【文档说明】高中数学培优讲义练习(人教A版2019选择性必修二)专题5.3 导数的运算(重难点题型精讲) Word版含解析.docx,共(13)页,606.114 KB,由小赞的店铺上传
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专题5.3导数的运算(重难点题型精讲)1.基本初等函数的导数公式2.导数的运算法则3.复合函数的导数(1)复合函数的定义一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f
(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x)).(2)复合函数的求导法则复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为=,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.【题型1求函数的导数的方法】【方法点拨】1.总原则:先化简解析式,再求导.2.具
体方法:(1)连乘积的形式:先展开化为多项式的形式,再求导.(2)根式形式:先化为分数指数幂的形式,再求导.(3)复杂分式:将分子凑成与分母相关的形式,化为简单分式的和、差,再求导.【例1】(2022·陕西·高二阶段练习(文))下列求导运算正确的是()A.(ln𝑥)′=𝑥B.(s
inπ5)′=cosπ5C.(cos𝑥)′=sin𝑥D.(𝑎𝑥)′=𝑎𝑥ln𝑎(𝑎>0,𝑎≠1)【解题思路】根据基本初等函数的求导公式即可解得答案.【解答过程】(ln𝑥)′=1𝑥,A项错误;因为sinπ5是个常数,所以(sinπ5)′=0,B项
错误;(cos𝑥)′=−sin𝑥,C项错误;(𝑎𝑥)′=𝑎𝑥ln𝑎(𝑎>0,𝑎≠1),D项正确.故选:D.【变式1-1】(2021·广西·高二期中(文))下列各式正确的是().A.(sin10°)′=cos10°B.(cos�
�)′=sin𝑥C.(sin𝑥)′=cos𝑥D.(𝑥−5)′=−15𝑥−6【解题思路】由基本函数求导公式,依次对四个选项求导验证,只有C正确,故答案为C.【解答过程】根据基本函数求导公式,(sin10°)′=0,故A错误;(cos𝑥)′=−si
n𝑥,故B错误;(sin𝑥)′=cos𝑥,故C正确;(𝑥−5)′=−5𝑥−6,故D错误.故选:C.【变式1-2】(2022·陕西·高二期末(理))已知函数𝑓(𝑥)的导函数为𝑓′(𝑥),且满足𝑓(𝑥)=ln𝑥+𝑥2𝑓′(1)+𝑥,则
𝑓′(−1)=()A.323B.−323C.4D.−4【解题思路】将𝑓(𝑥)求导,将1代入导数得𝑓′(1)的值,再将−1代入导数就可计算出𝑓′(−1)的值.【解答过程】因为𝑓(𝑥)=ln𝑥+�
�2𝑓′(1)+𝑥,所以𝑓′(𝑥)=1𝑥+2𝑓′(1)𝑥+1,所以𝑓′(1)=2+2𝑓′(1),所以𝑓′(1)=−2𝑓′(𝑥)=1𝑥−4𝑥+1,所以𝑓′(−1)=−1+4+1=4.故选:C.【变式1-3】(2
022·陕西·高二阶段练习(理))已知函数𝑓(𝑥)=𝑡2,𝑔(𝑥)=2cos𝑥,则()A.𝑓′(𝑥)=0,𝑔′(𝑥)=−2sin𝑥B.𝑓′(𝑥)=2𝑡,𝑔′(𝑥)=−2sin𝑥C.𝑓′(𝑥)=0,𝑔′(𝑥)=2sin𝑥D.𝑓
′(𝑥)=2𝑡,𝑔′(𝑥)=2sin𝑥【解题思路】根据基本初等函数求导公式,可得答案.【解答过程】由题意,𝑓′(𝑥)=0,𝑔′(𝑥)=−2sin𝑥,故选:A.【题型2复合函数的求导方法】【方法点拨】(1)分层:选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;(2)分别求导:分别求各
层函数对相应变量的导数;(3)相乘:把上述求导的结果相乘;(4)变量回代:把中间变量回代.【例2】(2022·河北邢台·高三阶段练习)下列求导运算正确的是()A.(sinπ5)′=cosπ5B.(𝑥2sin3𝑥)′
=2𝑥sin3𝑥+𝑥2cos3𝑥C.(tan𝑥)′=1cos2𝑥D.[ln(2𝑥−1)]′=12𝑥−1【解题思路】根据导函数四则运算法则和简单复合函数求导法则计算出结果.【解答过程】对于A,(sinπ5)′=0,故A不正确;对于
B,(𝑥2sin3𝑥)′=(𝑥2)′sin3𝑥+𝑥2(sin3𝑥)′=2𝑥sin3𝑥+3𝑥2cos3𝑥,B错误.对于C,(tan𝑥)′=(sin𝑥cos𝑥)′=cos𝑥⋅cos𝑥−sin𝑥⋅(−sin𝑥)cos2𝑥=1cos2�
�,C正确对于D,[ln(2𝑥−1)]′=12𝑥−1×2=22𝑥−1,D错误.故选:C.【变式2-1】(2022·全国·高三专题练习)下列求导运算正确的是()A.(𝑥+1𝑥)′=1+1𝑥2B.[ln(4𝑥)
]′=1𝑥C.(𝑥2𝑒𝑥)′=2𝑥+𝑥2𝑒𝑥D.(𝑥2cos𝑥)′=2𝑥cos𝑥+𝑥2sin𝑥【解题思路】根据基本初等函数的求导公式及导数的运算法则即可求解.【解答过程】解:(𝑥+1𝑥)′=1−1𝑥2,选项A错
误;[ln(4𝑥)]′=14𝑥×4=1𝑥,选项B正确;(𝑥2𝑒𝑥)′=2𝑥𝑒𝑥−𝑥2𝑒𝑥(𝑒𝑥)2=2𝑥−𝑥2𝑒𝑥,选项C错误;(𝑥2cos𝑥)′=2𝑥cos𝑥−𝑥2sin𝑥,选项D错误.故选:B.【变式2-2
】(2022·河南南阳·高二期末(理))下列求导正确的为()A.(2e−𝑥)′=2e−𝑥B.(ln2+log2𝑥)′=𝑥ln2C.(sin𝜋5)′=cos𝜋5D.(e𝑥cos𝑥)′=e𝑥(cos𝑥−sin𝑥)
【解题思路】根据导数的运算法则和导数基本公式对选项一一判断即可得出答案.【解答过程】对于A,(2e−𝑥)′=−2e−𝑥,故A不正确;对于B,(ln2+log2𝑥)′=1𝑥ln2,故B不正确;对于C,(sin𝜋5)′=0,故C不正确
;对于D,(e𝑥cos𝑥)′=e𝑥(cos𝑥−sin𝑥),故D正确.故选:D.【变式2-3】(2022·广东广州·高二期末)下列求导运算结果正确的是()A.(𝑥−1𝑥)′=1−1𝑥2B.(e𝑥ln𝑥)′=e𝑥𝑥C.(t
an𝑥)′=1cos2𝑥D.[ln(2𝑥−1)]′=12𝑥−1【解题思路】由导数的求导法则及复合函数的导数依次判断即可.【解答过程】对于A,(𝑥−1𝑥)′=1+1𝑥2,A错误;对于B,(e𝑥ln�
�)′=e𝑥ln𝑥+e𝑥𝑥,B错误;对于C,(tan𝑥)′=(sin𝑥cos𝑥)′=cos𝑥⋅cos𝑥−sin𝑥⋅(−sin𝑥)cos2𝑥=1cos2𝑥,C正确;对于D,[ln(2𝑥−1)]′=12𝑥−
1×2=22𝑥−1,D错误.故选:C.【题型3求曲线的切线】【方法点拨】求切线方程时,一定要检验已知点是否在曲线上,还要注意对“在”和“过”的理解.(1)若“在”,则该点为切点.(2)若“过”,则该点不一定是切点;若“过”曲线外的一点,则该点一定不是切点.【例3】(2022·陕西·西安市
高二期末(理))曲线𝑦=sin𝑥+e𝑥在𝑥=0处的切线方程是()A.𝑥−3𝑦+3=0B.𝑥−2𝑦+2=0C.2𝑥−𝑦+1=0D.3𝑥−𝑦+1=0【解题思路】求出函数𝑦=sin𝑥+e𝑥的导数,求得切线的斜率,由斜截式方程,即可得到所求切线的方程.【解答过程】𝑦
=sin𝑥+e𝑥的导数为𝑦′=cos𝑥+e𝑥,在点(0,1)处的切线斜率为𝑘=cos0+e0=2,即有在点(0,1)处的切线方程为𝑦=2𝑥+1,即2𝑥−𝑦+1=0.故选:C.【变式3-1】(2022·辽宁葫芦岛·高三阶段练习)函数𝑓(𝑥)=𝑥
2−4e𝑥+1的图象在点(0,𝑓(0))处的切线方程为()A.𝑥+4𝑦+12=0B.4𝑥+𝑦+3=0C.𝑥−4𝑦−12=0D.4𝑥−𝑦−3=0【解题思路】先求导,再求出𝑓′(0)和𝑓(0)的值,最后利用点斜式求出切线方程即可.【解答过程】因为𝑓(𝑥)=𝑥2
−4e𝑥+1,所以𝑓′(𝑥)=2𝑥−4e𝑥.因为𝑓(0)=−3,𝑓′(0)=−4,所以所求切线方程为𝑦−(−3)=−4𝑥,即4𝑥+𝑦+3=0.故选:B.【变式3-2】(2022·河南·高二期末(文))曲线𝑓(𝑥)=𝑥ln𝑥在𝑥
=e(其中e为自然对数的底数)处的切线方程为()A.𝑦=2𝑥−eB.𝑦=2𝑥+eC.𝑦=−𝑥D.𝑦=𝑥【解题思路】求导,切线斜率等于切点处的导函数值,点斜式求解即可.【解答过程】由题知,𝑓(𝑥)=𝑥ln𝑥,所以
𝑓′(𝑥)=ln𝑥+1,𝑥>0,当𝑥=e时,𝑓(e)=elne=e,𝑓′(e)=lne+1=2,所以切点为(e,e),所以切线方程为𝑦−e=2(𝑥−e),即𝑦=2𝑥−e.故选:A.【变式3-3】(2022·陕西·高二阶段练习(文))已知函数�
�(𝑥)=sin𝑥(1−2cos2𝑥2),则曲线𝑓(𝑥)在𝑥=π3处的切线斜率为()A.0B.−14C.√32D.12【解题思路】由导数的几何意义求解即可【解答过程】由𝑓(𝑥)=sin𝑥(1−2cos2𝑥2)=sin𝑥(1−2×1+cos𝑥2)=−sin�
�⋅cos𝑥,可知𝑓′(𝑥)=−cos2𝑥+sin2𝑥,所以𝑓′(π3)=−14+34=12,故选:D.【题型4已知切线方程求参数】【方法点拨】当曲线的切线方程是已知条件时,常合理选择以下三个条件的表达式解题:(1)
切点在切线上;(2)切点在曲线上;(3)切点在横坐标处的导数等于切线的斜率.【例4】(2022·宁夏·高三阶段练习(文))函数𝑓(𝑥)=e𝑥+𝑎𝑥在𝑥=0处的切线与直线2𝑥−𝑦−5=0平行,则实数𝑎=()A.−1B.1C.12D.14【解题思
路】函数在切点处的导数即为切线的斜率,利用直线的平行得到斜率相等,即为关于𝑎的方程,可求出𝑎的值.【解答过程】函数𝑓(𝑥)=e𝑥+𝑎𝑥的导函数为𝑓′(𝑥)=e𝑥+𝑎,函数在𝑥=0处的切线的导数即为切线的斜率为𝑓′(0)=e0+𝑎
=1+𝑎,且切线与直线2𝑥−𝑦−5=0平行,则有1+𝑎=2,可得𝑎=1.故选:B.【变式4-1】(2022·贵州遵义·高三阶段练习(理))若函数𝑓(𝑥)=𝑎𝑥−2ln𝑥在(1,𝑓(1))处切线方程为𝑥+𝑦+𝑚=0,则实数𝑚=()A.−1B.−2C.2D.0【解
题思路】求导,利用导数的几何意义得到𝑓′(1)=𝑎−2=−1,求出𝑎=1,得到切点坐标,代入切线方程中,求出𝑚=−2.【解答过程】𝑓′(𝑥)=𝑎−2𝑥,则𝑓′(1)=𝑎−2=−1,解得:𝑎=1,所以𝑓(𝑥)=𝑥−2ln𝑥,𝑓(1)=1−2ln1=1,所
以切点坐标为(1,1),将其代入𝑥+𝑦+𝑚=0中,故1+1+𝑚=0,解得:𝑚=−2.故选:B.【变式4-2】(2021·河南·高二期末(文))已知函数𝑓(𝑥)=𝑎2𝑥2+𝑏ln𝑥的图象在点(1,𝑓(1))处
的切线方程是2𝑥−𝑦−1=0,则𝑎𝑏等于()A.2B.1C.0D.﹣2【解题思路】求出函数的导数,求得切线的斜率,由切线的方程求得切线的斜率和切点,解方程可得a,b,即可得到所求结论.【解答过程】解:函数𝑓(𝑥)=𝑎2𝑥
2+𝑏ln𝑥的导数为𝑓′(𝑥)=𝑎𝑥+𝑏𝑥,可得在点(1,𝑓(1))处的切线斜率为𝑓′(1)=𝑎+𝑏,因为在点(1,𝑓(1))处的切线方程是2𝑥−𝑦−1=0,所以𝑓′(1)=𝑎+𝑏=2,𝑓(1)=2×1−1=1=𝑎2,解得𝑎=2,𝑏=0,所以𝑎𝑏=0
故选:C.【变式4-3】(2022·湖北·高三阶段练习)若直线𝑥+𝑦+𝑚=0是曲线𝑦=𝑥3+𝑛𝑥−52与曲线𝑦=𝑥2−3ln𝑥的公切线,则𝑚−𝑛=()A.−30B.−25C.26D.28【解题思路】设直线𝑥+𝑦+𝑚=0与曲线𝑦=𝑥3+𝑛𝑥
−52切于点(𝑎,−𝑎−𝑚),与曲线𝑦=𝑥2−3ln𝑥切于点(𝑏,−𝑏−𝑚),再由切点处的导数值等于斜线的斜率,且切点处的函数值相等列式求解,即可得出答案.【解答过程】设直线𝑥+𝑦+𝑚=0与曲线𝑦=𝑥3+𝑛𝑥−52切于点
(𝑎,−𝑎−𝑚),与曲线𝑦=𝑥2−3ln𝑥切于点(𝑏,−𝑏−𝑚).对于函数𝑦=𝑥2−3ln𝑥,𝑦′=2𝑥−3𝑥,则2𝑏−3𝑏=−1,解得𝑏=1或−32(舍去).所以1−3ln1=−1−𝑚,即𝑚=−2.对于函数𝑦=𝑥3+𝑛𝑥−52,𝑦′=3�
�2+𝑛,则3𝑎2+𝑛=−1,𝑎3−(3𝑎2+1)𝑎−52=−𝑎+2,整理得𝑎3=−27,𝑎=−3,所以𝑛=−3𝑎2−1=−28,故𝑚−𝑛=26.故选:C.【题型5函数图象的应用】【方法点拨】结合具体条件,根据函数图象、导
函数图象与导函数的关系,进行转化求解即可.【例5】(2022·江西·高三开学考试(理))已知𝑓(𝑥)=14𝑥2+sin(𝜋2+𝑥),𝑓′(𝑥)为𝑓(𝑥)的导函数,则𝑓′(𝑥)的大致图象是()A.B.C.D.【解题思路】对函数𝑓(𝑥)求导,判断导函数的奇偶性,排除部分答案,
接着将𝑥=𝜋6代入导函数即可解得答案.【解答过程】解:∵𝑓(𝑥)=14𝑥2+sin(𝜋2+𝑥)=14𝑥2+cos𝑥,∴𝑓′(𝑥)=12𝑥−sin𝑥,∴𝑓′(−𝑥)=12(−𝑥)−sin(−𝑥)=−12𝑥+sin𝑥∴�
�′(−𝑥)=−𝑓′(𝑥)∴𝑓′(𝑥)=12𝑥−sin𝑥是奇函数,其图象关于原点对称,故排除B,D,将𝑥=𝜋6代入𝑓′(𝑥)得:𝑓′(𝜋6)=𝜋12−12<0,排除C.故选:A.【变式5-1】(2022·全国·高二课时练习)已知二次
函数𝑓(𝑥)=𝑎𝑥2+𝑏𝑥+𝑐,设𝑔(𝑥)=e−𝑥⋅𝑓(𝑥),若函数𝑔(𝑥)的导函数𝑔′(𝑥)的图像如图所示,则()A.𝑎<𝑏,𝑏<𝑐B.𝑎>𝑏,𝑏>𝑐C.𝑏𝑎>1,𝑏=𝑐D.
𝑏𝑎<1,𝑏=𝑐【解题思路】求出函数𝑔′(𝑥),再根据给定图象与x轴交点横坐标即可计算判断作答.【解答过程】依题意,𝑔(𝑥)=e−𝑥(𝑎𝑥2+𝑏𝑥+𝑐),求导得𝑔′(𝑥)=−e−𝑥(𝑎𝑥2+�
�𝑥+𝑐)+e−𝑥(2𝑎𝑥+𝑏)=−e−𝑥[𝑎𝑥2−(2𝑎−𝑏)𝑥+𝑐−𝑏],观察𝑔′(𝑥)的图像得:𝑔′(0)=𝑐−𝑏=0,即𝑏=𝑐,𝑔′(𝑥)的另一个零点
为2𝑎−𝑏𝑎=2−𝑏𝑎>1,即𝑏𝑎<1,所以有𝑏𝑎<1,𝑏=𝑐.故选:D.【变式5-2】(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π),其导函数f′(x)的图象如
图所示,则f的值为()A.2B.C.-D.-【解题思路】求出函数的导函数,利用导函数的周期π,求出ω,利用振幅求出A,利用导函数经过(3𝜋8,-1),求出φ,得到函数的解析式,进而求得f(𝜋2)的值.【解答过程】依题意得f′(x)=Aωcos(ωx+φ),结合函数y=f′(x)的图
象,则T=2𝜋𝜔=4(3𝜋8-𝜋8)=π,ω=2.又Aω=1,因此A=12.∵f′(3𝜋8)=cos(3𝜋4+φ)=-1,且0<φ<π,∴3𝜋4<3𝜋4+φ<7𝜋4,∴3𝜋4+φ=π,即φ=𝜋4,f(x)=12s
in(2x+𝜋4),所以f(𝜋2)=12sin(π+𝜋4)=-12×√22=-√24.故选D.【变式5-3】(2022·全国·高二课时练习)函数𝑓(𝑥)=16𝑥2−cos𝑥的导函数𝑦=𝑓′(𝑥)的图象大致是()A.B.C.D.【解题
思路】求导得到𝑓′(𝑥)=13𝑥+sin𝑥,根据函数为奇函数排除B,证明𝑥∈(0,+∞)时,𝑓′(𝑥)>0恒成立,排除CD,得到答案.【解答过程】𝑓(𝑥)=16𝑥2−cos𝑥,则𝑓′(𝑥)=13𝑥
+sin𝑥,𝑓′(−𝑥)=−13𝑥−sin𝑥=−𝑓′(𝑥),导函数𝑓′(𝑥)为奇函数,排除B;当𝑥∈(0,𝜋)时,𝑓′(𝑥)=13𝑥+sin𝑥>0;当𝑥∈[𝜋,+∞)时,𝑓′
(𝑥)=13𝑥+sin𝑥>1+sin𝑥≥0,故𝑥∈(0,+∞)时,𝑓′(𝑥)=13𝑥+sin𝑥>0恒成立,排除CD.故选:A.【题型6与导数有关的新定义问题】【方法点拨】与导数有关的新定义问题,一
般先理解所给定义与已有的函数、运算的关联性,再通过所给新定义转化为所学过的知识与方法去转化问题,进而解决问题.【例6】(2022·河北·高二阶段练习)给出以下新定义:若函数𝑓(𝑥)在D上可导,即𝑓′(𝑥)存在,且导函数𝑓′(𝑥)在D上也可导,则称𝑓(
𝑥)在D上存在二阶导函数,记𝑓′′(𝑥)=(𝑓′(𝑥))′,若𝑓′′(𝑥)<0在D上恒成立,则称𝑓(𝑥)在D上为凸函数.以下四个函数在定义域上是凸函数的是()A.𝑓(𝑥)=e𝑥B.𝑓(�
�)=2𝑥C.𝑓(𝑥)=𝑥3D.𝑓(𝑥)=ln𝑥【解题思路】求出每一个函数的二阶导数,判断是否𝑓′′(𝑥)<0在定义域上恒成立,从而得到答案.【解答过程】对于A选项,𝑓(𝑥)=e𝑥,𝑓′(𝑥)=e𝑥,则𝑓′′
(𝑥)=e𝑥>0,不是凸函数;对于B选项,𝑓(𝑥)=2𝑥,𝑓′(𝑥)=2,则𝑓′′(𝑥)=0,不是凸函数;对于C选项,𝑓(𝑥)=𝑥3,𝑓′(𝑥)=3𝑥2,则𝑓′′(𝑥)=6𝑥<0在R上不恒成立,不是凸函数;对于D选项
,𝑓(𝑥)=ln𝑥,𝑓′(𝑥)=1𝑥,则𝑓′′(𝑥)=−1𝑥2<0,在定义域上恒成立,是凸函数.故选:D.【变式6-1】(2022·云南昭通·高二期末)定义满足方程𝑓′(𝑥)+�
�(𝑥)=1的实数解𝑥0叫做𝑓(𝑥)函数的“自足点”,则下列函数存在“自足点”的是()A.𝑓(𝑥)=𝑥2+3B.𝑓(𝑥)=e𝑥+1C.𝑓(𝑥)=ln𝑥D.𝑓(𝑥)=e𝑥−sin𝑥+3【解题思路】根
据𝑓′(𝑥)+𝑓(𝑥)=1逐个答案进行分析求解即可.【解答过程】对于A选项,𝑓(𝑥)=𝑥2+3,则𝑓′(𝑥)=2𝑥,由𝑓(𝑥)+𝑓′(𝑥)=𝑥2+2𝑥+3=1,即𝑥2+2𝑥+2=0,Δ=4−8<0,因此
,𝑓(𝑥)=𝑥2−3𝑥不存在“自足点”,故A不满足易于题意;对于B选项,𝑓(𝑥)=e𝑥+1,则𝑓′(𝑥)=e𝑥,由𝑓(𝑥)+𝑓′(𝑥)=e𝑥+1+e𝑥=1,得2e𝑥=0,又e𝑥>0,所以2e𝑥=0无解,所以𝑓(𝑥)=e𝑥+1不存在“自足点”
,故B不满足题意;对于C选项,𝑓(𝑥)=ln𝑥,则𝑓′(𝑥)=1𝑥,其中𝑥>0,所以𝑓(𝑥)+𝑓′(𝑥)=ln𝑥+1𝑥=1,又𝑓′(1)+𝑓(1)=1,故函数𝑓(𝑥)=ln𝑥存在“自足点”,C选项满足题意;对于D选项,𝑓(𝑥)=e𝑥−
sin𝑥+3,则𝑓′(𝑥)=e𝑥−cos𝑥,由𝑓(𝑥)+𝑓′(𝑥)=2e𝑥−sin𝑥−cos𝑥+3=1,得2e𝑥−sin𝑥−cos𝑥+2=0,所以sin𝑥+cos𝑥=2(e𝑥+1),即√2sin(𝑥+𝜋4)=2(e𝑥
+1),因为√2sin(𝑥+𝜋4)∈[−√2,√2],2(e𝑥+1)>2,所以√2sin(𝑥+𝜋4)=2(e𝑥+1)无解,D选项不满足题意.故选:C.【变式6-2】(2022·全国·高三专题练习)定义在区间∃𝜉∈[𝑎,𝑏]上的函数𝑓(𝑥),其图象是连续不断的,若∃𝜉∈[𝑎
,𝑏],使得𝑓(𝑏)−𝑓(𝑎)=𝑓′(𝜉)(𝑏−𝑎),则称𝜉为函数𝑓(𝑥)在区间[𝑎,𝑏]以上的“中值点”.则下列函数:①𝑓(𝑥)=𝑥;②2𝑓(𝑥)=𝑥2;③𝑓(𝑥)=ln(𝑥+1);④𝑓(𝑥)=(𝑥−12)3中,在区间[𝑎,𝑏]
上至少有两个“中值点”的函数是()A.①④B.①③C.②④D.②③【解题思路】由题意函数𝑓(𝑥)在区间[𝑎,𝑏]上存在一点[𝜉,𝑓(𝜉)],使得函数𝑓(𝑥)在此处的切线的斜率等于(𝑎,𝑓(𝑎)),(𝑏,𝑓(𝑏))两点所在直线的斜率,判断各项是否符合要求
即可.【解答过程】①𝑓′(𝑥)=1,而𝑓(𝑏)−𝑓(𝑎)𝑏−𝑎=𝑏−𝑎𝑏−𝑎=1显然成立,故有无数个“中值点”,符合题设;②𝑓′(𝑥)=𝑥,而𝑓(𝑏)−𝑓(𝑎)𝑏−𝑎=𝑏2−𝑎22(�
�−𝑎)=𝑏+𝑎2,故有且只有一个“中值点”,不合题设;③𝑓′(𝑥)=1𝑥+1,而𝑓(𝑏)−𝑓(𝑎)𝑏−𝑎=ln(𝑏+1)−ln(𝑎+1)𝑏−𝑎>0,故有且只有一个“中值点”,不合题设;④𝑓′(𝑥)=3(𝑥−12)2,而𝑓(𝑏
)−𝑓(𝑎)𝑏−𝑎=(𝑏−12)3−(𝑎−12)3𝑏−𝑎>0,故有两个“中值点”,符合题设;故选:A.【变式6-3】(2022·全国·高二课时练习)定义方程𝑓(𝑥)=𝑓′(𝑥)的实数根𝑥0叫做函数𝑓(𝑥)的“新驻点”,若函数𝑔(𝑥)=2𝑥,ℎ
(𝑥)=ln𝑥,𝜑(𝑥)=𝑥3(𝑥≠0)的“新驻点”分别为𝑎,𝑏,𝑐,则𝑎,𝑏,𝑐的大小关系为()A.𝑎>𝑏>𝑐B.𝑐>𝑏>𝑎C.𝑎>𝑐>𝑏D.𝑏>𝑎>𝑐【解题思路】先求出给定的各函数的导数,再根据给
定条件确定𝑎,𝑏,𝑐的值或所属区间即可得解.【解答过程】由𝑔(𝑥)=2𝑥得𝑔′(𝑥)=2,解方程𝑔(𝑥)=𝑔′(𝑥),即2𝑥=2,得𝑥=1,即𝑎=1;由ℎ(𝑥)=ln𝑥得ℎ′(𝑥)=1𝑥,解方程ℎ(𝑥)=ℎ′(𝑥),即ln𝑥=1𝑥
,令𝐹(𝑥)=ln𝑥−1𝑥,显然𝐹(𝑥)在(0,+∞)单调递增,𝐹(1)=−1<0,𝐹(2)=ln2−12>ln√𝑒−12=0,则存在𝑥0∈(1,2),使得𝐹(𝑥0)=0,即1<𝑏<2;由𝜑(𝑥)=𝑥3(𝑥
≠0)得𝜑′(𝑥)=3𝑥2,解方程𝜑(𝑥)=𝜑′(𝑥),即𝑥3=3𝑥2(𝑥≠0),得𝑥=3,即𝑐=3,所以𝑐>𝑏>𝑎.故选:B.