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2019高考数学文一轮分层演练:第3章导数及其应用 第1讲

一、选择题

1.已知函数f (x )=1

x cos x ,则f (π)+f ′????π2=( ) A .-3

π2

B .-1π2

C .-3π

D .-1π

解析:选C.因为f ′(x )=-1x 2cos x +1x (-sin x ),所以f (π)+f ′????π2=-1π+2π·(-1)=-3

π. 2.曲线y =e x -ln x 在点(1,e)处的切线方程为( ) A .(1-e)x -y +1=0 B .(1-e)x -y -1=0 C .(e -1)x -y +1=0 D .(e -1)x -y -1=0

解析:选C.由于y ′=e -1

x ,所以y ′|x =1=e -1,故曲线y =e x -ln x 在点(1,e)处的切线

方程为y -e =(e -1)(x -1),即(e -1)x -y +1=0.

3.已知f (x )=ax 4+b cos x +7x -2.若f ′(2 018)=6,则f ′(-2 018)=( ) A .-6 B .-8 C .6 D .8

解析:选D.因为f ′(x )=4ax 3-b sin x +7.所以f ′(-x )=4a (-x )3-b sin(-x )+7=-4ax 3+b sin x +7.所以f ′(x )+f ′(-x )=14.又f ′(2 018)=6,所以f ′(-2 018)=14-6=8,故选D.

4.如图,y =f (x )是可导函数,直线l :y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),其中g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=( )

A .-1

B .0

C .2

D .4

解析:选B.由题图可得曲线y =f (x )在x =3处切线的斜率等于-13,即f ′(3)=-1

3.又因为

g (x )=xf (x ),所以g ′(x )=f (x )+xf ′(x ),g ′(3)=f (3)+3f ′(3),由图可知f (3)=1,所以g ′(3)=1+3×???

?-1

3=0. 5.若点P 是曲线y =x 2-ln x 上任意一点,则点P 到直线y =x -2距离的最小值为( ) A .1 B. 2 C.2

2

D. 3

解析:选B.因为定义域为(0,+∞),令y ′=2x -1

x

=1,解得x =1,则在P (1,1)处的切

线方程为x -y =0,所以两平行线间的距离为d =

2

2

= 2. 6.已知f (x )=ln x ,g (x )=12x 2+mx +7

2(m <0),直线l 与函数f (x ),g (x )的图象都相切,

且与f (x )图象的切点为(1,f (1)),则m 的值为( )

A .-1

B .-3

C .-4

D .-2

解析:选D.因为f ′(x )=1

x ,所以直线l 的斜率为k =f ′(1)=1,又f (1)=0,所以切线l 的

方程为y =x -1.

g ′(x )=x +m ,设直线l 与g (x )的图象的切点为(x 0,y 0),

则有x 0+m =1,y 0=x 0-1,y 0=12x 20+mx 0+7

2,m <0,于是解得m =-2. 二、填空题

7.曲线y =ln x 在与x 轴交点处的切线方程为________.

解析:因为曲线y =ln x 与x 轴的交点为(1,0),且函数y =ln x 的导函数为y ′=1

x ,所以

曲线y =ln x 在点(1,0)处的切线的斜率为k =1

1=1.即过点(1,0),且斜率为1的直线的方程

为y -0=1(x -1),整理得x -y -1=0.

答案:x -y -1=0

8.设函数f (x )在(0,+∞)内可导,且f (e x )=x +e x ,则f ′(2 018)=________.

解析:令e x =t ,则x =ln t ,所以f (t )=ln t +t ,故f (x )=ln x +x .求导得f ′(x )=1

x +1,故f ′(2

018)=12 018+1=2 019

2 018

.

答案:2 0192 018

9.(2017·高考天津卷)已知a ∈R ,设函数f (x )=ax -ln x 的图象在点(1,f (1))处的切线为l ,则l 在y 轴上的截距为________.

解析:因为f ′(x )=a -1

x ,所以f ′(1)=a -1,又f (1)=a ,所以切线l 的方程为y -a =(a -

1)(x -1),令x =0,得y =1.

答案:1 10.(2018·云南第一次统考)已知函数f (x )=ax ln x +b (a ,b ∈R ),若f (x )的图象在x =1处的切线方程为2x -y =0,则a +b =________.

解析:由题意,得f ′(x )=a ln x +a ,所以f ′(1)=a ,因为函数f (x )的图象在x =1处的切线方程为2x -y =0,所以a =2,又f (1)=b ,则2×1-b =0,所以b =2,故a +b =4.

答案:4 三、解答题

11.已知函数f (x )=x 3+(1-a )x 2-a (a +2)x +b (a ,b ∈R ).

(1)若函数f (x )的图象过原点,且在原点处的切线斜率为-3,求a ,b 的值; (2)若曲线y =f (x )存在两条垂直于y 轴的切线,求a 的取值范围. 解:f ′(x )=3x 2+2(1-a )x -a (a +2).

(1)由题意得?

????f (0)=b =0,

f ′(0)=-a (a +2)=-3,

解得b =0,a =-3或a =1.

(2)因为曲线y =f (x )存在两条垂直于y 轴的切线,

所以关于x 的方程f ′(x )=3x 2+2(1-a )x -a (a +2)=0有两个不相等的实数根, 所以Δ=4(1-a )2+12a (a +2)>0, 即4a 2+4a +1>0,所以a ≠-1

2.

所以a 的取值范围为

????-∞,-12∪???

?-12,+∞.

12.已知函数f (x )=x 3+x -16.

(1)求曲线y =f (x )在点(2,-6)处的切线的方程;

(2)直线l 为曲线y =f (x )的切线,且经过原点,求直线l 的方程及切点坐标; (3)如果曲线y =f (x )的某一切线与直线y =-1

4x +3垂直,求切点坐标与切线的方程.

解:(1)可判定点(2,-6)在曲线y =f (x )上. 因为f ′(x )=(x 3+x -16)′=3x 2+1.

所以f (x )在点(2,-6)处的切线的斜率为k =f ′(2)=13. 所以切线的方程为y =13(x -2)+(-6), 即y =13x -32.

(2)设切点为(x 0,y 0),

则直线l 的斜率为f ′(x 0)=3x 20+1, 所以直线l 的方程为

y =(3x 20+1)(x -x 0)+x 3

0+x 0-16, 又因为直线l 过点(0,0),

所以0=(3x 20+1)(-x 0)+x 3

0+x 0-16, 整理得,x 30=-8,所以x 0=-2, 所以y 0=(-2)3+(-2)-16=-26, k =3×(-2)2+1=13.

所以直线l 的方程为y =13x ,切点坐标为(-2,-26). (3)因为切线与直线y =-1

4x +3垂直,

所以切线的斜率k =4. 设切点的坐标为(x 0,y 0), 则f ′(x 0)=3x 20+1=4,所以x 0=±

1. 所以?????x 0=1,y 0=-14或?????x 0=-1,y 0

=-18,

即切点坐标为(1,-14)或(-1,-18),

切线方程为y =4(x -1)-14或y =4(x +1)-18. 即y =4x -18或y =4x -14.

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