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训练文一、选择题1.曲线y=xex+1在点(0,1)处的切线方程是()A.x-y+1=0B.2x-y+1=0C.x-y-1=0D.x-2y+2=0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A2.(2016·昆明诊断)曲线y=e-2x+1在点(0,2)处的切线与直线y=0和y=x围成的三角形的面积为()A.B.C.D.1解析因为y′=-2e-2x,∴曲线在点(0,2)处的切线斜率k=-2,∴切线方程为y=-2x+2,该直线与直线y=0和y=x围成的三角形如图所示,其中直线y=-2x+2与y=x的交点为A,所以三角形面积S=×1×=.答案A3.(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()A.2B.-2C.D.-解析依题意得y′=1+lnx,y′|x=e=1+lne=2,所以-×2=-1,所以a=2,故选A.答案A4.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()A.1B.2C.0D.0或2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C5.(2016·山东卷)若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是()A.y=sinxB.y=lnxC.y=exD.y=x3解析对函数y=sinx求导,得y′=cosx,当x=0时,该点处切线l1的斜率k1=1,当x=π时,该点处切线l2的斜率k2=-1,∴k1·k2=-1,∴l1⊥l2;对函数y=lnx求导,得y′=恒大于0,斜率之积不可能为-1;对函数y=ex求导,得y′=ex恒大于0,斜率之积不可能为-1;对函数y=x3,得y′=3x2恒大于等于0,斜率之积不可能为-1.故选A.答案A二、填空题6.(2015·全国Ⅱ卷)已知曲线y=x+lnx在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a=________.解析由y=x+lnx,得y′=1+,得曲线在点(1,1)的切线的斜率为k=y′|x=1=2,所以切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1,此切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,消去y得ax2+ax+2=0,得a≠0且Δ=a2-8a=0,解得a=8.答案87.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38.(2016·西安模拟)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)三、解答题9.(2016·武汉模拟)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;当1<x<e时,g′(x)<0.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.(2016·北京卷)设函数f(x)=x3+ax2+bx+c.(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)设a=b=4,若函数f(x)有三个不同零点,求c的取值范围;(3)求证:a2-3b>0是f(x)有三个不同零点的必要而不充分条件.(1)解由f(x)=x3+ax2+bx+c,得f′(x)=3x2+2ax+b,切线斜率k=f′(0...