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、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·南昌模拟)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.已知e是自然对数的底数,函数f(x)=ex+x-2的零点为a,函数g(x)=lnx+x-2的零点为b,则下列不等式中成立的是()A.f(a)<f(1)<f(b)B.f(a)<f(b)<f(1)C.f(1)<f(a)<f(b)D.f(b)<f(1)<f(a)解析由题意,知f′(x)=ex+1>0恒成立,所以函数f(x)在R上是单调递增的,而f(0)=e0+0-2=-1<0,f(1)=e1+1-2=e-1>0,所以函数f(x)的零点a∈(0,1);由题意,知g′(x)=+1>0,所以g(x)在(0,+∞)上是单调递增的,又g(1)=ln1+1-2=-1<0,g(2)=ln2+2-2=ln2>0,所以函数g(x)的零点b∈(1,2).综上,可得0<a<1<b<2.因为f(x)在R上是单调递增的,所以f(a)<f(1)<f(b).答案A二、填空题6.(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=07.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·济南模拟)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,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.(2016·平顶山二调)已知函数f(x)=lnx-ax+,对任意的x∈(0,+∞),满足f(x)+f=0,其中a,b为常数.(1)若f(x)的图象在x=1处的切线经过点(0,-5),求a的值;(2)已知0<a<1,求证:f>0;(3)当f(x)存在三个不同的零点时,求a的取值范...