高一数学北师大版选修2-2第二章 阶段质量检测教案
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一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知函数f(x)=,则f′=( )
A.- B.-
C.-8 D.-16
解析:∵f′(x)=(x-2)′=-2x-3,
∴f′=-2×-3=-16.
答案:D
2.曲线y=x2-2x在点处的切线的倾斜角为( )
A.-135° B.45°
C.-45° D.135°
解析:y′=x-2,所以斜率k=1-2=-1,因此倾斜角为135°.
答案:D
3.函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)的几何意义是( )
A.在点x=x0处的函数值
B.在点(x0,f(x0))处的切线与x轴所夹锐角的正切值
C.曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率
D.点(x0,f(x0))与点(0,0)连线的斜率
答案:C
4.若f(x)=sin α-cos x,则f′(x)=( )
A.sin x B.cos x
C.cos α+sin x D.2sin α+cos x
解析:函数是关于x的函数,因此sin α是一个常数.
答案:A
5.下列求导运算正确的是( )
A.′=1+ B.(log2x)′=
C.(3x)′=3xlog3e D.(x2cos x)′=-2xsin x
解析:′=1-,所以A不正确;(3x)′=3xln 3,所以C不正确;(x2cos x)′=2xcos x+x2·(-sin x),所以D不正确;(log2x)′=,所以B正确.
答案:B
6.(2011·重庆高考)曲线y=-x3+3x2在点(1,2)处的切线方程为( )
A.y=3x-1 B.y=-3x+5
C.y=3x+5 D.y=2x
解析:依题意得,y′=-3x2+6x,y′|x=1=-3×12+6×1=3,即所求切线的斜率等于3,故所求直线的方程是y-2=3(x-1),整理得y=3x-1.
答案:A
7.若f(x)=log3(2x-1),则f′(3)=( )
A. B.2ln 3
C. D.
解析:∵f′(x)=,∴f′(3)=.
答案:D
8.若函数f(x)满足f(x)=x3-f′(1)·x2-x,则f′(1)的值为( )
A.0 B. 2
C.1 D.-1
解析:f′(x)=x2-2f′(1)x-1,
所以f′(1)=1-2f′(1)-1,则f′(1)=0.
答案:A
9.函数y=(a>0)在x=x0处的导数为0,那么x0=( )
A.a B.±a
C.-a D.a2
解析:因为y′===,所以x-a2=0,解得x0=±a.
答案:B
10.(2011·江西高考)若f(x)=x2-2x-4ln x,则f ′(x)>0的解集为( )
A.(0,+∞) B.(-1,0)∪(2,+∞)
C.(2,+∞) D.(-1,0)
解析:令f ′(x)=2x-2-=>0,
又x>0,所以x>2.
答案:C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确的答案填在题中的横线上)
11.若f(x)=log3(x-1),则f′(2)=________.
解析:∵f(x)=log3(x-1),
∴f′(x)=[log3(x-1)]′=,
∴f′(2)=.
答案:
12.已知0<x<,f(x)=x2,g(x)=,则f′(x)与g′(x)的大小关系是____________.
解析:由题意,得f′(x)=2x,g′(x)=.
由0<x<,知0<f′(x)<, g′(x)>1,
故f′(x)<g′(x).
答案:f′(x)<g′(x)
13.已知物体的运动方程是s(t)=t2+(t的单位是秒,s的单位是米),则物体在时刻t=4秒时的速度v=________米/秒,加速度a=________米/秒2.
解析:∵s′(t)=2t-,
∴v(4)=s′(4)=2×4-=,
∵v(t)=2t-,∴v′(t)=2+,
∴a(4)=v′(4)=2+=.
答案:
14.过原点作曲线y=ex的切线,则切点的坐标为________,切线的斜率为________.
解析:设切点坐标为(x0,ex0),y′=ex,
则切线斜率为ex0,切线方程为y-ex0=ex0(x-x0),代入原点坐标(0,0)⇒x0=1,∴切点为(1,e),斜率为e.
答案:(1,e) e
三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分12分)求下列函数的导数:
(1)y=sin x+;
(2)y=(x2+2)(3x-1);
(3)y=x·e-x;
(4)y=sin 2x.
解:(1)y′=(sin x)′+()′=cos x-.
(2)y′=(x2+2)′(3x-1)+(x2+2)(3x-1)′
=2x(3x-1)+3(x2+2)
=9x2-2x+6.
(3)y′=x′·e-x+x·(e-x)′
=e-x-xe-x=(1-x)e-x.
(4)y′=(sin 2x)′=×2·cos 2x=cos 2x.
16.(本小题满分12分)已知曲线y=x3+3x2+6x-10上一点P,求过曲线上P点的所有切线中,斜率最小的切线方程.
解:y′=3x2+6x+6=3(x2+2x+2)=3(x+1)2+3.
∴当x=-1时,斜率最小为3,此时P的纵坐标为y=(-1)3+3×(-1)2+6×(-1)-10=-14,
∴切点坐标为(-1,-14).
∴切线方程为y+14=3(x+1),
即3x-y-11=0.
17.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x3+3xf′(a)(其中a∈R),且f(a)=,求:
(1)f(x)的表达式;
(2)曲线y=f(x)在x=a处的切线方程.
解:(1)f′(x)=x2+3f′(a),于是有
f′(a)=a2+3f′(a)⇒f′(a)=-,
∴f(x)=x3-x,
又f(a)=,即a3-a3=⇒a=-1,
f(x)=x3-x;
(2)由(1)知切点为,
切线的斜率f′(a)=-,
∴切线方程为y-=-(x+1),
即3x+6y-4=0.
18.(本小题满分14分)设函数f(x)=ax-,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为7x-4y-12=0.
(1)求f(x)的解析式;
(2)证明:曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形面积为定值,并求此定值.
解:(1)方程7x-4y-12=0可化为y=x-3.
当x=2时,y=,则f(2)=.
又f′(x)=a+,
于是解得
故f(x)=x-.
(2)证明:设P(x0,y0)为曲线上任一点,
由y′=1+知曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为
y-y0=(x-x0),
即y-=(x-x0).
令x=0得y=-,从而得切线与直线x=0的交点坐标为.
令y=x得y=x=2x0从而得切线与直线y=x的交点坐标为(2x0,2x0).
所以点P(x0,y0)处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形面积为|2x0|=6.
故曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形的面积为定值,此定值为6.