(新课改省份专用)2020版高考数学一轮复习课时跟踪检测(十四)导数的概念及运算(含解析)新人教A版

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- 1 - 课时跟踪检测(十四) 导数的概念及运算

一、题点全面练

1.曲线y=ex-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-1x,所以y′|x=1=e-1,故曲线y=ex-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.

2.曲线f(x)=x3-x+3在点P处的切线平行于直线y=2x-1,则P点的坐标为( )

A.(1,3) B.(-1,3)

C.(1,3)和(-1,3) D.(1,-3)

解析:选C f′(x)=3x2-1,令f′(x)=2,则3x2-1=2,解得x=1或x=-1,∴P(1,3)或(-1,3),经检验,点(1,3),(-1,3)均不在直线y=2x-1上,故选C.

3.(2019·四川名校联考)已知函数f(x)的图象如图所示,f′(x)是f(x)的导函数,则下列数值排序正确的是( )

A.0

B.0

C.0

D.0

解析:选C 设f′(3),f(3)-f(2),f′(2)分别表示直线n,m,l的斜率,数形结合知0

4.(2018·安庆模拟)设曲线y=eax-ln(x+1)在x=0处的切线方程为2x-y+1=0,则a=( )

A.0 B.1

C.2 D.3

解析:选D ∵y=eax-ln(x+1),∴y′=aeax-1x+1,∴当x=0时,y′=a-1.∵曲线y=eax-ln(x+1)在x=0处的切线方程为2x-y+1=0,∴a-1=2,即a=3.

5.(2018·延边期中)设点P是曲线y=x3-3x+23上的任意一点,则曲线在点P处切线的倾斜角α的取值范围为( )

A.0,π2∪5π6,π B.2π3,π

C.0,π2∪2π3,π D.π2,5π6 - 2 - 解析:选C 因为y′=3x2-3≥-3,故切线的斜率k≥-3,所以切线的倾斜角α的取值范围为0,π2∪2π3,π.

6.若曲线f(x)=xsin x+1在x=π2处的切线与直线ax+2y+1=0 相互垂直,则实数a=________.

解析:因为f′(x)=sin x+xcos x,所以f′π2=sinπ2+π2cosπ2=1.又直线ax+2y+1=0的斜率为-a2,所以1×-a2=-1,解得a=2.

答案:2

二、专项培优练

(一)易错专练——不丢怨枉分

1.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x3和y=ax2+154x-9都相切,则a等于( )

A.-1或-2564 B.-1或214

C.-74或-2564 D.-74或7

解析:选A 因为y=x3,所以y′=3x2,

设过点(1,0)的直线与y=x3相切于点(x0,x30),

则在该点处的切线斜率为k=3x20,

所以切线方程为y-x30=3x20(x-x0),即y=3x20x-2x30.

又点(1,0)在切线上,所以x0=0或x0=32.

当x0=0时,切线方程为y=0.由y=0与y=ax2+154x-9相切可得a=-2564;

当x0=32时,切线方程为y=274x-274,由y=274x-274与y=ax2+154x-9相切,可得a=-1.

综上,a的值为-1或-2564.

2.(2019·南昌模拟)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,其导函数为f′(x),且f(ln x)=x+ln x,则f′(1)=________.

解析:因为f(ln x)=x+ln x,令ln x=t,则x=et,所以f(t)=et+t,所以f(x)=x+ex, - 3 - 所以f′(x)=1+ex,所以f′(1)=1+e1=1+e.

答案:1+e

(二)素养专练——学会更学通

3.[逻辑推理]已知f1(x)=sin x+cos x,fn+1(x)是fn(x)的导函数,即f2(x)=f1′(x),f3(x)=f2′(x),…,fn+1(x)=fn′(x),n∈N*,则f2 019(x)=( )

A.-sin x-cos x B.sin x-cos x

C.-sin x+cos x D.sin x+cos x

解析:选A ∵f1(x)=sin x+cos x,∴f2(x)=f1′(x)=cos x-sin x,f3(x)=f2′(x)=-sin x-cos x,f4(x)=f3′(x)=-cos x+sin x,f5(x)=f4′(x)=sin x+cos x,…,∴fn(x)的解析式以4为周期重复出现,∵2 019=4×504+3,∴f2 019(x)=f3(x)=-sin x-cos x.

4.[逻辑推理]曲线y=ln(2x-1)上的点到直线2x-y+8=0的最短距离是( )

A.25 B.2

C.23 D.3

解析:选A 设M(x0,ln(2x0-1))为曲线上的任意一点,则曲线在点M处的切线与直线2x-y+8=0平行时,点M到直线的距离即为曲线y=ln(2x-1)上的点到直线2x-y+8=0的最短距离.

∵y′=22x-1,∴22x0-1=2,解得x0=1,∴M(1,0).记点M到直线2x-y+8=0的距离为d,则d=|2+8|4+1=25.

5.[直观想象]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),则曲线g(x)在x=3处的切线方程为________.

解析:由题图可知曲线y=f(x)在x=3处的切线斜率等于-13,即f′(3)=-13.又g(x)=xf(x),所以g′(x)=f(x)+xf′(x),g′(3)=f(3)+3f′(3),由题图可知f(3)=1,所以g(3)=3f(3)=3,g′(3)=1+3×-13=0,则曲线g(x)在x=3处的切线方程为y-3=0.

答案:y-3=0

6.[逻辑推理、数学运算]设函数f(x)=ax-bx,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为7x-4y-12=0.

(1)求f(x)的解析式; - 4 - (2)曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形的面积是否为定值,若是,求此定值;若不是,说明理由.

解:(1)方程7x-4y-12=0可化为y=74x-3,

当x=2时,y=12.

又f′(x)=a+bx2,所以 2a-b2=12,a+b4=74,解得 a=1,b=3.

故f(x)=x-3x.

(2)是定值,理由如下:

设P(x0,y0)为曲线y=f(x)上任一点,

由f′(x)=1+3x2知曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为y-y0=1+3x20(x-x0),

即y-x0-3x0=1+3x20(x-x0).

令x=0,得y=-6x0,得切线与直线x=0的交点坐标为0,-6x0.

令y=x,得y=x=2x0,得切线与直线y=x的交点坐标为(2x0,2x0).

所以曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形的面积S=12-6x0·|2x0|=6.

故曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形的面积为定值,且此定值为6.

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