资源描述
"【全程复习方略】(福建专用)2013版高中数学 2.11变化率与导数、导数的计算训练 理 新人教A版 "
(45分钟 100分)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.曲线y= 在点(-1,-1)处的切线方程为( )
(A)y=2x+1 (B)y=2x-1
(C)y=-2x-3 (D)y=-2x-2
2.(2012·宿州模拟)若f(x)=2xf′(1)+x2,则f′(0)等于( )
(A)2 (B)0 (C)-2 (D)-4
3.y=sinx+tcosx在x=0处的切线方程为y=x+1,则t等于( )
(A)1 (B)2 (C)-1 (D)0
4.(预测题)已知函数f(x)=xlnx.若直线l过点(0,-1),并且与曲线y=f(x)相切,则直线l的方程为( )
(A)x+y-1=0 (B)x-y-1=0
(C)x+y+1=0 (D)x-y+1=0
5.(2012·厦门模拟)如图,函数y=f(x)的图象在点P(5,f(5))处的切线方程是y=-x+8,则f(5)+f′(5)=( )
(A) (B)1
(C)2 (D)0
6.(2012·福州模拟)曲线y=e-x在点(x0,)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
(A) (B) (C) (D)
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.(2012·哈尔滨模拟)等比数列{an}中,a1=1,a2 012=4,函数f(x)=x(x-a1)(x-a2)…(x-a2 012),则函数f(x)在点(0,0)处的切线方程为________.
8.若函数f(x)=4lnx,点P(x,y)在曲线y=f′(x)上运动,作PM⊥x轴,垂足为M,则△POM(O为坐标原点)的周长的最小值为________.
9.函数y=f(x)g(x)在求导数时,可以运用对数法:在函数解析式两边求对数得lny=g(x)lnf(x),两边求导数得,于是
y′=f(x)g(x)[g′(x)lnf(x)+g(x)].运用此方法可以求得y= (x>0)的导数为________.
三、解答题(每小题15分,共30分)
10.已知函数f(x)满足如下条件:当x∈(-1,1]时,f(x)=ln(x+1),且对任意
x∈R,都有f(x+2)=2f(x)+1.
(1)求函数f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求当x∈(2k-1,2k+1],k∈N*时,函数f(x)的解析式.
11.(易错题)函数f(x)=aex,g(x)=lnx-lna,其中a为常数,且函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线互相平行,求此时平行线的距离.
【探究创新】
(16分)已知曲线Cn:y=nx2,点Pn(xn,yn)(xn>0,yn>0)是曲线Cn上的点(n=1,2,…).
(1)试写出曲线Cn在点Pn处的切线ln的方程,并求出ln与y轴的交点Qn的坐标;
(2)若原点O(0,0)到ln的距离与线段PnQn的长度之比取得最大值,试求点Pn的坐标(xn,yn).
答案解析
1.【解析】选A.因为y′=,所以,在点(-1,-1)处的切线斜率
k=y′|x=-1==2,所以,切线方程为y+1=2(x+1),即y=2x+1,故选A.
2.【解题指南】对f(x)求导时要注意到f′(1)为常数,先求出f′(1),再求
f′(0).
【解析】选D.f′(x)=2f′(1)+2x,∴令x=1,得
f′(1)=-2,∴f′(0)=2f′(1)=-4.
3.【解析】选A.∵y′=cosx-tsinx,当x=0时,y=t,y′=1,
∴切线方程为y=x+t,比较可得t=1.
4.【解析】选B.f′(x)=lnx+1,x>0,设切点坐标为(x0,y0),则y0=x0lnx0,
切线的斜率为lnx0+1,所以lnx0+1=,解得x0=1,y0=0,
所以直线l的方程为x-y-1=0.
5.【解析】选C.由题意可知f(5)=-5+8=3,f′(5)=-1,
∴f(5)+f′(5)=3-1=2.
6. 【解析】选D.由y=e-x得y′=-e-x,
又∴x0=1,
=,切线方程为
令x=0,得y=,
令y=0,得x=2,
7.【解析】f′(x)=(x-a1)(x-a2)…(x-a2 012)+x·(x-a2)(x-a3)…
(x-a2 012)+x(x-a1)(x-a3)…(x-a2 012)+…+x(x-a1)(x-a2)…(x-a2 011),
∴f′(0)=(-a1)·(-a2)…(-a2 012)=(a1a2 012)1 006=22 012,
∴切线方程为y=22 012x.
答案:y=22 012x
【变式备选】已知函数f(x)=,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值及该切线的方程.
【解析】f′(x)= ,g′(x)= (x>0),
由已知得:解得a=e,x=e2.
∴两条曲线交点的坐标为(e2,e),
切线的斜率为k=f′(e2)=,
所以切线的方程为y-e=(x-e2),
即x-2ey+e2=0.
8.【解析】f′(x)= (x>0),∴P(x, ),M(x,0),
∴△POM的周长为x++
(当且仅当x=2时取得等号).
答案:
9.【解析】对y=(x>0)两边取对数得
lny=lnx,两边求导得,
∴.
答案:y′=
10.【解析】(1)x∈(-1,1]时,f(x)=ln(x+1),f′(x)= ,
所以,函数f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程为y-f(0)=f′(0)(x-0),即y=x.
(2)因为f(x+2)=2f(x)+1,
所以,当x∈(2k-1,2k+1],k∈N*时,x-2k∈(-1,1],
f(x)=2f(x-2)+1=22f(x-4)+2+1
=23f(x-6)+22+2+1=…
=2kf(x-2k)+2k-1+2k-2+…+2+1
=2kln(x-2k+1)+2k-1.
11.【解析】f′(x)=aex,g′(x)= ,y=f(x)的图象与坐标轴的交点为(0,a),y=g(x)的图象与坐标轴的交点为(a,0),由题意得f′(0)=g′(a),即a=.
又∵a>0,∴a=1.
∴f(x)=ex,g(x)=lnx,∴函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线方程分别为:x-y+1=0,x-y-1=0,∴两平行切线间的距离为.
【方法技巧】求曲线的切线方程
求曲线的切线方程,一般有两种情况:
(1)求曲线y=f(x)在(x0,f(x0))处的切线,此时曲线斜率为f′(x0),利用点斜式可得切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0);
(2)求曲线y=f(x)过点P(x0,y0)的切线,此时需要设出切点A(xA,yA),表示出切线方程,再把P(x0,y0)的坐标代入切线方程,解得xA,进而写出切线方程.
【变式备选】已知函数f(x)=(x-a)2(x-b)(a,b∈R,a<b).
(1)当a=1,b=2时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程.
(2)设x1,x2是f′(x)=0的两个根,x3是f(x)的一个零点,且x3≠x1,x3≠x2.
证明:存在实数x4,使得x1,x2,x3,x4按某种顺序排列后成等差数列,并求x4.
【解析】(1)当a=1,b=2时,f(x)=(x-1)2(x-2),
因为f′(x)=(x-1)(3x-5),故f′(2)=1,f(2)=0,
所以f(x)在点(2,0)处的切线方程为y=x-2.
(2)因为f′(x)=3(x-a)(x-),
由于a<b,故a<.
所以f(x)的两个极值点为x=a,x=.
不妨设x1=a,x2=,
因为x3≠x1,x3≠x2,且x3是f(x)的零点,
故x3=b.
又因为-a=2(b-),
所以x1,x4,x2,x3成等差数列.
所以x4=(a+)=,
所以存在实数x4满足题意,且x4=.
【探究创新】
【解析】(1)∵y′=2nx,∴y′ =2nxn,
切线ln的方程为:y-n·=2nxn(x-xn).
即:2nxn·x-y-n·=0,令x=0,
得y=-n,∴Qn(0,-n).
(2)设原点到ln的距离为d,则
d=,
|PnQn|= .
所以,
当且仅当1=4n2,即=(xn>0)时,
等号成立,此时,xn=,
所以,Pn(,).
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