【文档说明】2024年新高考数学一轮复习题型归纳与达标检测 第14讲 导数的概念及运算(达标检测) Word版含解析.docx,共(11)页,1.103 MB,由管理员店铺上传
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《导数的概念及运算》达标检测[A组]—应知应会1.(2020春•咸阳期末)已知()fx是可导函数,且000()()lim2xfxxfxx→+−=,则0()(fx=)A.2B.1−C.1D.2−【分析】根据导数的定义即
可得出0()2fx=,从而得出正确的选项.【解答】解:0000()()()lim2xfxxfxfxx→+−==.故选:A.2.(2020春•重庆期末)已知函数()sinfxaxb=+的导函数为()
fx,若()13f=,则(a=)A.4B.2C.1D.12【分析】可以求出导函数()cosfxax=,从而得出()132af==,然后求出a的值即可.【解答】解:()cosfxax=,()132af==,2a=.故选:B.3.(2019秋•南岸区期末)函数2()(1)fxln
x=+的图象在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为()A.0B.2C.3D.4【分析】先求出函数在切点出的导数值,即为切线在此处的斜率,从而求得切线在此处的倾斜角.【解答】解:函数2()(1)fxln
x=+的图象在点(1,f(1))处的切线的斜率为121(2)|11xxx==+,设函数2()(1)fxlnx=+的图象在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为,则tan1=,4=,故选:D.4.(2020春•钦州期末)已知曲线()
afxlnxx=+在点(1,f(1))处的切线与直线1yx=+垂直,则a的值为()A.2−B.0C.1D.2【分析】求出函数的导数,计算f(1),利用直线的斜率,列出关系式,即可求出a的值.【解答】解:曲
线()afxlnxx=+,可得21()afxxx=−,所以f(1)1a=−,曲线()afxlnxx=+在点(1,f(1))处的切线与直线1yx=+垂直,所以11a−=−,解得2a=,故选:D.5.(2020春•济南期末)曲线()sin2xfxex=+在点(0,(0))f
处的切线方程为()A.2y=B.2yx=C.2yx=+D.2yx=−+【分析】求出导数,求得切线的斜率,切点坐标,由斜截式方程,即可得到切线的方程.【解答】解:()sin2xfxex=+的导数为()(sincos)xfxexx=+,(0)1
f=,(0)2f=,曲线()sin2xfxex=+在点(0,(0))f处的切线的方程为2yx−=.即2yx=+.故选:C.6.(2020春•赤峰期末)若曲线(1)1xmyexx=+−+上存在两条垂直于y
轴的切线,则m的取值范围是()A.34(e,1)B.34(,)e−C.34(0,)eD.34(1,)e−【分析】先求出原函数的导函数,令0y=,得到2(1)xmxe=+,然后将问题转化为2(1)xmxe=+在(,1)−
−上有两个不同的解,再构造函数2()(1)(1)xfxxex=+−,求出()fx的取值范围,即可得到m的取值范围.【解答】解:由(1)1xmyexx=+−+,得2(1)xmyex=−+,令0y
=,则2(1)xmxe=+,曲线(1)1xmyexx=+−+存在两条垂直于y轴的切线,2(1)xmxe=+在(,1)−−上有两个不同的解.令2()(1)xfxxe=+,则22()2(1)(1)(43)xxxfxxexexxe
=+++=++.当3x−时,()0fx,当31x−−时,()0fx,()fx在(,3)−−上单调递增,在(3,1)−−上单调递减,34()(3)maxfxfe=−=,又当3x−时,()0fx
,(1)0f−=.m的取值范围为34(0,)e.故选:C.7.(2020•河南模拟)已知:过点(,0)Mm可作函数2()2fxxxt=−+图象的两条切线1l,2l,且12ll⊥,则(t=)A.1B.54C.32D
.2【分析】先设切点为2(,2)nnnt−+,然后利用导数求出切线方程,再将(,0)m代入切线方程,得到关于n的一元二次方程,设1n,2n为两切线1l,2l切点的横坐标,由韦达定理得到12nn+,12nn,根据12ll⊥得12()()0fnfn=,将韦达定理代
入,即可解出t的值.【解答】解:设切点为2(,2)nnnt−+,()22fxx=−,故切线斜率为22n−.所以切线方程:2(2)(22)()ynntnxn−−+=−−,将(,0)m代入整理得:2220nmnmt
−+−=,设1l,2l的切点横坐标分别为1n,2n,则:122nnm+=,122nnmt=−.因为12ll⊥,所以12121212()()(22)(22)44()41fnfnnnnnnn=−−=−++=−①.结合韦达定理得4(2)4241mtm−−+=−,解得54t=.故选:B.8.(
2020•合肥模拟)若函数()fxlnx=与函数2()2(0)gxxxlnax=++有公切线,则实数a的取值范围是()A.(0,1)B.1(0,)2eC.(1,)+D.1(,)2e+【分析】分别设出切点,求出切线,然后根据切线相等,得到()gx的切点横坐标与a的关系式,转化为函数的值
域问题.【解答】解:设()fx的切点为1(x,1)lnx,因为1()fxx=,所以切线为:1111()ylnxxxx−=−,即1111yxlnxx=+−,1(0)x.设()gx的切点为2(x,2222)xxlna++,因为()22gxx=+
,故切线为:22222(2)(22)()yxxlnaxxx−++=+−.即222(22)yxxxlna=+−+.2(0)x.因为是公切线,所以212121221xxlnxxlna=+−=−+,消去1x得,222112(1)lnaxlnx=−++,令21()12(1)
hxxlnx=+−+,(1,0)x−.21221()211xxhxxxx+−=−=++,2221yxx=+−开口向上,且10||10xxyy=−===−,10x+.所以()0hx,故()hx在(1,0)−上单调递减,故
11()(0)122hxhlnlne=−=,即12lnalne,故12ae.故选:D.9.(多选)(2020春•菏泽期末)下列各式正确的是()A.(sin)cos33=B.(cos)sin
xx=C.(sin)cosxx=D.56()5xx−−=−【分析】根据常函数,三角函数和幂函数的导数运算,逐一排除即可.【解答】解:对于A,(sin)03=,选项错误;对于B,(cos)sinxx=−,选项错误;对于C,(sin)cosxx=
,选项正确;对于D,56()5xx−−=−,选项正确;故选:CD.10.(2020春•信阳期末)已知函数21()2(2020)20202fxxxflnx=−++,则(2020)f=.【分析】求出函数的导数,代入2020x=,求出(2020)f的值即可.【解答】解:2020()2(2020)
fxxfx=−++,令2020x=,得(2020)20202(2020)1ff=−++,解得:(2020)2019f=,故答案为:2019.11.(2020春•沙坪坝区校级期末)若函数()fxxlnx=,则()fx在点(1
,f(1))处的切线方程为.【分析】求出原函数的导函数,得到函数在1x=处的导数,再求出f(1),利用直线方程的点斜式得答案.【解答】解:()fxxlnx=,()1fxlnx=+,则f(1)1=,又f(1)0=,()fx在点(1,f(1))处的切线方程为1(1)yx=
−,即10xy−−=.故答案为:10xy−−=.12.(2020春•凉山州期末)过原点作曲线ylnx=的切线,则切点为.【分析】先另设切点,利用导数求出切线方程,将(0,0)代入,求出切点坐标,进而得到切线方程.【解答】解:设切点为0(x,0)lnx
,因为1yx=.故切线方程为:0001()ylnxxxx−=−,将(0,0)代入得:0001()lnxxx−=−,解得0xe=,所以01lnx=,故切点为(,1)e.故答案为:(,1)e.13.(2020•新课标Ⅰ)曲
线1ylnxx=++的一条切线的斜率为2,则该切线的方程为.【分析】求得函数1ylnxx=++的导数,设切点为(,)mn,可得切线的斜率,解方程可得切点,进而得到所求切线的方程.【解答】解:1ylnxx
=++的导数为11yx=+,设切点为(,)mn,可得112km=+=,解得1m=,即有切点(1,2),则切线的方程为22(1)yx−=−,即2yx=,故答案为:2yx=.14.(2020春•信阳期末)已知1()xfxe+=与22()
(21)4egxxx=++有相同的公切线:lykxb=+,设直线l与x轴交于点0(Px,0),则0x的值为.【分析】分别求得()fx,()gx的导数,可得切线的斜率,求得切线的方程,由直线方程相同可得关于1x,2x的方程组,解方程可得所求值.【解答】
解:1()xfxe+=,2()(1)2egxx=+,设1()xfxe+=与的切点为1(x,_11)xe+,可得切线的方程为_11_111()xxyeexx++−=−,即为_11_111(1)xxyexe
x++=−−,设22()(21)4egxxx=++的切点为2(Bx,2222(21))4exx++,可得切线的方程为2222222(21)(1)()42eeyxxxxx−++=+−,即22222(1)(1)24eeyxxx=++−,两函数有公切线,即令上述两
切线的方程相同,则有1121221212(1)2(1)(1)4xxeexeexx++=+−=−,可得121xx==,所以切线的方程为2yex=,直线l与x轴交于点0(Px,0),则00x=.故答案为:0.
15.(2020春•徐州月考)求下列函数的导数(1)()lnxfxx=(2)23()(9)()fxxxx=+−(3)()2(51)xfxlnx=+−【分析】按照导数的计算公式、运算法则将相应的函数看成基本函数的和、差、积、商即可.【解答】解:(1)2211()
xlnxlnxxfxxx−−==(2)327()6fxxxx=+−,2227()36fxxx=++(3)5()2251xfxlnx=+−16.(2019春•张家港市期末)若直线31yx=+是曲线3yxa=
−的一条切线,求实数a的值.【分析】先对曲线进行求导,然后令导函数等于3求出切点坐标,代入到曲线方程可得答案.【解答】解:设切点为0(Px,0)y,对3yxa=−求导数是23yx=,2033x=.01x=.(1)当1x=时,0
(Px,0)y在31yx=+上,3114y=+=,即(1,4)P.又(1,4)P也在3yxa=−上,341a=−.3a=−.(2)当1x=−时,0(Px,0)y在31yx=+上,3(1)12y=−+=−,即(1,2)P−−.
又(1,2)P−−也在3yxa=−上,32(1)a−=−−.1a=.综上可知,实数a的值为3−或1.17.(2020春•西城区校级期中)已知:直线1ykx=+与抛物线2(yaxa=为常数)交于两点1(Ax,1)y,2(Bx,2)y,且抛物线在点A,B处的切线互相垂直.(1)求a的值;(
2)求两条切线交点的横坐标(用k表示).【分析】(1)先联立直线、抛物线方程,消去y得到关于x的一元二次方程,利用韦达定理结合A、B两点处的导数积为1−,即可求出a的值;(2)先表示出A、B两点处的切线方程,然后解出交点的横坐标即可.【解答】
解:(1)由21ykxyax=+=,消去y得:210axkx−−=,显然0a.又直线与抛物线交于两点1(Ax,1)y,2(Bx,2)y,所以12121,kxxxxaa−+==.对2yax=求导得2yax=,
所以两条切线的斜率分别为112kax=,222kax=.因为两条切线互相垂直,所以21212441kkaxxa==−=−,所以14a=.(2)由题意知切点分别为:2111(,)4Axx,2221(,)4Bxx,所以两条切线的方程分别为22
111111111()2424yxxxxxxx=−+=−①;和2221124yxxx=−②.联立①②解方程组得:交点的横坐标为:12222xxkxka+===.18.(2019秋•天心区校级期末)已知函数321()23()3fxxxxxR=−+的图象为曲线C.(1)求过曲
线C上任意一点切线斜率的取值范围;(2)若在曲线C上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C的切点的横坐标的取值范围.【分析】(1)据切点处的导数值为曲线切线斜率,由二次函数的最值求法,求导函数的范围也就是切线斜率范围;(2)互相垂直的切线斜率互为负倒
数,由(1)求斜率范围,据切点处的导数值为曲线切线斜率,解不等式,求切点横坐标范围.【解答】解:(1)函数321()233fxxxx=−+的导数为2()43fxxx=−+2(2)11x=−−−…,即过曲线C上任意一点的切线斜率的取值范围是[1−,)+;(2)设其中一条切线的斜率为k,另一条
为1k−,由(1)可知,111kk−−−……,解得10k−„或1k…,由21430xx−−+„或2431xx−+…,即有13x或22x+…或22x−„,得:(x−,22](1,3)[
22−+,)+.19.(2020•凉山州模拟)已知函数()(0)fxalnxa=.(1)设函数2()()gxfxx=−在点(1,g(1))处的切线方程为20xy−−=,求a的值;(2)若曲线()yfx=与曲线2yx=至少
有一条公共切线,求a的取值范围.【分析】(1)根据切点处的导数等于切线斜率,列出方程,求出a的值;(2)先利用导数、切点0(x,0)y表示出()fx的切线l,然后根据l与2yx=相切,则判别式为零,即可得到关于0x的方程,
再构造关于0x的函数,研究其零点的个数即可.【解答】解:(1)2()()gxfxx=−,2()gxalnxx=−,()2(0)agxxxx=−,又函数()gx在(1,g(1))处的切线方程为20xy−
−=,g(1)1=,即21a−=,即3a=.(2)设公切线l与函数()fxalnx=相切于点0(x,0)alnx,则由()afxx=,得00()afxx=,公切线l为:000()ayxxalnxx=−+,即000(0)axyaalnxxx=−+,由002axyaalnx
xyx=−+=,得:2000axxaalnxx−+−=,直线l与曲线2yx=相切,20204()0aaalnxx=−−=,即22000044(0,0)axxlnxxa=−,设22()44(0)hxxxlnxx=−,则()4(12)hxx
lnx=−,由()0hx,得0xe;又由()0hx,得xe,函数()hx在(0,)e上单增,在(,)e+上单减,()()4(1)2maxhxheelnee==−=,02ae„,
()yfx=与曲线2yx=至少有一条公切线时,a的取值范围为(0,2]e.[B组]—强基必备1.(2020•昆山市模拟)已知函数3()3(0)fxxaxa=−,其图象记为曲线C,曲线C上存在异于原点的点0P,使得曲线C与其
在0P的切线交于另一点1P,曲线C与其在1P的切线交于另一点2P,若直线01PP与直线02PP的斜率之积小于9−,则a的取值范围为.【分析】2()33fxxa=−,设00(Px,0())fx,11(Px,1())fx,22(Px,2())fx,写出直线01PPl方程
,联立它与曲线()fx方程得,10(2Px−,30086)xax−+,同理得20(4Px,3006412)xax−,再计算02PPk,01PPk,由题意得02019PPPPkk−,再求取值范围即可.【解答】解:2()33fxxa=−,设00(P
x,0())fx,11(Px,1())fx,22(Px,2())fx,01320000:(3)(33)()PPlyxaxxaxx−−=−−,即2300(33)2yxaxx=−−,联立23003(33)23yxaxxyxax=−−=−,得102xx=−,10(2P
x−,30086)xax−+同理21024xxx=−=,则20(4Px,3006412)xax−,0233200000006412(3)2134PPxaxxaxkxaxx−−−==−−,01332000000086
(3)332PPxaxxaxkxaxx−+−−==−−−,所以02019PPPPkk−,得2200(213)(33)9xaxa−−−,令200tx=,则2278(1)0tata−++在(0,)+上有解,由△0得
7(3a,)+.故答案为:7(3,)+.2.(2020•济南模拟)已知函数21()2,()(0)2fxlnxgxaxxa==−−,若直线2yxb=−与函数()yfx=,()ygx=的图象均相切,则a
的值为32;若总存在直线与函数()yfx=,()ygx=图象均相切,则a的取值范围是.【分析】设直线2yxb=−与函数()yfx=的图象相切的切点为(,2)mlnm,求得()fx的导数,可得切线的斜率,求得切点和切线的方程,联立()ygx=,运用判别式为0,解方程可得a;设()yfx=与
()ygx=的图象在交点处存在切线ykxb=+,且切点为(,2)nlnn,分别求得()fx,()gx的导数,可得切线的斜率,得到n,k,t的方程,化简变形可得41lnnn+=,设()4hnlnnn=+,求得导数和单调性,解方程可得1n=,进而得
到a的值,结合抛物线的开口与a的关系,可得所求范围.【解答】解:设直线2yxb=−与函数()yfx=的图象相切的切点为(,2)mlnm,由2()fxx=,可得22m=,即1m=,切点为(1,0),则2b=,切线的方程为22yx=−,联立21()2ygxaxx==−−,可得23302axx−+=
,由题意可得△39402a=−=,解得32a=;设()yfx=与()ygx=的图象在交点处存在切线ykxt=+,且切点为(,2)nlnn,由2()fxx=,()21gxax=−,可得221kann==−,2122lnnkntann=+=−−,化为2kn
=,222nan+=,则122nlnn−=,即41lnnn+=,设()4hnlnnn=+,4()10hnn=+,可得()hn在(0,)+递增,由h(1)1=,可得41lnnn+=的解为1n=,则32a=,由21
(0)2yaxxa=−−的图象可得,当a越大时,抛物线的开口越小,可得此时()yfx=和()ygx=的图象相离,总存在直线与它们的图象都相切,则a的范围是3[2,)+.故答案为:32,3[2,)+.