【全程復習方略】2020年人教A版數學理(福建用)課時作業:第二章-第十節變化率與導數、導數的計算_第1頁
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溫馨提示:此套題為Word版,請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸,調整合適的觀看比例,答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。課時提升作業(十三)一、選擇題1.函數y=cos(2x+1)的導數是()(A)y′=sin(2x+1)(B)y′=-2xsin(2x+1)(C)y′=-2sin(2x+1)(D)y′=2xsin(2x+1)2.(2021·合肥模擬)若拋物線y=x2在點(a,a2)處的切線與兩坐標軸圍成的三角形的面積為16,則a=()(A)4 (B)±4 (C)8 (D)±83.(2021·泉州模擬)下列曲線的全部切線構成的集合中,存在很多對相互垂直的切線的曲線是()(A)f(x)=ex (B)f(x)=x3(C)f(x)=lnx (D)f(x)=sinx4.(2021·青島模擬)設函數f(x)=g(x)+x2,曲線y=g(x)在點(1,g(1))處的切線方程為y=2x+1,則曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線的斜率為()(A)2 (B)-QUOTE (C)4 (D)-QUOTE5.如圖,其中有一個是函數f(x)=QUOTEx3+ax2+(a2-1)x+1(a∈R,a≠0)的導函數f′(x)的圖象,則f(-1)為()(A)2 (B)-QUOTE (C)3 (D)-6.(2021·南平模擬)若存在過點(1,0)的直線與曲線y=x3和y=ax2+QUOTEx-9都相切,則a等于()(A)-1或 (B)-1或QUOTE(C)-QUOTE或 (D)-QUOTE或7二、填空題7.如圖,函數F(x)=f(x)+的圖象在點P處的切線方程是y=-x+8,則f(5)+f′(5)=_________.8.設a>0,f(x)=ax2+bx+c,曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處切線的傾斜角的取值范圍為[0,],則點P到曲線y=f(x)的對稱軸的距離的取值范圍為___________.9.(力氣挑戰題)若曲線f(x)=ax2+lnx存在垂直于y軸的切線,則實數a的取值范圍是.三、解答題10.求下列各函數的導數:(1)y=(x+1)(x+2)(x+3).(2)y=.(3)y=e-xsin2x.11.已知曲線y=,(1)求曲線過點P(2,4)的切線方程.(2)求曲線的斜率為4的切線方程.12.(力氣挑戰題)已知函數f(x)=ax3+3x2-6ax-11,g(x)=3x2+6x+12和直線m:y=kx+9,且f′(-1)=0.(1)求a的值.(2)是否存在k的值,使直線m既是曲線y=f(x)的切線,又是曲線y=g(x)的切線?假如存在,求出k的值;假如不存在,說明理由.答案解析1.【解析】選C.y′=-sin(2x+1)·(2x+1)′=-2sin(2x+1).2.【解析】選B.y′=2x,所以在點(a,a2)處的切線方程為:y-a2=2a(x-a),令x=0,得y=-a2;令y=0,得x=QUOTEa,所以切線與兩坐標軸圍成的三角形的面積S=QUOTE×|-a2|×|QUOTEa|=QUOTE|a3|=16,解得a=±4.3.【解析】選D.設切點的橫坐標為x1,x2,則存在很多對相互垂直的切線,即f′(x1)·f′(x2)=-1有很多對x1,x2使之成立,對于A由于f′(x)=ex>0,所以不存在f′(x1)·f′(x2)=-1成立;對于B由于f′(x)=3x2≥0,所以也不存在f′(x1)·f′(x2)=-1成立;對于C由于f(x)=lnx的定義域為(0,+∞),∴f′(x)=>0;對于D,由于f′(x)=cosx,所以f′(x1)·f′(x2)=cosx1·cosx2,若x1=2mπ,m∈Z,x2=(2k+1)π,k∈Z,則f′(x1)·f′(x2)=-1恒成立.4.【解析】選C.由于曲線y=g(x)在點(1,g(1))處的切線方程為y=2x+1,所以g′(1)=2.又f′(x)=g′(x)+2x,故曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線的斜率為f′(1)=g′(1)+2=4.5.【解析】選B.∵f′(x)=x2+2ax+(a2-1),∴導函數f′(x)的圖象開口向上.又∵a≠0,∴其圖象必為(3).由圖象特征知f′(0)=0,且對稱軸x=-a>0,∴a=-1,故f(-1)=-QUOTE.6.【思路點撥】先設出切點坐標,再依據導數的幾何意義寫出切線方程,最終由點(1,0)在切線上求出切點后再求a的值.【解析】選A.設過點(1,0)的直線與曲線y=x3相切于點(x0,x03QUOTE),所以切線方程為y-QUOTEx03=3QUOTEx02(x-x0),即y=3QUOTEx02x-2QUOTEx03.又(1,0)在切線上,則x0=0或x0=QUOTE,當x0=0時,由y=0與y=ax2+QUOTEx-9相切可得Δ=(QUOTE)2-4a(-9)=0,解得a=,同理,當x0=QUOTE時,由y=QUOTEx-QUOTE與y=ax2+QUOTEx-9相切可得a=-1,所以選A.【方法技巧】導數幾何意義的應用導數的幾何意義是切點處切線的斜率,應用時主要體現在以下幾個方面:(1)已知切點A(x0,f(x0))求斜率k,即求該點處的導數值:k=f′(x0).(2)已知斜率k,求切點A(x1,f(x1)),即解方程f′(x1)=k.(3)已知過某點M(x1,f(x1))(不是切點)的切線斜率為k時,常需設出切點A(x0,f(x0)),利用k=求解.7.【解析】F′(x)=f′(x)+x,由題意可知F′(5)=f′(5)+2=-1,∴f′(5)=-3.又點(5,3)在F(x)的圖象上,∴f(5)+5=3,∴f(5)=-2,∴f(5)+f′(5)=-5.答案:-58.【解析】∵y=f(x)在點P(x0,f(x0))處切線的傾斜角的取值范圍為[0,],∴0≤f′(x0)≤1,即0≤2ax0+b≤1.又∵a>0,∴≤x0≤,∴0≤x0+≤,即點P到曲線y=f(x)的對稱軸的距離的取值范圍為[0,].答案:[0,]9.【思路點撥】求出導函數,依據導函數有零點,求a的取值范圍.【解析】由題意該函數的定義域為(0,+∞),且f′(x)=2ax+QUOTE.由于存在垂直于y軸的切線,故此時斜率為0,問題轉化為x>0時導函數f′(x)=2ax+QUOTE存在零點的問題.方法一(圖象法):再將之轉化為g(x)=-2ax與h(x)=QUOTE存在交點.當a=0時不符合題意,當a>0時,如圖1,數形結合可得沒有交點,當a<0時,如圖2,此時正好有一個交點,故有a<0,應填(-∞,0).方法二(分別變量法):上述也可等價于方程2ax+QUOTE=0在(0,+∞)內有解,明顯可得a=∈(-∞,0).答案:(-∞,0)10.【解析】(1)方法一:y=(x2+3x+2)(x+3)=x3+6x2+11x+6,∴y′=3x2+12x+11.方法二:y′=[(x+1)(x+2)]′(x+3)+(x+1)(x+2)·(x+3)′=[(x+1)′(x+2)+(x+1)(x+2)′](x+3)+(x+1)·(x+2)=(x+2+x+1)(x+3)+(x+1)(x+2)=(2x+3)(x+3)+(x+1)(x+2)=3x2+12x+11.(2)∵y=,∴y′=.(3)y′=(-e-x)sin2x+e-x(cos2x)×2=e-x(2cos2x-sin2x).11.【解析】(1)設曲線y=與過點P(2,4)的切線相切于點A(x0,x03+),則切線的斜率k=,∴切線方程為y-()=x02(x-x0),即y=x02·x-x03+.∵點P(2,4)在切線上,∴4=,即x03-3x02+4=0,∴x03+x02-4x02+4=0,∴(x0+1)(x0-2)2=0,解得x0=-1或x0=2,故所求的切線方程為4x-y-4=0或x-y+2=0.(2)設切點為(x0,y0),則切線的斜率為k=x02=4,x0=±2,所以切點為(2,4),(-2,-QUOTE),∴切線方程為y-4=4(x-2)和y+QUOTE=4(x+2),即4x-y-4=0和12x-3y+20=0.【變式備選】已知函數f(x)=x3+x-16.(1)求曲線y=f(x)在點(2,-6)處的切線方程.(2)假如曲線y=f(x)的某一切線與直線y=-QUOTEx+3垂直,求切點坐標與切線的方程.【解析】(1)可判定點(2,-6)在曲線y=f(x)上.∵f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1,∴在點(2,-6)處的切線的斜率為k=f′(2)=13,∴切線的方程為y=13(x-2)+(-6),即y=13x-32.(2)∵切線與直線y=-QUOTEx+3垂直,∴切線的斜率k=4.設切點的坐標為(x0,y0),則f′(x0)=3QUOTEx02+1=4,∴x0=±1,∴∴切點坐標為(1,-14)或(-1,-18),切線方程為y=4(x-1)-14或y=4(x+1)-18.即y=4x-18或y=4x-14.12.【解析】(1)f′(x)=3ax2+6x-6a,f′(-1)=0,即3a-6-6a=0,∴a=-2.(2)存在.∵直線m恒過定點(0,9),直線m是曲線y=g(x)的切線,設切點為(x0,3x02+6x0+12),∵g′(x0)=6x0+6,∴切線方程為y-(3x02+6x0+12)=(6x0+6)(x-x0),將點(0,9)代入,得x0=±1,當x0=-1時,切線方程為y=9;當x0=1時,切線方程為y=12x+9.由f′(x)=

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