《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)13 導(dǎo)數(shù)的概念及運(yùn)算 理(含解析)新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)13 導(dǎo)數(shù)的概念及運(yùn)算 理(含解析)新人教A版(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課后限時(shí)集訓(xùn)(十三) 導(dǎo)數(shù)的概念及運(yùn)算
(建議用時(shí):60分鐘)
A組 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
一、選擇題
1.函數(shù)y=ln(2x2+1)的導(dǎo)數(shù)是( )
A. B.
C. D.
B [y′=·4x=,故選B.]
2.f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,則a的值等于( )
A. B.
C. D.
D [因?yàn)閒′(x)=3ax2+6x,所以f′(-1)=3a-6=4,解得a=.故選D.]
3.(2018·廣州一模)已知直線y=kx-2與曲線y=xln x相切,則實(shí)數(shù)k的值為( )
A.ln 2 B.1
C.1-ln 2 D.1+ln 2
D
2、 [由y=xln x知y′=ln x+1,設(shè)切點(diǎn)為(x0,x0ln x0),則切線方程為y-x0ln x0=(ln x0+1)(x-x0),因?yàn)榍芯€y=kx-2過定點(diǎn)(0,-2),所以-2-x0ln x0=(ln x0+1)(0-x0),解得x0=2,故k=1+ln 2,選D.]
4.設(shè)函數(shù)f(x)=x3+ax2,若曲線y=f(x)在點(diǎn)P(x0,f(x0))處的切線方程為x+y=0,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為( )
A.(0,0) B.(1,-1)
C.(-1,1) D.(1,-1)或(-1,1)
D [由題意知,f′(x)=3x2+2ax,所以曲線y=f(x)在點(diǎn)P(x0,f(x0))
3、處的切線斜率為f′(x0)=3x+2ax0,又切線方程為x+y=0,所以x0≠0,且,解得a=±2,x0=-.所以當(dāng)時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,-1);當(dāng)時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(-1,1),故選D.]
5.已知曲線y=,則曲線的切線斜率取得最大值時(shí)的切線方程為( )
A.x+4y-2=0
B.x-4y+2=0
C.4x+2y-1=0
D.4x-2y-1=0
A [y′==,因?yàn)閑x>0,所以ex+≥2=2(當(dāng)且僅當(dāng)ex=,即x=0時(shí)取等號(hào)),則ex++2≥4,故y′=≤-(當(dāng)x=0時(shí)取等號(hào)).當(dāng)x=0時(shí),曲線的切線斜率取得最大值,此時(shí)切點(diǎn)的坐標(biāo)為,切線的方程為y-=-(x-0),即x+4y-
4、2=0.故選A.]
二、填空題
6.(2019·漳州模擬)曲線y=-2sin x在x=處的切線的傾斜角大小為________.
[∵y′=-2cos x,∴y′|x==-2cos =-1,
設(shè)切線的傾斜角為θ,則tan θ=-1,
又0≤θ<π,∴θ=.]
7.若曲線f(x)=ax3+ln x存在垂直于y軸的切線,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______.
(-∞,0) [由題意,可知f′(x)=3ax2+,又存在垂直于y軸的切線,所以3ax2+=0,即a=-(x>0),故a∈(-∞,0).]
8.(2019·大連調(diào)研)若函數(shù)f(x)=x2-ax+ln x存在垂直于y軸的切線,則實(shí)數(shù)
5、a的取值范圍是________.
[2,+∞) [∵f(x)=x2-ax+ln x,
∴f′(x)=x-a+.
∵f(x)存在垂直于y軸的切線,
∴f′(x)存在零點(diǎn),
∴x+-a=0有解,
∴a=x+≥2(x>0).]
三、解答題
9.已知函數(shù)f(x)=x3-4x2+5x-4.
(1)求曲線f(x)在點(diǎn)(2,f(2))處的切線方程;
(2)求經(jīng)過點(diǎn)A(2,-2)的曲線f(x)的切線方程.
[解] (1)∵f′(x)=3x2-8x+5,∴f′(2)=1,
又f(2)=-2,∴曲線在點(diǎn)(2,f(2))處的切線方程為y+2=x-2,
即x-y-4=0.
(2)設(shè)曲線與經(jīng)
6、過點(diǎn)A(2,-2)的切線相切于點(diǎn)P(x0,x-4x+5x0-4),
∵f′(x0)=3x-8x0+5,
∴切線方程為y-(-2)=(3x-8x0+5)(x-2),
又切線過點(diǎn)P(x0,x-4x+5x0-4),
∴x-4x+5x0-2=(3x-8x0+5)(x0-2),整理得(x0-2)2(x0-1)=0,
解得x0=2或1,
∴經(jīng)過點(diǎn)A(2,-2)的曲線f(x)的切線方程為x-y-4=0或y+2=0.
10.設(shè)函數(shù)f(x)=ax-,曲線y=f(x)在點(diǎn)(2,f(2))處的切線方程為7x-4y-12=0.
(1)求f(x)的解析式;
(2)證明曲線f(x)上任一點(diǎn)處的切線與直線
7、x=0和直線y=x所圍成的三角形面積為定值,并求此定值.
[解] (1)方程7x-4y-12=0可化為y=x-3,當(dāng)x=2時(shí),y=.
又因?yàn)閒′(x)=a+,
所以解得所以f(x)=x-.
(2)證明:設(shè)P(x0,y0)為曲線y=f(x)上任一點(diǎn),由y′=1+知曲線在點(diǎn)P(x0,y0)處的切線方程為y-y0=(x-x0),即y-=(x-x0).
令x=0,得y=-,所以切線與直線x=0的交點(diǎn)坐標(biāo)為.令y=x,得y=x=2x0,所以切線與直線y=x的交點(diǎn)坐標(biāo)為(2x0,2x0).
所以曲線y=f(x)在點(diǎn)P(x0,y0)處的切線與直線x=0,y=x所圍成的三角形的面積S=|2x0|=
8、6.
故曲線y=f(x)上任一點(diǎn)處的切線與直線x=0,y=x所圍成的三角形面積為定值,且此定值為6.
B組 能力提升
1.曲線y=e在點(diǎn)(4,e2)處的切線與坐標(biāo)軸所圍成的三角形的面積為( )
A.e2 B.4e2
C.2e2 D.e2
D [易知曲線y=e在點(diǎn)(4,e2)處的切線斜率存在,設(shè)其為k.∵y′=e,∴k=e=e2,∴切線方程為y-e2=e2(x-4),令x=0,得y=-e2,令y=0,得x=2,∴所求面積為S=×2×|-e2|=e2.]
2.已知函數(shù)f(x)=x2的圖象在點(diǎn)(x0,x)處的切線為l,若l也與函數(shù)y=ln x,x∈(0,1)的圖象相切,則x0
9、必滿足( )
A.0<x0< B.<x0<1
C.<x0< D.<x0<
D [由題意,得f′(x)=2x,所以f′(x0)=2x0,f(x0)=x,所以切線l的方程為y=2x0(x-x0)+x=2x0x-x.因?yàn)閘也與函數(shù)y=ln x(0<x<1)的圖象相切,設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為(x1,ln x1),易知y′=,則切線l的方程為y=x+ln x1-1,則有又0<x1<1,所以x0>1,所以1+ln 2x0=x,x0∈(1,+∞).令g(x)=x2-ln 2x-1,x∈[1,+∞),則g′(x)=2x-=>0,所以g(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,又g(1)=-ln 2<0,g()=1
10、-ln 2<0,g()=2-ln 2>0,所以存在x0∈(,),使得g(x0)=0,故<x0<,選D.]
3.(2017·天津高考)已知a∈R,設(shè)函數(shù)f(x)=ax-ln x的圖象在點(diǎn)(1,f(1))處的切線為l,則l在y軸上的截距為________.
1 [∵f′(x)=a-,∴f′(1)=a-1.
又∵f(1)=a,∴切線l的斜率為a-1,且過點(diǎn)(1,a),
∴切線l的方程為y-a=(a-1)(x-1).
令x=0,得y=1,故l在y軸上的截距為1.]
4.已知函數(shù)f(x)=x3-2x2+3x(x∈R)的圖象為曲線C.
(1)求過曲線C上任意一點(diǎn)切線斜率的取值范圍;
(2)若在曲線C上存在兩條相互垂直的切線,求其中一條切線與曲線C的切點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍.
[解] (1)由題意得f′(x)=x2-4x+3,
則f′(x)=(x-2)2-1≥-1,
即過曲線C上任意一點(diǎn)切線斜率的取值范圍是[-1,+∞).
(2)設(shè)曲線C的其中一條切線的斜率為k,則由(2)中條件并結(jié)合(1)中結(jié)論可知,
解得-1≤k<0或k≥1,
故由-1≤x2-4x+3<0或x2-4x+3≥1,
得x∈(-∞,2-]∪(1,3)∪[2+,+∞).
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