专题一函数与导数、不等式第4讲导数与函数的切线及函数零点问题练习理一、填空题1.曲线y=xex+1在点(0,1)处的切线方程是________.解析y′=ex+xex=(x+1)ex,y′|x=0=1,∴所求切线方程为:x-y+1=0.答案x-y+1=02.(2016·洛阳模拟)曲线y=xlnx在点(e,e)处的切线与直线x+ay=1垂直,则实数a的值为________.解析依题意得y′=1+lnx,y′|x=e=1+lne=2,所以-×2=-1,所以a=2.答案23.(2016·全国Ⅲ卷)已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程是________.解析设x>0,则-x<0,f(-x)=lnx-3x,又f(x)为偶函数,f(x)=lnx-3x,f′(x)=-3,f′(1)=-2,切线方程为y=-2x-1.答案2x+y+1=04.已知f(x)=x3+f′x2-x,则f(x)的图象在点处的切线斜率是________.解析f′(x)=3x2+2f′x-1,令x=,可得f′=3×+2f′×-1,解得f′=-1,所以f(x)的图象在点处的切线斜率是-1.答案-15.函数f(x)=x3-x2-3x-1的图象与x轴的交点个数是________.解析f′(x)=x2-2x-3=(x+1)(x-3),函数f(x)在(-∞,-1)和(3,+∞)上是增函数,在(-1,3)上是减函数,由f(x)极小值=f(3)=-10<0,f(x)极大值=f(-1)=>0知函数f(x)的图象与x轴的交点个数为3.答案36.(2016·常州监测)关于x的方程x3-3x2-a=0有三个不同的实数解,则实数a的取值范围是________.解析由题意知使函数f(x)=x3-3x2-a的极大值大于0且极小值小于0即可,又f′(x)=3x2-6x=3x(x-2),令f′(x)=0,得x1=0,x2=2.当x<0时,f′(x)>0;当0<x<2时,f′(x)<0;当x>2时,f′(x)>0,所以当x=0时,f(x)取得极大值,即f(x)极大值=f(0)=-a;当x=2时,f(x)取得极小值,即f(x)极小值=f(2)=-4-a,所以解得-4<a<0.答案(-4,0)7.已知y=f(x)为R上的可导函数,当x≠0时,f′(x)+>0,若g(x)=f(x)+,则函数g(x)的零点个数为________.解析令h(x)=xf(x),因为当x≠0时,>0,所以>0,因此当x>0时,h′(x)>0,当x<0时,h′(x)<0,又h(0)=0,易知当x≠0时,h(x)>0,又g(x)=,所以g(x)≠0,故函数g(x)的零点个数为0.答案08.(2015·安徽卷)设x3+ax+b=0,其中a,b均为实数,下列条件中,使得该三次方程仅有一个实根的是________(写出所有正确条件的编号).①a=-3,b=-3;②a=-3,b=2;③a=-3,b>2;④a=0,b=2;⑤a=1,b=2.1解析令f(x)=x3+ax+b,f′(x)=3x2+a,当a≥0时,f′(x)≥0,f(x)单调递增,必有一个实根,④⑤正确;当a<0时,由于选项当中a=-3,∴只考虑a=-3这一种情况,f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),∴f(x)极大=f(-1)=-1+3+b=b+2,f(x)极小=f(1)=1-3+b=b-2,要使f(x)=0仅有一个实根,则需f(x)极大<0或f(x)极小>0,∴b<-2或b>2,①③正确,所有正确条件为①③④⑤.答案①③④⑤二、解答题9.(2016·扬州质检)已知函数f(x)=2lnx-x2+ax(a∈R).(1)当a=2时,求f(x)的图象在x=1处的切线方程;(2)若函数g(x)=f(x)-ax+m在上有两个零点,求实数m的取值范围.解(1)当a=2时,f(x)=2lnx-x2+2x,f′(x)=-2x+2,切点坐标为(1,1),切线的斜率k=f′(1)=2,则切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.(2)g(x)=2lnx-x2+m,则g′(x)=-2x=.因为x∈,所以当g′(x)=0时,x=1.当<x<1时,g′(x)>0,此时函数单调递增;当1<x<e时,g′(x)<0,此时函数单调递减.故g(x)在x=1处取得极大值g(1)=m-1.又g=m-2-,g(e)=m+2-e2,g(e)-g=4-e2+<0,则g(e)<g,所以g(x)在上的最小值是g(e).g(x)在上有两个零点的条件是解得1<m≤2+,所以实数m的取值范围是.10.(2015·江苏高考命题原创卷)已知函数f(x)=x2-alnx-1,函数F(x)=.(1)如果函数f(x)的图象上的每一点处的切线斜率都是正数,求实数a的取值范围;(2)当a=2时,你认为函数y=的图象与y=F(x)的图象有多少个公共点?请证明你的结论.解(1) f(x)=x2-alnx-1的定义域为(0,+∞),函数f(x)的图象上的每一点处的切线斜率都是正数,∴f′(x)=2x->0在(0,+∞)上恒成立.∴a<2x2在(0,+∞)上恒成立, y=...