

解析 ①y=ln 2为常数,所以y′=0.①错.②③④正确.

2.曲线y=1x在点P的切线的斜率为-4,则点P的坐标为( )

A.12,2 B.12,2或-12,-2

C.-12,-2 D.12,-2

答案 B

解析 y′=1x′=-1x2=-4,x=±12,故选B.

3.已知f(x)=xa(a∈Q),若f′(-1)=-4,则a的值等于( )

A.4 B.-4 C.5 D.-5

答案 A

解析 f′(x)=axa-1,f′(-1)=a(-1)a-1=-4,a=4.

4.函数f(x)=x3的斜率等于1的切线有( )

A.1条 B.2条

C.3条 D.不确定

答案 B 解析 ∵f′(x)=3x2,设切点为(x0,y0),则3x20=1,得x0=±33,即在点33,39和点-33,-39处有斜率为1的切线.

5.曲线y=9x在点M(3,3)处的切线方程是 .

答案 x+y-6=0

解析 ∵y′=-9x2,∴y′|x=3=-1,

∴过点(3,3)的斜率为-1的切线方程为:

y-3=-(x-3)即x+y-6=0.

6.若曲线y=x-12在点a,a-12处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a=

.

答案 64

解析 ∵y=x-12,∴y′=-12x-32,

∴曲线在点a,a-12处的切线斜率k=-12a-32,

∴切线方程为y-a-12=-12a-32(x-a).

令x=0得y=32a-12;令y=0得x=3a.

∵该切线与两坐标轴围成的三角形的面积为

S=12·3a·32a-12=94a12=18,∴a=64.

7.求下列函数的导数:

(1) y=5x3;(2)y=1x4;

(3)y=-2sin x21-2cos2x4;

(4)y=log2x2-log2x.

解 (1)y′=5x3′=x35′=35x35-1=35x-25=355x2.

(2)y′=1x4′=(x-4)′=-4x-4-1=-4x-5=-4x5.

(3)∵y=-2sinx21-2cos2x4

=2sin x22cos2x4-1=2sin x2cos x2=sin x, ∴y′=(sin x)′=cos x.

(4)∵y=log2x2-log2x=log2x,

∴y′=(log2x)′=1x·ln 2.

二、能力提升

8.已知直线y=kx是曲线y=ex的切线,则实数k的值为( )

A.1e B.-1e

C.-e D.e

答案 D

解析 y′=ex,设切点为(x0,y0),则 y0=kx0,y0=ex0,k=ex0.

∴ex0=ex0·x0,∴x0=1,∴k=e.

9.曲线y=ln x在x=a处的切线倾斜角为π4,则a= .

答案 1

解析 y′=1x,∴y′|x=a=1a=1,∴a=1.

10.点P是曲线y=ex上任意一点,则点P到直线y=x的最小距离为 .

答案 22

解析 根据题意设平行于直线y=x的直线与曲线y=ex相切于点(x0,y0),该切点即为与y=x距离最近的点,如图.则在点(x0,y0)处的切线斜率为1,即y′|x=x0=1.

∵y′=(ex)′=ex,

∴ex0=1,得x0=0,代入y=ex,得y0=1,即P(0,1).利用点到直线的距离公式得距离为22.

11.已知f(x)=cos x,g(x)=x,求适合f′(x)+g′(x)≤0的x的值.

解 ∵f(x)=cos x,g(x)=x,

∴f′(x)=(cos x)′=-sin x,g′(x)=x′=1,

由f′(x)+g′(x)≤0,得-sin x+1≤0,

即sin x≥1,但sin x∈[-1,1],

∴sin x=1,∴x=2kπ+π2,k∈Z.

12.已知抛物线y=x2,直线x-y-2=0,求抛物线上的点到直线的最短距离.

解 根据题意可知与直线x-y-2=0平行的抛物线y=x2的切线,对应的切点到直线x-y-2=0的距离最短,设切点坐标为(x0,x20),则y′|x=x0=2x0=1,

所以x0=12,所以切点坐标为12,14,切点到直线x-y-2=0的距离d=12-14-22=728,所以抛物线上的点到直线x-y-2=0的最短距离为728.

三、探究与创新

13.设f0(x)=sin x,f1(x)=f′0(x),f2(x)=f′1(x),…,fn+1(x)=f′n(x),n∈N,试求f2 015(x).

解 f1(x)=(sin x)′=cos x,

f2(x)=(cos x)′=-sin x,

f3(x)=(-sin x)′=-cos x,

f4(x)=(-cos x)′=sin x,

f5(x)=(sin x)′=f1(x),

f6(x)=f2(x),…,

fn+4(x)=fn(x),可知周期为4,

∴f2 015(x)=f3(x)=-cos x.