高中数学人教B版 (2019)选择性必修 第三册6.1.3 基本初等函数的导数综合训练题
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一、选择题
1.下列结论正确的是( )
A.若y=cs x,则y′=sin x
B.若y=sin x,则y′=-cs x
C.若y=eq \f(1,x),则y′=-eq \f(1,x2)
D.若y=eq \r(x),则y′=eq \f(\r(x),2)
C [∵(cs x)′=-sin x,∴A不正确;
∵(sin x)′=cs x,∴B不正确;
∵(eq \r(x))′=eq \f(1,2\r(x)),∴D不正确.]
2.在曲线f(x)=eq \f(1,x)上切线的倾斜角为eq \f(3,4)π的点的坐标为( )
A.(1,1) B.(-1,-1)
C.(-1,1)D.(1,1)或(-1,-1)
D [切线的斜率k=tan eq \f(3,4)π=-1,
设切点为(x0,y0),则f′(x0)=-1,
又f′(x)=-eq \f(1,x2),∴-eq \f(1,x\\al(2,0))=-1,∴x0=1或-1,
∴切点坐标为(1,1)或(-1,-1).故选D.]
3.若函数f(x)=10x,则f′(1)等于( )
A.eq \f(1,10)B.10
C.10ln 10D.eq \f(1,10ln 10)
C [∵f′(x)=10xln 10,
∴f′(1)=10ln 10.]
4.已知曲线y=x3在点(2,8)处的切线方程为y=kx+b,则k-b=( )
A.4 B.-4 C.28 D.-28
C [∵y′=3x2,
∴点(2,8)处的切线斜率k=f′(2)=12.
∴切线方程为y-8=12(x-2),即y=12x-16,
∴k=12,b=-16,∴k-b=28.]
5.若f(x)=sin x,f′(α)=eq \f(1,2),则下列α的值中满足条件的是( )
A.eq \f(π,3) B.eq \f(π,6) C.eq \f(2,3)π D.eq \f(5,6)π
A [∵f(x)=sin x,∴f′(x)=cs x.
又∵f′(α)=cs α=eq \f(1,2),∴α=2kπ±eq \f(π,3)(k∈Z).
当k=0时,α=eq \f(π,3).]
二、填空题
6.若f(x)=eq \r(x),且f′(α)=eq \f(1,4),则α=________.
4 [因为f′(x)=eq \f(1,2\r(x)),所以f′(α)=eq \f(1,2\r(α))=eq \f(1,4),解得α=4.]
7.已知函数y=f(x)的图像在M(1,f(1))处的切线方程是y=eq \f(1,2)x+2,则f(1)+f′(1)=__________.
3 [依题意知,f(1)=eq \f(1,2)×1+2=eq \f(5,2),
f′(1)=eq \f(1,2),∴f(1)+f′(1)=eq \f(5,2)+eq \f(1,2)=3.]
8.直线y=eq \f(1,2)x+b是曲线y=ln x(x>0)的一条切线,则实数b=________.
ln 2-1 [设切点坐标为(x0,y0),则y0=ln x0.
∵y′=(ln x)′=eq \f(1,x),由题意知eq \f(1,x0)=eq \f(1,2),
∴x0=2,y0=ln 2.
由ln 2=eq \f(1,2)×2+b,得b=ln 2-1.]
三、解答题
9.若质点P的运动方程是s=eq \r(3,t2)(s的单位为m,t的单位为s),求质点P在t=8 s时的瞬时速度.
[解] ∵s′=(eq \r(3,t2))′=(teq \s\up12(eq \f(2,3)))′=eq \f(2,3)teq \s\up12(-eq \f(1,3)),
∴s′|t=8=eq \f(2,3)×8eq \s\up12(-eq \f(1,3))=eq \f(2,3)×2-1=eq \f(1,3),
∴质点P在t=8 s时的瞬时速度为eq \f(1,3) m/s.
10.已知P(-1,1),Q(2,4)是曲线y=x2上的两点.
(1)求过点P,Q的曲线y=x2的切线方程;
(2)求与直线PQ平行的曲线y=x2的切线方程.
[解] (1)因为y′=2x.
P(-1,1),Q(2,4)都是曲线y=x2上的点.
过P点的切线的斜率k1=-2,
过Q点的切线的斜率k2=4,
过P点的切线方程为y-1=-2(x+1),
即2x+y+1=0.
过Q点的切线方程为y-4=4(x-2),
即4x-y-4=0.
(2)直线PQ的斜率k=eq \f(4-1,2+1)=1,设切点为(x0,xeq \\al(2,0)),因为y′=2x,所以切线的斜率k=2x0=1,
所以x0=eq \f(1,2),所以切点Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(1,4))),
与PQ平行的切线方程为y-eq \f(1,4)=x-eq \f(1,2),
即4x-4y-1=0.
1.已知函数f(x)=ln x的图像在(a,f(a))处的切线斜率为k(a),则“a>2”是 “k(a)
C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
A [因为f(x)=ln x,所以f′(x)=eq \f(1,x)(x>0),k(a)=eq \f(1,a)(a>0),若k(a)
A.f(x)=exB.f(x)=x3
C.f(x)=ln xD.f(x)=sin x
ABC [若存在互相垂直的切线,则其斜率之积为-1,或一条切线的斜率不存在,另一条切线的斜率为0.
A中,f′(x)=ex>0,B中f′(x)=3x2≥0,C中f′(x)=eq \f(1,x)>0,故ABC中均不存在互相垂直的切线方程.而D中f′(x)=cs x,其可正可负,一定存在使cs x1·cs x2=-1的情形,故选ABC.]
3.若曲线y=xeq \s\up12(-eq \f(1,2))在点(a,aeq \s\up12(-eq \f(1,2)))处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a=________.
64 [因为y′=-eq \f(1,2)xeq \s\up12(-eq \f(3,2)),所以曲线y=xeq \s\up12(-eq \f(1,2))在点(a,aeq \s\up12(-eq \f(1,2)))处的切线方程为:
y-aeq \s\up12(-eq \f(1,2))=-eq \f(1,2)aeq \s\up12(-eq \f(3,2)) (x-a),令x=0得y=eq \f(3,2)aeq \s\up12(-eq \f(1,2)),令y=0得x=3a,
所以eq \f(1,2)×eq \f(3,2)aeq \s\up12(-eq \f(1,2))×3a=18,解得a=64.]
4.曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线方程为_________,其与x轴的交点的横坐标为xn,则x1·x2·…·xn=______.
y=(n+1)x-n eq \f(1,n+1) [∵y′=(n+1)xn,∴y′|x=1=n+1.∴曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(x-1),即y=(n+1)x-n.
令y=0得x=eq \f(n,n+1),∴xn=eq \f(n,n+1),
∴x1·x2·…·xn=eq \f(1,2)×eq \f(2,3)×eq \f(3,4)×…×eq \f(n,n+1)=eq \f(1,n+1).]
点P是f(x)=x2上任意一点,求点P到直线y=x-1的最短距离.
[解] 与直线y=x-1平行的f(x)=x2的切线的切点到直线y=x-1的距离最小.设切点为(x0,y0),则f′(x0)=2x0=1,
∴x0=eq \f(1,2),y0=eq \f(1,4).即Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(1,4)))到直线y=x-1的距离最短.
∴d=eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)-\f(1,4)-1)),\r(12+12))=eq \f(3\r(2),8).
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