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1、2022高考數(shù)學一輪復習 第3章 導數(shù)及應用 第1課時 導數(shù)的概念及運算練習 理
1.y=ln的導函數(shù)為( )
A.y′=- B.y′=
C.y′=lnx D.y′=-ln(-x)
答案 A
解析 y=ln=-lnx,∴y′=-.
2.(2018·東北師大附中摸底)曲線y=5x+lnx在點(1,5)處的切線方程為( )
A.4x-y+1=0 B.4x-y-1=0
C.6x-y+1=0 D.6x-y-1=0
答案 D
解析 將點(1,5)代入y=5x+lnx成立,即點(1,5)為切點.因為y′=5+,所以y′=5+=6.
所以切線方程為y-5=
2、6(x-1),即6x-y-1=0.故選D.
3.曲線y=在點(3,2)處的切線的斜率是( )
A.2 B.-2
C. D.-
答案 D
解析 y′==-,故曲線在(3,2)處的切線的斜率k=y(tǒng)′|x=3=-=-,故選D.
4.一質(zhì)點沿直線運動,如果由始點起經(jīng)過t秒后的位移為s=t3-t2+2t,那么速度為零的時刻是( )
A.0秒 B.1秒末
C.2秒末 D.1秒末和2秒末
答案 D
解析 ∵s=t3-t2+2t,∴v=s′(t)=t2-3t+2.
令v=0,得t2-3t+2=0,t1=1或t2=2.
5.(2018·鄭州質(zhì)量檢測)已知曲線y=-3l
3、nx的一條切線的斜率為2,則切點的橫坐標為( )
A.3 B.2
C.1 D.
答案 A
解析 設切點坐標為(x0,y0),且x0>0,
由y′=x-,得k=x0-=2,
∴x0=3.
6.(2018·衡水調(diào)研卷)設f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,則x0的值為( )
A.e2 B.e
C. D.ln2
答案 B
解析 由f(x)=xlnx,得f′(x)=lnx+1.
根據(jù)題意知lnx0+1=2,所以lnx0=1,因此x0=e.
7.(2018·山西名校聯(lián)考)若函數(shù)f(x)的導函數(shù)的圖像關于y軸對稱,則f(x)的解析式可能為( )
A.f
4、(x)=3cosx B.f(x)=x3+x2
C.f(x)=1+sin2x D.f(x)=ex+x
答案 C
解析 A項中,f′(x)=-3sinx,是奇函數(shù),圖像關于原點對稱,不關于y軸對稱;B項中,f′(x)=3x2+2x=3(x+)2-,其圖像關于直線x=-對稱;C項中,f′(x)=2cos2x,是偶函數(shù),圖像關于y軸對稱;D項中,f′(x)=ex+1,由指數(shù)函數(shù)的圖像可知該函數(shù)的圖像不關于y軸對稱.故選C.
8.(2018·安徽百校論壇聯(lián)考)已知曲線f(x)=在點(1,f(1))處切線的斜率為1,則實數(shù)a的值為( )
A. B.-
C.- D.
答案 D
5、
解析 由f′(x)==,得f′(1)==1,解得a=.故選D.
9.(2018·衡水中學調(diào)研卷)已知函數(shù)f(x)=x2·sinx+xcosx,則其導函數(shù)f′(x)的圖像大致是( )
答案 C
解析 由f(x)=x2sinx+xcosx,得f′(x)=xsinx+x2cosx+cosx-xsinx=x2cosx+cosx.由此可知,f′(x)是偶函數(shù),其圖像關于y軸對稱,排除選項A,B.又f′(0)=1,故選C.
10.f(x)與g(x)是定義在R上的兩個可導函數(shù),若f(x),g(x)滿足f′(x)=g′(x),則f(x)與g(x)滿足( )
A.f(x)=g(x) B.f
6、(x)=g(x)=0
C.f(x)-g(x)為常數(shù)函數(shù) D.f(x)+g(x)為常數(shù)函數(shù)
答案 C
11.(2017·《高考調(diào)研》原創(chuàng)題)設函數(shù)f(x)在(0,+∞)內(nèi)可導,且f(ex)=x+ex,則f′(2 017)=( )
A.1 B.2
C. D.
答案 D
解析 令ex=t,則x=lnt,所以f(t)=lnt+t,故f(x)=lnx+x.
求導得f′(x)=+1,故f′(2 017)=+1=.故選D.
12.(2018·河南息縣高中月考)若點P是曲線y=x2-lnx上任意一點,則點P到直線y=x-2距離的最小值為( )
A.1 B.
C. D.
7、
答案 B
解析 當過點P的直線平行于直線y=x-2且與曲線y=x2-lnx相切時,切點P到直線y=x-2的距離最?。畬瘮?shù)y=x2-lnx求導,得y′=2x-.由2x-=1,可得切點坐標為(1,1),故點(1,1)到直線y=x-2的距離為,即為所求的最小值.故選B.
13.(2018·重慶一中期中)已知函數(shù)f(x)=ex+ae-x為偶函數(shù),若曲線y=f(x)的一條切線的斜率為,則切點的橫坐標等于( )
A.ln2 B.2ln2
C.2 D.
答案 A
解析 因為f(x)是偶函數(shù),所以f(x)=f(-x),即ex+ae-x=e-x+ae-(-x),解得a=1,所以f(x
8、)=ex+e-x,所以f′(x)=ex-e-x.設切點的橫坐標為x0,則f′(x0)=ex0-e-x0=.設t=ex0(t>0),則t-=,解得t=2,即ex0=2,所以x0=ln2.故選A.
14.已知y=x3-x-1+1,則其導函數(shù)的值域為________.
答案 [2,+∞)
15.已知函數(shù)f(x)=x(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5),則f′(0)=________.
答案?。?20
解析 f′(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)+x[(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)]′,所以f′(0)=(-1)×(-2)×(-3)×(
9、-4)×(-5)=-120.
16.(2018·重慶巴蜀期中)曲線f(x)=lnx+x2+ax存在與直線3x-y=0平行的切線,則實數(shù)a的取值范圍是________.
答案 (-∞,1]
解析 由題意,得f′(x)=+x+a,故存在切點P(t,f(t)),使得+t+a=3,所以3-a=+t有解.因為t>0,所以3-a≥2(當且僅當t=1時取等號),即a≤1.
17.設f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當x≥0時,f(x)=2x2.
(1)求x<0時,f(x)的表達式;
(2)令g(x)=lnx,問是否存在x0,使得f(x),g(x)在x=x0處的切線互相平行?若存在,求出x0的值;若
10、不存在,請說明理由.
答案 (1)f(x)=-2x2(x<0) (2)存在,x0=
解析 (1)當x<0時,-x>0,
f(x)=-f(-x)=-2(-x)2=-2x2.
∴當x<0時,f(x)的表達式為f(x)=-2x2.
(2)若f(x),g(x)在x0處的切線互相平行,則f′(x0)=g′(x0),當x>0時,f′(x0)=4x0=g′(x0)=,解得,x0=±.故存在x0=滿足條件.
18.(2018·河北卓越聯(lián)盟月考)已知函數(shù)f(x)=x3+x-16.
(1)求曲線y=f(x)在點(2,-6)處的切線方程;
(2)直線l為曲線y=f(x)的切線,且經(jīng)過原點,求直線l的
11、方程及切點坐標.
答案 (1)y=13x-32
(2)直線l的方程為y=13x,切點坐標為(-2,-26)
解析 (1)根據(jù)題意,得f′(x)=3x2+1.
所以曲線y=f(x)在點(2,-6)處的切線的斜率k=f′(2)=13,
所以要求的切線的方程為y=13x-32.
(2)設切點為(x0,y0),則直線l的斜率為f′(x0)=3x02+1,
所以直線l的方程為y=(3x02+1)(x-x0)+x03+x0-16.
又直線l過點(0,0),則
(3x02+1)(0-x0)+x03+x0-16=0,
整理得x03=-8,解得x0=-2,
所以y0=(-2)3+(-2)-
12、16=-26,l的斜率k=13,
所以直線l的方程為y=13x,切點坐標為(-2,-26).
1.曲線y=-在點M(,0)處的切線的斜率為( )
A.- B.
C.- D.
答案 B
解析 ∵y′=·[cosx(sinx+cosx)-sinx·(cosx-sinx)]=,∴y′|x==,∴k=y(tǒng)′|x==.
2.(2017·山東東營一模)設曲線y=sinx上任一點(x,y)處切線的斜率為g(x),則函數(shù)y=x2g(x)的部分圖像可能為( )
答案 C
解析 根據(jù)題意得g(x)=cosx,所以y=x2g(x)=x2cosx為偶函數(shù).又x=0時,y=0.故選C
13、.
3.(2017·山東煙臺期末)若點P是函數(shù)y=ex-e-x-3x(-≤x≤)圖像上任意一點,且在點P處切線的傾斜角為α,則α的最小值是( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 由導數(shù)的幾何意義,k=y(tǒng)′=ex+e-x-3≥2-3=-1,當且僅當x=0時等號成立.即tanα≥-1,α∈[0,π),又∵tanα<0,所以α的最小值為,故選B.
4.(2015·課標全國Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=ax3+x+1的圖像在點(1,f(1))處的切線過點(2,7),則a=________.
答案 1
解析 因為f(x)=ax3+x+1,所以f′(x)=3ax2+1,所以f(x
14、)在點(1,f(1))處的切線斜率為k=3a+1,又f(1)=a+2,所以切線方程為y-(a+2)=(3a+1)(x-1),因為點(2,7)在切線上,所以7-(a+2)=3a+1,解得a=1.
5.(2017·浙江十二校聯(lián)考)函數(shù)f(x)的導函數(shù)f′(x)的圖像是如圖所示的一條直線l,l與x軸的交點坐標為(1,0),則f(0)與f(3)的大小關系為( )
A.f(0)f(3)
C.f(0)=f(3) D.無法確定
答案 B
解析 由題意知f(x)的圖像是以x=1為對稱軸,且開口向下的拋物線,所以f(0)=f(2)>f(3).選B.
6.(2013
15、·江西,文)若曲線y=xa+1(a∈R)在點(1,2)處的切線經(jīng)過坐標原點,則a=________.
答案 2
解析 由題意y′=αxα-1,在點(1,2)處的切線的斜率為k=α,又切線過坐標原點,所以α==2.
7.(2017·河北邯鄲二模)曲線y=log2x在點(1,0)處的切線與坐標軸所圍成三角形的面積等于________.
答案 log2e
解析 ∵y′=,∴k=.
∴切線方程為y=(x-1).
∴三角形面積為S△=×1×==log2e.
8.若拋物線y=x2-x+c上的一點P的橫坐標是-2,拋物線過點P的切線恰好過坐標原點,則實數(shù)c的值為________.
答案 4
16、
解析 ∵y′=2x-1,∴y′|x=-2=-5.
又P(-2,6+c),∴=-5.∴c=4.
9.若曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處的切線方程為2x+y-1=0,則( )
A.f′(x0)>0 B.f′(x0)<0
C.f′(x0)=0 D.f′(x0)不存在
答案 B
解析 切線方程為y=-2x+1,∴f′(x0)=-2<0,故選B.
10.若P,Q是函數(shù)f(x)=x2-x(-1≤x≤1)圖像上任意不同的兩點,則直線PQ的斜率的取值范圍是( )
A.(-3,1) B.(-1,1)
C.(0,3) D.(-4,2)
答案 A
解析 f′(
17、x)=2x-1,當x=-1時,f′(-1)=-3.
當x=1時,f′(1)=1,結合圖像可知,-30,排除D,答案為A.
12.(2017·人大附中月考)曲線y=lgx在x=1處的切線的斜率是( )
A. B.ln10
C.lne D.
答案 A
解析 因為y′=,所以y′|x=1=,即切線的斜率
18、為.
13.下列函數(shù)求導運算正確的是________.
①(3x)′=3xlog3e;②(log2x)′=;
③(sin)′=cos;④()′=x.
答案?、?
14.(2016·天津文)已知函數(shù)f(x)=(2x+1)ex,f′(x)為f(x)的導函數(shù),則f′(0)的值為________.
答案 3
解析 ∵f′(x)=2ex+(2x+1)ex=(2x+3)·ex,∴f′(0)=3.
15.(2016·課標全國Ⅲ,理)已知f(x)為偶函數(shù),當x<0時,f(x)=ln(-x)+3x,則曲線y=f(x)在點(1,-3)處的切線方程是________.
答案 y=-2x-1
解析
19、由題意可得當x>0時,f(x)=lnx-3x,則f′(x)=-3,f′(1)=-2,則在點(1,-3)處的切線方程為y+3=-2(x-1),即y=-2x-1.
16.(2015·課標全國Ⅱ)已知曲線y=x+lnx在點(1,1)處的切線與曲線y=ax2+(a+2)x+1相切,則a=________.
答案 8
解析 由y′=1+可得曲線y=x+lnx在點(1,1)處的切線斜率為2,故切線方程為y=2x-1,與y=ax2+(a+2)x+1聯(lián)立得ax2+ax+2=0,顯然a≠0,所以由Δ=a2-8a=0?a=8.
17.y=x·tanx的導數(shù)為y′=________.
答案 tanx+
20、解析 y′=(x·tanx)′=x′tanx+x(tanx)′
=tanx+x·()′=tanx+x·=tanx+.
18.已知函數(shù)f(x)=f′()cosx+sinx,所以f()的值為________.
答案 1
解析 因為f′(x)=-f′()sinx+cosx,所以f′()=-f′()sin+cos,所以f′()=-1.故f()=f′()cos+sin=1.
19.(2018·山西太原期中)設曲線y=在點(1,1)處的切線與曲線y=ex在點P處的切線垂直,則點P的坐標為________.
答案 (0,1)
解析 由y=得y′=-,所以曲線y=在點(1,1)處的切線的斜率k=
21、-1,所以曲線y=ex在點P(x0,y0)處的切線的斜率為1.由y=ex,得y′=ex,所以ex0=1,解得x0=0,y0=1,即點P(0,1).
20.若直線y=x+b是曲線y=lnx的一條切線,則實數(shù)b=________.
答案 ln2-1
解析 ∵切線斜率k=,y′=,∴x=2,y=ln2.
∴切線方程為y-ln2=(x-2).
即y=x+ln2-1,∴b=ln2-1.
21.已知曲線C:y=3x4-2x3-9x2+4.
(1)求曲線C上橫坐標為1的切線方程;
(2)第(1)問中的切線與曲線C是否還有其他公共點.
答案 (1)y=-12x+8
(2)還有兩個交點(-2,32),(,0)
解析 (1)把x=1代入C的方程,求得y=-4.
∴切點為(1,-4),
又y′=12x3-6x2-18x,
∴切線斜率為k=12-6-18=-12.
∴切線方程為y+4=-12(x-1),即y=-12x+8.
(2)由
得3x4-2x3-9x2+12x-4=0,
即(x-1)2(x+2)(3x-2)=0.
∴x=1,-2,.
代入y=3x4-2x3-9x2+4,
求得y=-4,32,0,
即公共點為(1,-4)(切點),(-2,32),(,0).
∴除切點處,還有兩個交點(-2,32),(,0).