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求导法则及其应用(建议用时:40分钟)一、选择题1.曲线f(x)=2lnx在x=t处的切线l过原点,则l的方程是( )A.2x-ey=0 B.2x+ey=0C.ex-2y=0D.ex+2y=0A [曲线f(x)=2lnx,f′(x)=,切点为,所以切线l的斜率k=f′(t)=,又直线l过原点,所以k==,得lnt=1,t=e.所以k=,故切线l的方程为y-2=(x-e),即2x-ey=0.故选A.]2.若f(x)=,则f(x)的导数是( )A.B.C.D.A [f′(x)==.]3.函数y=xln(2x+5)的导数为( )A.ln(2x+5)-B.ln(2x+5)+C.2xln(2x+5)D.B [y′=[xln(2x+5)]′=x′ln(2x+5)+x[ln(2x+5)]′=ln(2x+5)+x··(2x+5)′=ln(2x+5)+.]5
4.函数f(x)=x+xlnx在(1,1)处的切线方程为( )A.2x+y-1=0B.2x-y-1=0C.2x+y+1=0D.2x-y+1=0B [∵f′(x)=(x+xlnx)′=1+x′lnx+x(lnx)′=1+lnx+1=2+lnx,∴f′(1)=2+ln1=2,∴函数f(x)在点(1,1)处的切线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.]5.下列求导运算正确的是( )A.=+B.(x2ex)′=2xexC.(3xcos2x)′=3x(ln3·cos2x-2sin2x)D.=2+C [=-,A错误;(x2ex)′=(x2)′ex+x2(ex)′=2xex+x2ex,B错误;(3xcos2x)′=(3x)′cos2x+3x(cos2x)′=3xln3cos2x-2·3xsin2x=3x,C正确;=,D错误.故选C.]二、填空题6.若曲线y=xlnx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=xlnx,∴y′=lnx+x·=1+lnx.∴k=1+lnx0.又k=2,∴1+lnx0=2,∴x0=e.∴y0=elne=e.∴点P的坐标是(e,e).]7.已知函数f(x)=f′sinx+cosx,则f′=________.- [∵f′(x)=f′cosx-sinx,∴f′=f′cos-sin=-1,∴f′(x)=-cosx-sinx,5
∴f′=-cos-sin=-.]8.若函数为y=sin4x-cos4x,则y′=________________.2sin2x [∵y=sin4x-cos4x=(sin2x+cos2x)·(sin2x-cos2x)=-cos2x,∴y′=(-cos2x)′=-(-sin2x)·(2x)′=2sin2x.]三、解答题9.求下列函数的导数.(1)y=;(2)y=esinx;(3)y=sin;(4)y=5log2(2x+1).[解] (1)设y=u,u=1-2x2,则y′=(u)′(1-2x2)′=·(-4x)=(1-2x2)(-4x)=.(2)设y=eu,u=sinx,则yx′=yu′·ux′=eu·cosx=esinxcosx.(3)设y=sinu,u=2x+,则yx′=yu′·ux′=cosu·2=2cos.(4)设y=5log2u,u=2x+1,则y′=yu′·ux′==.10.设f(x)=x3+ax2+bx+1的导数f′(x)满足f′(1)=2a,f′(2)=-b,其中常数a,b∈R.求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.[解] 因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以f′(x)=3x2+2ax+b.令x=1,得f′(1)=3+2a+b,又f′(1)=2a,所以3+2a+b=2a,解得b=-3.令x=2,得f′(2)=12+4a+b,又f′(2)=-b,所以12+4a+b=-b,解得a=-.则f(x)=x3-x2-3x+1,从而f(1)=-.5
又f′(1)=-3,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-=-3(x-1),即6x+2y-1=0.1.某港口在一天24h内潮水的高度S(单位:m)随时间t(单位:h;0≤t≤24)的变化近似满足关系式S(t)=3sin,则17点时潮水起落的速度是( )A.m/hB.m/hC.m/hD.m/hB [由题意,∵S(t)=3sin,∴v=S′(t)=3cos×=cos×,当t=17时,速度v=cos×=×cos=×cos=×=.故选B.]2.(多选题)下列导数运算正确的有( )A.=B.(xex)′=(x+1)exC.(e2x)′=2e2xD.(ln2x)′=BC [对于A,=(x-1)′=-x-2=-,故错误;对于B,(xex)′=x′ex+x(ex)′=(x+1)ex,故正确;对于C,(e2x)′=(2x)′e2x=2e2x,故正确;对于D,(ln2x)′=(2x)′=,故错误.故选BC.]3.曲线f(x)=e-5x+2在点(0,3)处的切线方程为__________.5x+y-3=0 [因为f′(x)=e-5x(-5x)′=-5e-5x,所以f′(0)=-5,故切线方程为y-3=-5(x-0),即5x+y-3=0.]4.设函数f(x)=x3+x2+tanθ,其中θ∈,则导数5
f′(1)=________,其取值范围是________.2sin [,2] [f′(x)=sinθ·x2+cosθ·x,∴f′(1)=sinθ+cosθ=2sin.∵θ∈,∴sin∈,∴2sin∈[,2].]已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x+b(a,b∈R).(1)若函数f(x)的图像过原点,且在原点处的切线斜率为-3,求a,b的值;(2)若曲线y=f(x)存在两条垂直于y轴的切线,求a的取值范围.[解] (1)f′(x)=3x2+2(1-a)x-a(a+2).由题意得解得b=0,a=-3或a=1.(2)∵曲线y=f(x)存在两条垂直于y轴的切线,∴关于x的方程f′(x)=3x2+2(1-a)x-a(a+2)=0有两个不相等的实数根,∴Δ=4(1-a)2+12a(a+2)>0,即4a2+4a+1>0,∴a≠-.∴a的取值范围为∪.5
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