专题三 导数及其应用 第七讲导数的几何意义、定积分与微积分基本定理答案
- 格式:doc
- 大小:1.52 MB
- 文档页数:12
专题三 导数及其应用第七讲 导数的几何意义、定积分与微积分基本定理2019年1.(2019全国Ⅰ理13)曲线23()e xy x x =+在点(0)0,处的切线方程为____________. 2.(2019全国Ⅲ理6)已知曲线e ln x y a x x =+在点1e a (,)处的切线方程为y =2+b ,则 A .e 1a b ==-, B .a=e ,b =1C .1e 1a b -==,D .1e a -= ,1b =-2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为 A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x =2.(2016年四川)设直线1l ,2l 分别是函数()f x = ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩图象上点1P ,2P 处的切线,1l 与2l 垂直相交于点P ,且1l ,2l 分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是A .(0,1)B .(0,2)C .(0,+∞)D .(1,+∞)3.(2016年山东)若函数()y f x =的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称()y f x =具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是 A .sin y x =B .ln y x =C .x y e=D .3y x =4.(2015福建)若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =-,其导函数()f x '满足()1f x k '>> ,则下列结论中一定错误的是A .11()f kk <B .11()1f k k >-C .11()11f k k <--D .1()11kf k k >-- 5.(2014新课标Ⅰ)设曲线ln(1)y ax x =-+在点(0,0)处的切线方程为2y x =,则a = A .0 B .1 C .2 D .36.(2014山东)直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为A .22B .24C .2D .4 7.(2013江西)若22221231111,,,x S x dx S dx S e dx x===⎰⎰⎰则123,,S S S 的大小关系为A .123S S S <<B .213S S S <<C .231S S S <<D .321S S S <<8.(2012福建)如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为A .14 B .15 C .16 D .179.(2011新课标)由曲线y x =2y x =-及y 轴所围成的图形的面积为A .103 B .4 C .163D .6 10.(2011福建)1(2)x e x dx +⎰等于A .1B .1e -C .eD .1e + 11.(2010湖南)421dx x⎰等于 A .2ln2- B .2ln 2 C .ln 2- D .ln 2 12.(2010新课标)曲线3y 21x x =-+在点(1,0)处的切线方程为A .1y x =-B .1y x =-+C .22y x =-D .22y x =-+ 13.(2010辽宁)已知点P 在曲线y=41xe +上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是A .[0,4π) B .[,)42ππ C .3(,]24ππ D .3[,)4ππ二、填空题14.(2018全国卷Ⅱ)曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为__________. 15.(2018全国卷Ⅲ)曲线(1)xy ax e =+在点(0,1)处的切线的斜率为2-,则a =____. 16.(2016年全国Ⅱ)若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线ln(1)y x =+的切线,则b = .17.(2016年全国Ⅲ) 已知()f x 为偶函数,当0x <时,()ln()3f x x x =-+,则曲线()y f x =,在点(1,3)-处的切线方程是_________.18.(2015湖南)2(1)x dx -⎰= .19.(2015陕西)设曲线xy e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为 .20.(2015福建)如图,点A 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数()2f x x =,若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于 .(第15题) (第17题)21.(2014广东)曲线25+=-xey 在点)3,0(处的切线方程为 .22.(2014福建)如图,在边长为e (e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则他落到阴影部分的概率为______.23.(2014江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b 为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 . 24.(2014安徽)若直线l 与曲线C 满足下列两个条件:)(i 直线l 在点()00,y x P 处与曲线C 相切;)(ii 曲线C 在P 附近位于直线l 的两侧,则称直线l 在点P 处“切过”曲线C .下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号)①直线0:=y l 在点()0,0P 处“切过”曲线C :3y x =②直线1:-=x l 在点()0,1-P 处“切过”曲线C :2)1(+=x y③直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y sin = ④直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y tan = ⑤直线1:-=x y l 在点()0,1P 处“切过”曲线C :x y ln =.25.(2013江西)若曲线1y x α=+(R α∈)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α= . 26.(2013湖南)若209,Tx dx T =⎰则常数的值为 .27.(2013福建)当,1x R x ∈<时,有如下表达式211.......1n x x x x+++++=- 两边同时积分得:1111122222200011.......1ndx xdx x dx x dx dx x+++++=-⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:23111111111()()...()...ln 2.2223212n n +⨯+⨯+⨯++⨯+=+ 请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:0122311111111()()()2223212nn n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+= .28.(2012江西)计算定积分121(sin )x x dx -+=⎰___________.29.(2012山东)设0>a ,若曲线x y =与直线0,==y a x 所围成封闭图形的面积为2a ,则=a .30.(2012新课标)曲线(3ln 1)y x x =+在点(1,1)处的切线方程为________.31.(2011陕西)设2lg 0()30ax x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+⎪⎩⎰…,若((1))1f f =,则a = .32.(2010新课标)设()y f x =为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0()1f x ≤≤,可以用随机模拟方法近似计算积分1()f x dx ⎰,先产生两组(每组N 个)区间[0,1]上的均匀随机数12,,N x x x …和12,,N y y y …,由此得到N 个点(,)(1,2,)i i x y i N =…,,再数出其中满足()(1,2,)i i y f x i N ≤=…,的点数1N ,那么由随机模拟方案可得积分10()f x dx ⎰的近似值为 .33.(2010江苏)函数2y x =(0x >)的图像在点2(,)k k a a 处的切线与x 轴交点的横坐标为1k a +,其中*k N ∈,若116a =,则135a a a ++= .三、解答题34.(2017北京)已知函数()cos xf x e x x =-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值.35.(2016年北京)设函数()a xf x xebx -=+,曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(1)4y e x =-+,(I )求a ,b 的值; (II )求()f x 的单调区间.36.(2015重庆)设函数23()()e xx axf x a R +=∈. (Ⅰ)若()f x 在0x =处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线()y f x =在点(1,(1))f处的切线方程;(Ⅱ)若()f x 在[3,)+∞上为减函数,求a 的取值范围. 37.(2015新课标Ⅰ)已知函数31()4f x x ax =++,()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min {},m n 表示m ,n 中的最小值,设函数{}()min (),()h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.38.(2014新课标Ⅰ)设函数1()ln x xbe f x ae x x-=+,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线为(1)2y e x =-+. (Ⅰ)求,a b ;(Ⅱ)证明:()1f x >.39.(2013新课标Ⅱ)已知函数()()ln x f x e x m =-+(Ι)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当2m ≤时,证明()0f x >.40.(2012辽宁)设()()()=ln +1+,,,f x x ax b a b R a b ∈为常数,曲线()=y f x 与直线3=2y x 在()0,0点相切. (1)求,a b 的值;(2)证明:当0<<2x 时,()9<+6xf x x . 41.(2010福建)(1)已知函数3()=f x x x -,其图象记为曲线C .(i )求函数()f x 的单调区间;(ii )证明:若对于任意非零实数1x ,曲线C 与其在点111(,())P x f x 处的切线交于另一点222(,())P x f x ,曲线C 与其在点222(,())P x f x 处的切线交于另一点333(,())P x f x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值; (2)对于一般的三次函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠,请给出类似于(1)(ii )的正确命题,并予以证明.。
专题三 导数及其应用第七讲 导数的几何意义、定积分与微积分基本定理2019年1.(2019全国Ⅰ理13)曲线23()e xy x x =+在点(0)0,处的切线方程为____________. 2.(2019全国Ⅲ理6)已知曲线e ln x y a x x =+在点1e a (,)处的切线方程为y =2x +b ,则 A .e 1a b ==-, B .a=e ,b =1C .1e 1a b -==,D .1e a -= ,1b =-2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为 A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x =2.(2016年四川)设直线1l ,2l 分别是函数()f x = ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩图象上点1P ,2P 处的切线,1l 与2l 垂直相交于点P ,且1l ,2l 分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是A .(0,1)B .(0,2)C .(0,+∞)D .(1,+∞)3.(2016年山东)若函数()y f x =的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称()y f x =具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是 A .sin y x =B .ln y x =C .x y e=D .3y x =4.(2015福建)若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =-,其导函数()f x '满足()1f x k '>> ,则下列结论中一定错误的是A .11()f kk <B .11()1f k k >-C .11()11f k k <--D .1()11kf k k >-- 5.(2014新课标Ⅰ)设曲线ln(1)y ax x =-+在点(0,0)处的切线方程为2y x =,则a = A .0 B .1 C .2 D .36.(2014山东)直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为A .22B .24C .2D .4 7.(2013江西)若22221231111,,,x S x dx S dx S e dx x===⎰⎰⎰则123,,S S S 的大小关系为A .123S S S <<B .213S S S <<C .231S S S <<D .321S S S <<8.(2012福建)如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为A .14 B .15 C .16 D .179.(2011新课标)由曲线y x =2y x =-及y 轴所围成的图形的面积为A .103 B .4 C .163D .6 10.(2011福建)1(2)x e x dx +⎰等于A .1B .1e -C .eD .1e + 11.(2010湖南)421dx x⎰等于 A .2ln2- B .2ln 2 C .ln 2- D .ln 2 12.(2010新课标)曲线3y 21x x =-+在点(1,0)处的切线方程为A .1y x =-B .1y x =-+C .22y x =-D .22y x =-+ 13.(2010辽宁)已知点P 在曲线y=41xe +上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是A .[0,4π) B .[,)42ππ C .3(,]24ππ D .3[,)4ππ二、填空题14.(2018全国卷Ⅱ)曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为__________. 15.(2018全国卷Ⅲ)曲线(1)xy ax e =+在点(0,1)处的切线的斜率为2-,则a =____. 16.(2016年全国Ⅱ)若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线ln(1)y x =+的切线,则b = .17.(2016年全国Ⅲ) 已知()f x 为偶函数,当0x <时,()ln()3f x x x =-+,则曲线()y f x =,在点(1,3)-处的切线方程是_________.18.(2015湖南)2(1)x dx -⎰= .19.(2015陕西)设曲线xy e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为 .20.(2015福建)如图,点A 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数()2f x x =,若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于 .(第15题) (第17题)21.(2014广东)曲线25+=-xey 在点)3,0(处的切线方程为 .22.(2014福建)如图,在边长为e (e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则他落到阴影部分的概率为______.23.(2014江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b 为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 . 24.(2014安徽)若直线l 与曲线C 满足下列两个条件:)(i 直线l 在点()00,y x P 处与曲线C 相切;)(ii 曲线C 在P 附近位于直线l 的两侧,则称直线l 在点P 处“切过”曲线C .下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号)①直线0:=y l 在点()0,0P 处“切过”曲线C :3y x =②直线1:-=x l 在点()0,1-P 处“切过”曲线C :2)1(+=x y③直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y sin = ④直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y tan = ⑤直线1:-=x y l 在点()0,1P 处“切过”曲线C :x y ln =.25.(2013江西)若曲线1y x α=+(R α∈)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α= . 26.(2013湖南)若209,Tx dx T =⎰则常数的值为 .27.(2013福建)当,1x R x ∈<时,有如下表达式:211.......1n x x x x+++++=- 两边同时积分得:1111122222200011.......1ndx xdx x dx x dx dx x+++++=-⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:23111111111()()...()...ln 2.2223212n n +⨯+⨯+⨯++⨯+=+ 请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:0122311111111()()()2223212nn n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+= .28.(2012江西)计算定积分121(sin )x x dx -+=⎰___________.29.(2012山东)设0>a ,若曲线x y =与直线0,==y a x 所围成封闭图形的面积为2a ,则=a .30.(2012新课标)曲线(3ln 1)y x x =+在点(1,1)处的切线方程为________.31.(2011陕西)设2lg 0()30ax x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+⎪⎩⎰…,若((1))1f f =,则a = .32.(2010新课标)设()y f x =为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0()1f x ≤≤,可以用随机模拟方法近似计算积分1()f x dx ⎰,先产生两组(每组N 个)区间[0,1]上的均匀随机数12,,N x x x …和12,,N y y y …,由此得到N 个点(,)(1,2,)i i x y i N =…,,再数出其中满足()(1,2,)i i y f x i N ≤=…,的点数1N ,那么由随机模拟方案可得积分10()f x dx ⎰的近似值为 .33.(2010江苏)函数2y x =(0x >)的图像在点2(,)k k a a 处的切线与x 轴交点的横坐标为1k a +,其中*k N ∈,若116a =,则135a a a ++= .三、解答题34.(2017北京)已知函数()cos xf x e x x =-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值.35.(2016年北京)设函数()a xf x xebx -=+,曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(1)4y e x =-+,(I )求a ,b 的值; (II )求()f x 的单调区间.36.(2015重庆)设函数23()()e xx axf x a R +=∈. (Ⅰ)若()f x 在0x =处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线()y f x =在点(1,(1))f处的切线方程;(Ⅱ)若()f x 在[3,)+∞上为减函数,求a 的取值范围. 37.(2015新课标Ⅰ)已知函数31()4f x x ax =++,()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min {},m n 表示m ,n 中的最小值,设函数{}()min (),()h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.38.(2014新课标Ⅰ)设函数1()ln x xbe f x ae x x-=+,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线为(1)2y e x =-+. (Ⅰ)求,a b ;(Ⅱ)证明:()1f x >.39.(2013新课标Ⅱ)已知函数()()ln x f x e x m =-+(Ι)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当2m ≤时,证明()0f x >.40.(2012辽宁)设()()()=ln +1+,,,f x x ax b a b R a b ∈为常数,曲线()=y f x 与直线3=2y x 在()0,0点相切. (1)求,a b 的值;(2)证明:当0<<2x 时,()9<+6xf x x . 41.(2010福建)(1)已知函数3()=f x x x -,其图象记为曲线C .(i )求函数()f x 的单调区间;(ii )证明:若对于任意非零实数1x ,曲线C 与其在点111(,())P x f x 处的切线交于另一点222(,())P x f x ,曲线C 与其在点222(,())P x f x 处的切线交于另一点333(,())P x f x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值; (2)对于一般的三次函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠,请给出类似于(1)(ii )的正确命题,并予以证明.专题三 导数及其应用第七讲 导数的几何意义、定积分与微积分基本定理答案部分 2019年1.解析:因为23e x y x x =+(),所以2'3e 31xy x x =++(),所以当0x =时,'3y =,所以23e xy x x =+()在点00(,)处的切线斜率3k =,又()00y =所以切线方程为()030y x -=-,即3y x =. 2.解析 e ln x y a x x =+的导数为'e ln 1x y a x =++,又函数e ln x y a x x =+在点(1,e)a 处的切线方程为2y x b =+, 可得e 012a ++=,解得1e a -=,又切点为(1,1),可得12b =+,即1b =-.故选D .2010-2018年1.D 【解析】通解 因为函数32()(1)=+-+f x x a x ax 为奇函数,所以()()-=-f x f x ,所以3232()(1)()()[(1)]-+--+-=-+-+x a x a x x a x ax ,所以22(1)0-=a x ,因为∈R x ,所以1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .优解一 因为函数32()(1)=+-+f x x a x ax 为奇函数,所以(1)(1)0-+=f f ,所以11(11)0-+--++-+=a a a a ,解得1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .优解二 易知322()(1)[(1)]=+-+=+-+f x x a x ax x x a x a ,因为()f x 为奇函数,所以函数2()(1)=+-+g x x a x a 为偶函数,所以10-=a ,解得1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .2.A 【解析】不妨设111(,ln )P x x ,222(,ln )P x x ,由于12l l ⊥,所以1211()1x x ⨯-=-, 则121x x =.又切线1l :1111ln ()y x x x x -=-,22221:ln ()l y x x x x +=--,于是1(0,ln 1)A x -,1(0,1ln )B x +,所以||2AB =,联立1112221ln ()1ln ()y x x x x y x x x x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪+=--⎪⎩,解得1121P x x x =+,所以1112212PAB P S x x x ∆=⨯⨯=+,因为11x >,所以1112x x +>,所以PAB S ∆的取值范围是(0,1),故选A .3.A 【解析】设函数()y f x =的图象上两点11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则由导数的几何意义可知,点P ,Q 处切线的斜率分别为11()k f x '=,22()k f x '=若函数具有T 性质,则12k k ⋅=1()f x '2()f x '=-1.对于A 选项,()cos f x x '=,显然12k k ⋅=12cos cos x x =-1有无数组解,所以该函数具有T 性质;对于B 选项,1()(0)f x x x'=>,显然 12k k ⋅=1211x x ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质;对于C 选项,()x f x e '=>0, 显然12k k ⋅=12xxe e ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质;对于D 选项,2()3f x x '=≥0,显然12k k ⋅=221233x x ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质.故选A .4.C 【解析】 取满足题意得函数()21f x x =-,若取32k =,则121()()33f f k == 213k <=,所以排除A .若取1110k =, 则111110()()(10)1911111111111010k f f f k k ===>==----,所以排除D ;取满足题 意的函数()101f x x =-,若取2k =,则1111()()412211f f k k ==>==--,所以排除B , 故结论一定错误的是C . 5.D 【解析】11y a x '=-+,由题意得0|2x y ='=,即3a =. 6.D 【解析】由34x x =得,0x =、2x =或2x =-(舍去),直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积23242001(4)(2)|44S x x dx x x =-=-=⎰.7.B 【解析】3221127133x S x dx ===⎰,22121ln ln 21S dx x x ===⎰,223121x xS e dx e e e ===-⎰.显然213S S S <<,故选B .8.C【解析】∵312201211)()0326S x dx x x =-=⎰阴影=,正方形的面积为1,∴P =16. 9.C【解析】用定积分求解342420021162)(2)323x dx x x x +=-+=⎰,选C 10.C 【解析】1(2)xex dx +⎰210()x e x e =+=,选C .11.D 【解析】∵1(ln )x x '=,∴421dx x ⎰=4ln ln 4ln 2ln 22x =-=.12.A 【解析】点(1,0)处的切线斜率为k ,213121x k y ='==⨯-=,由点斜式可得切线方程为A .13.D 【解析】因为'2441(1)2x x x xe y e e e --==≥-+++,即tan α≥-1,所以34παπ≤≤. 14.2=y x 【解析】∵2ln(1)=+y x ,∴21y x '=+.当0x =时,2y '=, ∴曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为02(0)y x -=-,即2=y x . 15.3-【解析】(1)xy ax a e '=++,由曲线在点(0,1)处的切线的斜率为2-,得0(1)12xx x y ax a e a =='=++=+=-,所以3a =-.16.1ln2-【解析】设y kx b =+与ln 2y x =+和ln(1)y x =+的切点分别为11(,ln 2)x x + 和22(,ln(1))x x +. 则切线分别为1111ln 2()y x x x x --=-,2221ln(1)()1y x x x x -+=-+, 化简得111ln 1y x x x =⋅++,()22221ln 111xy x x x x =++-++,依题意,()122122111ln 1ln 11x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩,解得112x =,从而1ln 11ln 2b x =+=-.17.21y x =--【解析】由题意可得当0x >时,()ln 3f x x x =-,则1()3f x x'=-,(1)2f '=-,则在点(1,3)-处的切线方程为32(1)y x +=--,即21y x =--.18.0【解析】2221(1)()002x dx x x -=-=⎰. 19.(1,1)【解析】因为xy e =,所以xy e '=,所以曲线xy e =在点()0,1处的切线的斜率0101x k y e ='===,设P 的坐标为()00,x y (00x >),则001y x =,因为1y x=,所以21y x '=-,所以曲线1y x=在点P 处的切线的斜率02201x x k y x ='==-,因为121k k ⋅=-,所以211x -=-,即201x =,解得01x =±,因为00x >,所以01x =,所以01y =,即P 的坐标是()1,1,所以答案应填:()1,1.20.512【解析】由已知得阴影部分面积为221754433x dx -=-=⎰.所以此点取自阴影部分的概率等于553412=.21.53y x =-+【解析】55xy e -'=-,在点(0,3)处的切线的斜率为5-,切线方程为35(0)y x -=--,即53y x =-+. 22.22e【解析】根据对称性,两个阴影部分面积相等, ∴1100=2()22|2x x S e e dx e e -=-=⎰阴,由几何概型的概率计算公式,得所求的概率为22=S S e 阴正. 23.-3【解析】由题意可得542b a -=+① 又2()2bf x ax x'=-,过点)5,2(-P 的切线的斜率7442b a -=- ②,由①②解得1,2a b =-=-,所以3a b +=-. 24.①③④【解析】 对于①,203,|0x y x y =''==,所以:0l y =是曲线3:C y x =在点(0,0)P处的切线,画图可知曲线3:C y x =在点(0,0)P 附近位于直线l 的两侧,①正确;对于②,因为12(1),|0x y x y =-''=+=,所以:1l x =-不是曲线C :2)1(+=x y 在点()0,1-P 处的切线,②错误;对于③,0cos ,|1x y x y =''==,在点()0,0P 处的切线为x y l =:,画图可知曲线C :x y sin =在点()0,0P 附近位于直线l 的两侧,③正确;对于④,21cos y x '=,021|1cos 0x y ='==,在点()0,0P 处的切线为x y l =:,画图可知曲线C :x y tan =在点()0,0P 附近位于直线l 的两侧,④正确;对于⑤1y x '=,1|1x y ='=,在点()0,1P 处的切线为1:-=x y l ,令()1ln (0)h x x x x =-->,可得11()1x h x x x-'=-=,所以min ()(1)0h x h ==,故1ln x x -≥, 可知曲线C :x y ln =在点()0,1P 附近位于直线l 的下侧,⑤错误. 25.2【解析】1y x αα-'=,则k α=,故切线方程y x α=过点(1,2)解得2α=.26.3【解析】393330302=⇒===⎰T T x dx x TT. 27.113[()1]12n n +-+【解析】由01221......(1)n nn nn n n C C x C x C x x +++++=+ 两边同时积分得:111112222220001......(1).nn n n n n C dx C xdx C x dx C x dx x dx +++++=+⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:0122311111111()()()2223212nn n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+=113[()1]12n n +-+.28.23【解析】31211111(sin )cos |cos1cos1333x x x dx x --⎛⎫-⎛⎫⎛⎫+=-=--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎰ 112333=+=. 29.94【解析】a a x dx x S aa ====⎰232303232,解得49=a .30.43y x =-【解析】∵3ln 4y x '=+,∴切线斜率为4,则切线方程为:430x y --=. 31.1【解析】因为10x =>,所以(1)lg10f ==,又因为230()3af x x t dt x a =+=+⎰,所以3(0)f a =,所以31a =,1a =.32.1NN【解析】由题意可知11()1f x dx N N ≈⎰得11()N f x dx N≈⎰,故积分10()f x dx ⎰的近似值为1N N.33.21【解析】在点2(,)k k a a 处的切线方程为:22(),k k k y a a x a -=-当0y =时,解得2k a x =,所以1135,1641212k k aa a a a +=++=++=. 34.【解析】(Ⅰ)因为()e cos x f x x x =-,所以()e (cos sin )1,(0)0xf x x x f ''=--=.又因为(0)1f =,所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为1y =. (Ⅱ)设()e (cos sin )1xh x x x =--,则()e (cos sin sin cos )2e sin x x h x x x x x x '=---=-.当π(0,)2x ∈时,()0h x '<, 所以()h x 在区间π[0,]2上单调递减.所以对任意π(0,]2x ∈有()(0)0h x h <=,即()0f x '<. 所以函数()f x 在区间π[0,]2上单调递减.因此()f x 在区间π[0,]2上的最大值为(0)1f =,最小值为ππ()22f =-. 35.【解析】(I )()e a x f x x bx -=+Q ,∴()e e (1)e a x a x a x f x x b x b ---'=-+=-+∵曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(e 1)4y x =-+ ∴(2)2(e 1)4f =-+,(2)e 1f '=- 即2(2)2e 22(e 1)4a f b -=+=-+ ①2(2)(12)e e 1a f b -'=-+=- ②由①②解得:2a =,e b =(II )由(I )可知:2()e e x f x x x -=+,2()(1)e e x f x x -'=-+令2()(1)e x g x x -=-,∴222()e (1)e (2)e x x x g x x x ---'=---=-∴()g x 的最小值是(2)(12)e 1g =-=- ∴()f x '的最小值为(2)(2)e e 10f g '=+=->. 即()0f x '>对x ∀∈R 恒成立.∴()f x 在(),-∞+∞上单调递增,无减区间.36.【解析】(Ⅰ)对()f x 求导得222(6)(3)3(6)'(),()x x x xx a e x ax e x a x af x e e +-+-+-+== 因为()f x 在0x =处取得极值,所以'(0)0f =即0a =.当0a =时,()f x =22336,'(),x x x x x f x e e -+=故33(1),'(1),f f e e==从而()f x 在点(1,(1)f )处的切线方程为33(1),y x e e-=-化简得30x ey -=. (Ⅱ)由(Ⅰ)知23(6)'()xx a x af x e -+-+=.令2()3(6)g x x a x a =-+-+,由()0g x =解得166a x -=,266a x -+=.当1x x <时,()0g x <,即'()0f x <,故()f x 为减函数; 当12x x x <<时,()0g x >,即'()0f x >,故()f x 为增函数; 当2x x >时,()0g x <,即'()0f x <,故()f x 为减函数;由()f x 在[)3,+∞上为减函数,知23,x =≤解得9,2a ≥- 故a 的取值范围为9,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 37.【解析】(Ⅰ)设曲线()y f x =与x 轴相切于点0(,0)x ,则0()0f x =,0()0f x '=,即3002010430x ax x a ⎧++=⎪⎨⎪+=⎩,解得013,24x a ==-. 因此,当34a =-时,x 轴是曲线()y f x =的切线. (Ⅱ)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =<≤, ∴()h x 在(1,)+∞无零点.当x =1时,若54a -≥,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg g ===, 故x =1是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数. (ⅰ)若3a -≤或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调, 而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a -≤时,()f x 在(0,1)有一个零点; 当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在(01)单调递增, 故当x()f x取的最小值,最小值为f14.①若f >0,即34-<a <0,()f x 在(0,1)无零点.②若f =0,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若f <0,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+, 所以当5344a -<<-时,()f x 在(0,1)有两个零点; 当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 由一个零点; 当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.38.【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,112()ln xx x x a b b f x ae x e e e x x x--=+-+.由题意可得(1)2f =,(1)f e '=.1, 2.a b ==故 (2)由(1)知12()ln xx f x e x e x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()1g x x nx =,则'()1g x nx =.所以当1(0,)x e ∈时,()0g x '<;当1(,)x e ∈+∞时,()0g x '>.故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e+∞单调递增,从而()g x 子啊(0,)+∞的最小值为11()g e e=-.设函数2()xh x xe e-=-,则'()(1)x h x e x -=-.所以当(0,1)x ∈时()0h x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '<故()h x 在(0,1)单调递增, 在(1,)+∞单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)h e=-. 39.【解析】(Ι)因为'1()xf x e x m =-+, x =0是()f x 的极值点,所以'1(0)10f m=-=, 解得1m =,所以函数()f x =xe -ln(x +1),其定义域为(1,)-+∞,因为'1()1xf x e x =-+=(1)11x e x x +-+,设()(1)1x g x e x =+-,则'()(1)0x xg x e x e =++>,所以()g x 在(1,)-+∞上是增函数,又因为(0)0g =,所以当0x >时,()0g x >,即'()0f x >;当10x -<<时,()0g x <,'()0f x <,所以()f x 在(1,0)-上是减函数;在(0,)+∞,上是增函数.(Ⅱ)当2m ≤,(),x ∈-∞+∞时,()()ln ln 2x m x +≤+, 故只需证明当2m =时,()0f x >. 当2m =时,函数()12x f x e x '=-+在()2,-+∞单调递增.又()()10,00f f ''-<>,故()0f x '=在()2,-+∞有唯一实根0x ,且()01,0x ∈-. 当()02,x x ∈-时,()0f x '<;当()0,x x ∈+∞时,()0f x '>,从而当0x x =时,()f x 取得最小值.由()00f x '=得()00001,ln 22x e x x x =+=-+, 故()()()2000011022x f x f x x x x +≥=+=>++ 综上,当2m ≤时,()0f x >.40.【解析】(1)由()=y f x 的图像过()0,0点,代入得1b =-,由()=y f x 在()0,0处的切线斜率为32,又=0=013'==++12x x y a a x ⎛⎫⎪⎝⎭, 得0a =.(2)(证法一)由均值不等式,当>0x 时,+1+1=+2xx +12x.记()()9=-+6xh x f x x , 则()()()()()()22215454+654'==<-+12+14+1+6+6+6x h x x x x x x x ()()()()32+6-216+1=4+1+6x x x x , 令()()()3=+6-216+1g x x x ,则当0<<2x 时,()()2'=3+6-216<0g x x 因此()g x 在()0,2内是减函数,又由()0=0g ,得()<0g x ,所以()'<0h x 因此()h x 在()0,2内是减函数,又由()0=0h ,得()<0h x , 于是当0<<2x 时, ()9<+6xf x x . (证法二)由(1)知()()=ln +1f x x ,由均值不等式, 当>0x时,+1+1=+2xx +12x令()()=ln +1-k x x x ,则()()1-0=0,'=-1=<0+1+1x k k x x x ,故()<0k x ,即()ln +1<x x ,由此得,当>0x 时,()3<2f x x ,记()()()=+6-9h x x f x x , 则当0<<2x 时,()()()()()31'=++6'-9<++6-92+1h x f x x f x x x x ⎛ ⎝=1[3(1)(6)(218(1)]2(1)x x x x x +++-++1[3(1)(6)(3)18(1)]2(1)2xx x x x x <++++-++()()=7-18<04+1xx x .因此()h x 在()0,2内是减函数,又由()0=0h ,得()<0h x ,即()9<+6xf x x . 41.【解析】(1)(i )由3()=f x x x -得2()=31f x x '-=3(x -,当(,x ∈-∞和+∞)时,()>0f x ';当(x ∈时,()<0f x ', 因此,()f x的单调递增区间为(,)3-∞-和3+∞(),单调递减区间为(3-)3. (ii )曲线C 与其在点1P 处的切线方程为231111=(31)()+,y x x x x x ---即2311y=(31)2,x x x --由23113(31)2=y x x x y x x⎧=--⎪⎨-⎪⎩得3=x x -2311(31)2x x x --,即211()+2)=0x x x x -(,解得1121=2,2x x x x x x =-=-或故,进而有 1123234111127(3+2)=4x x S x x x x dx x -=-⎰,用2x 代替1x ,重复上述计算过程,可得 322x x =-和42227=4S x ,又2120x x =-≠,所以4212716=0,4S x ⨯≠因此有121=16S S . (Ⅱ)记函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠的图象为曲线C ',类似于(Ⅰ)(ii )的正确命题为:若对任意不等式3ba-的实数1x ,曲线C '与其在点111(,())P x g x 处的切线交于另一点222(,())P x g x ,曲线C 与其在点222(,())P x g x 处的切线交于另一点333(,())P x g x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值. 证明如下:因为平移变换不改变面积的大小,故可将曲线=()y g x 的对称中心(3b g a -(,))3b a-平移至坐标原点,因而不妨设3()(0)g x ax hx x =+≠,类似(i )(ii )的计算可得41127=4S x ,4212716=0,4S x ⨯≠故121=16S S .。
2010-2019北京高考数学(理)导数的几何意义、定积分与微积分基本定理2019年1.(2019全国Ⅰ理13)曲线23()e xy x x =+在点(0)0,处的切线方程为____________.2.(2019全国Ⅲ理6)已知曲线e ln xy a x x =+在点1e a (,)处的切线方程为y =2x +b ,则 A .e 1a b ==-, B .a=e ,b =1C .1e 1a b -==,D .1e a -=,1b =-2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为 A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x =2.(2016年四川)设直线1l ,2l 分别是函数()f x = ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩图象上点1P ,2P 处的切线,1l 与2l 垂直相交于点P ,且1l ,2l 分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是 A .(0,1) B .(0,2) C .(0,+∞) D .(1,+∞)3.(2016年山东)若函数()y f x =的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称()y f x =具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是A .sin y x =B .ln y x =C .x y e=D .3y x =4.(2015福建)若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =-,其导函数()f x '满足()1f x k '>>,则下列结论中一定错误的是A .11()f k k <B .11()1f k k >- C .11()11f k k <-- D .1()11k f k k >--5.(2014新课标Ⅰ)设曲线ln(1)y ax x =-+在点(0,0)处的切线方程为2y x =,则a = A .0 B .1 C .2 D .36.(2014山东)直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为A .22B .24C .2D .47.(2013江西)若则123,,S S S 的大小关系为A .B .C .D .8.(2012福建)如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为A .B .C .D . 9.(2011新课标)由曲线及轴所围成的图形的面积为A .B .4C .D .6 10.(2011福建)1(2)x e x dx +⎰等于A .1B .1e -C .eD .1e +11.(2010湖南)421dx x⎰等于 A .2ln2- B .2ln 2 C .ln 2- D .ln 212.(2010新课标)曲线3y 21x x =-+在点(1,0)处的切线方程为A .1y x =-B .1y x =-+C .22y x =-D .22y x =-+13.(2010辽宁)已知点P 在曲线y=41xe +上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是 22221231111,,,x S x dx S dx S e dx x===⎰⎰⎰123S S S <<213S S S <<231S S S <<321S S S <<14151617y =2y x =-y 103163A .[0,4π)B .[,)42ππ C .3(,]24ππD .3[,)4ππ 二、填空题14.(2018全国卷Ⅱ)曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为__________. 15.(2018全国卷Ⅲ)曲线(1)xy ax e =+在点(0,1)处的切线的斜率为2-,则a =____.16.(2016年全国Ⅱ)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则. 17.(2016年全国Ⅲ) 已知()f x 为偶函数,当0x <时,()ln()3f x x x =-+,则曲线()y f x =,在点(1,3)-处的切线方程是_________.18.(2015湖南)2(1)x dx -⎰=.19.(2015陕西)设曲线xy e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为. 20.(2015福建)如图,点A 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数()2f x x =,若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于.(第15题) (第17题)21.(2014广东)曲线在点处的切线方程为.22.(2014福建)如图,在边长为e (e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则他落到阴影部分的概率为______.23.(2014江苏)在平面直角坐标系中,若曲线(a ,b 为常数)过点,且该曲线在点P 处的切线与直线平行,则的值是. 24.(2014安徽)若直线l 与曲线C 满足下列两个条件:y kx b =+ln 2y x =+ln(1)y x =+b=25+=-xey )3,0(xOy xbax y +=2)5,2(-P 0327=++y x b a +)(i 直线l 在点()00,y x P 处与曲线C 相切;)(ii 曲线C 在P 附近位于直线l 的两侧,则称直线l 在点P 处“切过”曲线C .下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号) ①直线0:=y l 在点()0,0P 处“切过”曲线C :3y x =②直线1:-=x l 在点()0,1-P 处“切过”曲线C :2)1(+=x y③直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y sin = ④直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y tan = ⑤直线1:-=x y l 在点()0,1P 处“切过”曲线C :x y ln =.25.(2013江西)若曲线1y x α=+(R α∈)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α=. 26.(2013湖南)若.27.(2013福建)当时,有如下表达式: 两边同时积分得:从而得到如下等式: 请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:0122311111111()()()2223212nn n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+=.28.(2012江西)计算定积分121(sin )x x dx -+=⎰___________.29.(2012山东)设,若曲线与直线所围成封闭图形的面积为,则.30.(2012新课标)曲线(3ln 1)y x x =+在点(1,1)处的切线方程为________.31.(2011陕西)设,若,则.32.(2010新课标)设()y f x =为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0()1f x ≤≤,可以用随机模拟方法近似计算积分1()f x dx ⎰,先产生两组(每组N 个)区间[0,1]上的均匀随机数12,,N x x x …和12,,N y y y …,由此得到N209,Tx dx T =⎰则常数的值为,1x R x ∈<211.......1n x x x x+++++=-1111122222200011.......1ndx xdx x dx x dx dx x+++++=-⎰⎰⎰⎰⎰23111111111()()...()...ln 2.2223212n n +⨯+⨯+⨯++⨯+=+0>a x y =0,==y a x 2a =a 2lg 0()30ax x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+⎪⎩⎰…((1))1f f =a =个点(,)(1,2,)i i x y i N =…,,再数出其中满足()(1,2,)i i y f x i N ≤=…,的点数1N ,那么由随机模拟方案可得积分1()f x dx ⎰的近似值为 .33.(2010江苏)函数2y x =(0x >)的图像在点2(,)k k a a 处的切线与x 轴交点的横坐标为1k a +,其中*k N ∈,若116a =,则135a a a ++=. 三、解答题34.(2017北京)已知函数()cos xf x e x x =-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程;(Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值. 35.(2016年北京)设函数,曲线在点处的切线方程为,(I )求,的值; (II )求的单调区间.36.(2015重庆)设函数23()()exx axf x a R +=∈. (Ⅰ)若()f x 在0x =处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (Ⅱ)若()f x 在[3,)+∞上为减函数,求a 的取值范围.37.(2015新课标Ⅰ)已知函数31()4f x x ax =++,()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min {},m n 表示m ,n 中的最小值,设函数{}()min (),()h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.38.(2014新课标Ⅰ)设函数1()ln x xbe f x ae x x-=+,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线为(1)2y e x =-+.(Ⅰ)求,a b ;(Ⅱ)证明:()1f x >.()a xf x xebx -=+()y f x =(2,(2))f (1)4y e x =-+a b ()f x39.(2013新课标Ⅱ)已知函数(Ι)设是的极值点,求,并讨论的单调性; (Ⅱ)当时,证明.40.(2012辽宁)设,曲线与直线在点相切.(1)求的值;(2)证明:当时,. 41.(2010福建)(1)已知函数3()=f x x x -,其图象记为曲线C .(i )求函数()f x 的单调区间;(ii )证明:若对于任意非零实数1x ,曲线C 与其在点111(,())P x f x 处的切线交于另一点222(,())P x f x ,曲线C 与其在点222(,())P x f x 处的切线交于另一点333(,())P x f x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值; (2)对于一般的三次函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠,请给出类似于(1)(ii )的正确命题,并予以证明.()()ln x f x e x m =-+0x =()f x m ()f x 2m ≤()0f x >()()()=ln +1+,,,f x x ax b a b R a b ∈为常数()=y f x 3=2y x ()0,0,a b 0<<2x ()9<+6xf x x2010-2019北京高考数学(理)真题分类汇编专题三 导数的几何意义、定积分与微积分基本定理参考答案2019年1.解析:因为23e x y x x =+(),所以2'3e 31x y x x =++(),所以当0x =时,'3y =,所以23e xy x x =+()在点00(,)处的切线斜率3k =, 又()00y =所以切线方程为()030y x -=-,即3y x =. 2.解析e ln x y a x x =+的导数为'e ln 1x y a x =++,又函数e ln xy a x x =+在点(1,e)a 处的切线方程为2y x b =+, 可得e 012a ++=,解得1e a -=,又切点为(1,1),可得12b =+,即1b =-.故选D .2010-2018年1.D 【解析】通解 因为函数32()(1)=+-+f x x a x ax 为奇函数,所以()()-=-f x f x ,所以3232()(1)()()[(1)]-+--+-=-+-+x a x a x x a x ax ,所以22(1)0-=a x ,因为∈R x ,所以1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .优解一 因为函数32()(1)=+-+f x x a x ax 为奇函数,所以(1)(1)0-+=f f ,所以11(11)0-+--++-+=a a a a ,解得1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D . 优解二 易知322()(1)[(1)]=+-+=+-+f x x a x ax x x a x a ,因为()f x 为奇函数,所以函数2()(1)=+-+g x x a x a 为偶函数,所以10-=a ,解得1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .2.A 【解析】不妨设111(,ln )P x x ,222(,ln )P x x ,由于12l l ⊥,所以1211()1x x ⨯-=-,则121x x =.又切线1l :1111ln ()y x x x x -=-,22221:ln ()l y x x x x +=--,于是1(0,ln 1)A x -,1(0,1ln )B x +,所以||2AB =,联立1112221ln ()1ln ()y x x x x y x x x x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪+=--⎪⎩,解得1121P x x x =+,所以1112212PAB P S x x x ∆=⨯⨯=+,因为11x >,所以1112x x +>,所以PAB S ∆的取值范围是(0,1),故选A .3.A 【解析】设函数()y f x =的图象上两点11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则由导数的几何意义可知,点P ,Q 处切线的斜率分别为11()k f x '=,22()k f x '=若函数具有T 性质,则12k k ⋅=1()f x '2()f x '=-1.对于A 选项,()cos f x x '=,显然12k k ⋅=12cos cos x x =-1有无数组解,所以该函数具有T 性质;对于B 选项,1()(0)f x x x'=>,显然12k k ⋅=1211x x ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质;对于C 选项,()x f x e '=>0, 显然12k k ⋅=12xxe e ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质;对于D 选项,2()3f x x '=≥0,显然12k k ⋅=221233x x ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质.故选A .4.C 【解析】 取满足题意得函数()21f x x =-,若取32k =,则121()()33f f k == 213k <=,所以排除A .若取1110k =, 则111110()()(10)1911111111111010k f f f k k ===>==----,所以排除D ;取满足题 意的函数()101f x x =-,若取2k =,则1111()()412211f f k k ==>==--,所以排除B , 故结论一定错误的是C .5.D 【解析】11y a x '=-+,由题意得0|2x y ='=,即3a =.6.D 【解析】由34x x =得,0x =、2x =或2x =-(舍去),直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积23242001(4)(2)|44S x x dx x x =-=-=⎰. 7.B 【解析】3221127133x S x dx ===⎰,22121ln ln 21S dx x x ===⎰,223121x xS e dx e e e ===-⎰.显然213S S S <<,故选B .8.C【解析】∵312201211)()0326S x dx x x =-=⎰阴影=,正方形的面积为1,∴P =16. 9.C【解析】用定积分求解342420021162)(2)323x dx x x x +=-+=⎰,选C 10.C 【解析】1(2)xex dx +⎰,选C .11.D 【解析】∵1(ln )x x '=,∴421dx x ⎰=4ln ln 4ln 2ln 22x =-=.12.A 【解析】点(1,0)处的切线斜率为k ,213121x k y ='==⨯-=,由点斜式可得切线方程为A .13.D 【解析】因为'2441(1)2x x x xe y e e e --==≥-+++,即tan α≥-1,所以34παπ≤≤. 14.2=y x 【解析】∵2ln(1)=+y x ,∴21y x '=+.当0x =时,2y '=, ∴曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为02(0)y x -=-,即2=y x . 15.3-【解析】(1)xy ax a e '=++,由曲线在点(0,1)处的切线的斜率为2-,得0(1)12xx x y ax a e a =='=++=+=-,所以3a =-.16.【解析】设y kx b =+与ln 2y x =+和ln(1)y x =+的切点分别为11(,ln 2)x x + 和22(,ln(1))x x +.则切线分别为1111ln 2()y x x x x --=-,2221ln(1)()1y x x x x -+=-+, 210()x e x e =+=1ln2-化简得111ln 1y x x x =⋅++,()22221ln 111x y x x x x =++-++, 依题意,()122122111ln 1ln 11x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩,解得112x =,从而1ln 11ln 2b x =+=-.17.【解析】由题意可得当0x >时,()ln 3f x x x =-,则1()3f x x'=-,(1)2f '=-,则在点(1,3)-处的切线方程为32(1)y x +=--,即21y x =--.18.0【解析】22021(1)()002x dx x x -=-=⎰.19.(1,1)【解析】因为,所以,所以曲线在点处的切线的斜率,设的坐标为(),则,因为,所以,所以曲线在点P 处的切线的斜率,因为,所以,即,解得,因为,所以,所以,即P 的坐标是,所以答案应填:.20.512【解析】由已知得阴影部分面积为.所以此点取自阴影部分的概率等于. 21.【解析】55xy e-'=-,在点(0,3)处的切线的斜率为5-,切线方程为35(0)y x -=--,即.22.22e【解析】根据对称性,两个阴影部分面积相等, ∴1100=2()22|2x x S e e dx e e -=-=⎰阴,由几何概型的概率计算公式,得所求的概率为22=S S e 阴正. 21y x =--x y e =x y e '=xy e =()0,10101x k y e ='===P ()00,x y 00x >001y x =1y x =21y x '=-1y x=02201x x k y x ='==-121k k ⋅=-211x -=-201x =01x =±00x >01x =01y =()1,1()1,1221754433x dx -=-=⎰553412=53y x =-+53y x =-+23.-3【解析】由题意可得542b a -=+① 又2()2b f x ax x '=-,过点的切线的斜率7442b a -=- ②,由①②解得1,2a b =-=-,所以3a b +=-.24.①③④【解析】 对于①,203,|0x y x y =''==,所以:0l y =是曲线3:C y x =在点(0,0)P 处的切线,画图可知曲线3:C y x =在点(0,0)P 附近位于直线l 的两侧,①正确;对于②,因为12(1),|0x y x y =-''=+=,所以:1l x =-不是曲线C :2)1(+=x y 在点()0,1-P 处的切线,②错误;对于③,0cos ,|1x y x y =''==,在点()0,0P 处的切线为x y l =:,画图可知曲线C :x y sin =在点()0,0P 附近位于直线l 的两侧,③正确;对于④,21cos y x '=,021|1cos 0x y ='==,在点()0,0P 处的切线为x y l =:,画图可知曲线C :x y tan =在点()0,0P 附近位于直线l 的两侧,④正确;对于⑤1y x'=,1|1x y ='=, 在点()0,1P 处的切线为1:-=x y l ,令()1ln (0)h x x x x =-->,可得11()1x h x x x-'=-=,所以min ()(1)0h x h ==,故1ln x x -≥, 可知曲线C :x y ln =在点()0,1P 附近位于直线l 的下侧,⑤错误. 25.2【解析】,则,故切线方程过点(1,2)解得.26.3【解析】. 27.【解析】由 两边同时积分得:从而得到如下等式:0122311111111()()()2223212nn n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+=113[()1]12n n +-+.28.23【解析】31211111(sin )cos |cos1cos1333x x x dx x --⎛⎫-⎛⎫⎛⎫+=-=--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎰ 112333=+=. )5,2(-P 1y xαα-'=k α=y x α=2α=393330302=⇒===⎰T T x dx x TT113[()1]12n n +-+01221......(1)n nn n n n n C C x C x C x x +++++=+11111222222000001......(1).n n n n n n C dx C xdx C x dx C x dx x dx +++++=+⎰⎰⎰⎰⎰29.94【解析】,解得. 30.43y x =-【解析】∵3ln 4y x '=+,∴切线斜率为4,则切线方程为:430x y --=.31.1【解析】因为,所以,又因为,所以,所以,.32.1NN【解析】由题意可知11()1f x dx N N ≈⎰得110()N f x dx N ≈⎰,故积分10()f x dx ⎰的近似值为1NN.33.21【解析】在点2(,)k k a a 处的切线方程为:22(),k k k y a a x a -=-当0y =时,解得2k a x =,所以1135,1641212k k aa a a a +=++=++=. 34.【解析】(Ⅰ)因为()e cos x f x x x =-,所以()e (cos sin )1,(0)0xf x x x f ''=--=.又因为(0)1f =,所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为1y =. (Ⅱ)设()e (cos sin )1xh x x x =--,则()e (cos sin sin cos )2e sin x x h x x x x x x '=---=-.当π(0,)2x ∈时,()0h x '<,所以()h x 在区间π[0,]2上单调递减.所以对任意π(0,]2x ∈有()(0)0h x h <=,即()0f x '<.所以函数()f x 在区间π[0,]2上单调递减.因此()f x 在区间π[0,]2上的最大值为(0)1f =,最小值为ππ()22f =-. 35.【解析】(I )()e a x f x x bx -=+,∴()e e (1)e a x a x a x f x x b x b ---'=-+=-+∵曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(e 1)4y x =-+a a x dx x S aa ====⎰23230323249=a 10x =>(1)lg10f ==230()3af x x t dt x a =+=+⎰3(0)f a =31a =1a =∴(2)2(e 1)4f =-+,(2)e 1f '=- 即2(2)2e 22(e 1)4a f b -=+=-+①2(2)(12)e e 1a f b -'=-+=-②由①②解得:2a =,e b =(II )由(I )可知:2()e e x f x x x -=+,2()(1)e e x f x x -'=-+ 令2()(1)e x g x x -=-,∴222()e (1)e (2)e x x x g x x x ---'=---=-∴()g x 的最小值是(2)(12)e 1g =-=- ∴()f x '的最小值为(2)(2)e e 10f g '=+=->. 即()0f x '>对x ∀∈R 恒成立.∴()f x 在(),-∞+∞上单调递增,无减区间.36.【解析】(Ⅰ)对()f x 求导得222(6)(3)3(6)'(),()x x x xx a e x ax e x a x af x e e+-+-+-+== 因为()f x 在0x =处取得极值,所以'(0)0f =即0a =.当0a =时,()f x =22336,'(),x x x x xf x e e -+=故33(1),'(1),f f e e==从而()f x 在点(1,(1)f )处的切线方程为33(1),y x e e-=-化简得30x ey -=. (Ⅱ)由(Ⅰ)知23(6)'()xx a x af x e -+-+=.令2()3(6)g x x a x a =-+-+,由()0g x =解得1x =,2x =当1x x <时,()0g x <,即'()0f x <,故()f x 为减函数; 当12x x x <<时,()0g x >,即'()0f x >,故()f x 为增函数; 当2x x >时,()0g x <,即'()0f x <,故()f x 为减函数;由()f x 在[)3,+∞上为减函数,知23,x =≤解得9,2a ≥- 故a 的取值范围为9,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 37.【解析】(Ⅰ)设曲线()y f x =与x 轴相切于点0(,0)x ,则0()0f x =,0()0f x '=,即3002010430x ax x a ⎧++=⎪⎨⎪+=⎩,解得013,24x a ==-. 因此,当34a =-时,x 轴是曲线()y f x =的切线. (Ⅱ)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =<≤, ∴()h x 在(1,)+∞无零点.当x =1时,若54a -≥,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg g ===, 故x =1是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数.(ⅰ)若3a -≤或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调,而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a -≤时,()f x 在(0,1)有一个零点; 当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在(01)单调递增,故当x =()f x 取的最小值,最小值为f 14.①若f >0,即34-<a <0,()f x 在(0,1)无零点.②若f =0,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若f <0,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+, 所以当5344a -<<-时,()f x 在(0,1)有两个零点; 当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点. 综上,当34a >-或54a <-时,()h x 由一个零点; 当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点. 38.【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,112()ln xx x x a b b f x ae x e e e x x x--=+-+. 由题意可得(1)2f =,(1)f e '=.1, 2.a b ==故(2)由(1)知12()ln xx f x e x e x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()1g x x nx =,则'()1g x nx =.所以当1(0,)x e ∈时,()0g x '<;当1(,)x e∈+∞时,()0g x '>.故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e+∞单调递增,从而()g x 子啊(0,)+∞的最小值为11()g e e=-.设函数2()xh x xee-=-,则'()(1)x h x e x -=-.所以当(0,1)x ∈时()0h x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '<故()h x 在(0,1)单调递增,在(1,)+∞单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)h e=-.39.【解析】(Ι)因为, x =0是的极值点,所以, 解得,所以函数=-ln(x +1),其定义域为,因为=,设,则,所以在上是增函数,又因为,所以当时,,即;当时,,,所以在上是减函数;在,上是增函数.(Ⅱ)当,时,, 故只需证明当时,. 当时,函数在单调递增. 又,故在有唯一实根,且. 当时,;当时,,从而当时,取得最小值.由得, 故 综上,当时,.40.【解析】(1)由的图像过点,代入得1b =-,由在处的切线斜率为,又, '1()xf x e x m =-+()f x '1(0)10f m=-=1m =()f x xe (1,)-+∞'1()1xf x e x =-+(1)11x e x x +-+()(1)1x g x e x =+-'()(1)0x xg x e x e =++>()g x (1,)-+∞(0)0g =0x >()0g x >'()0f x >10x -<<()0g x <'()0f x <()f x (1,0)-(0,)+∞2m ≤(),x ∈-∞+∞()()ln ln 2x m x +≤+2m =()0f x >2m =()12xf x e x '=-+()2,-+∞()()10,00f f ''-<>()0f x '=()2,-+∞0x ()01,0x ∈-()02,x x ∈-()0f x '<()0,x x ∈+∞()0f x '>0x x =()f x ()00f x '=()00001,ln 22x e x x x =+=-+()()()20000011022x f x f x x x x +≥=+=>++2m ≤()0f x >()=y f x ()0,0()=y f x ()0,032=0=013'==++12x x y a a x ⎛⎫⎪⎝⎭得0a =.(2)(证法一)由均值不等式,当时,.记, 则 , 令,则当时, 因此在内是减函数,又由,得,所以 因此在内是减函数,又由,得, 于是当时,.(证法二)由(1)知,由均值不等式,当时,令,则,故, 即,由此得,当时,,记, 则当时,=1[3(1)(6)(218(1)]2(1)x x x x x +++-++>0x +1+1=+2x x +12x()()9=-+6xh x f x x ()()()()()22215454+654'=<-+14+1+6+6+6x h x x x x x x ()()()()32+6-216+1=4+1+6x x x x ()()()3=+6-216+1g x x x 0<<2x ()()2'=3+6-216<0g x x ()g x ()0,2()0=0g ()<0g x ()'<0h x ()h x ()0,2()0=0h ()<0h x 0<<2x ()9<+6xf x x ()()=ln +1f x x >0x +1+1=+2x x +12x ()()=ln +1-k x x x ()()1-0=0,'=-1=<0+1+1x k k x x x ()<0k x ()ln +1<x x >0x ()3<2f x x ()()()=+6-9h x x f x x 0<<2x ()()()()()31'=++6'-9<++6-92+1h x f x x f x x x x ⎛ ⎝1[3(1)(6)(3)18(1)]2(1)2xx x x x x <++++-++.因此在内是减函数,又由,得,即. 41.【解析】(1)(i )由3()=f x x x -得2()=31f x x '-=3(x ,当(,3x ∈-∞-和3+∞)时,()>0f x ';当(3x ∈-)3时,()<0f x ', 因此,()f x的单调递增区间为(,)3-∞-和3+∞(),单调递减区间为(. (ii )曲线C 与其在点1P 处的切线方程为231111=(31)()+,y x x x x x ---即2311y=(31)2,x x x --由23113(31)2=y x x x y x x⎧=--⎪⎨-⎪⎩得3=x x -2311(31)2x x x --, 即211()+2)=0x x x x -(,解得1121=2,2x x x x x x =-=-或故,进而有 1123234111127(3+2)=4x x S x x x x dx x -=-⎰,用2x 代替1x ,重复上述计算过程,可得 322x x =-和42227=4S x ,又2120x x =-≠,所以4212716=0,4S x ⨯≠ 因此有121=16S S . (Ⅱ)记函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠的图象为曲线C ',类似于(Ⅰ)(ii )的正确命题为:若对任意不等式3ba-的实数1x ,曲线C '与其在点111(,())P x g x 处的切线交于另一点222(,())P x g x ,曲线C 与其在()()=7-18<04+1xx x ()h x ()0,2()0=0h ()<0h x ()9<+6xf x x点222(,())P x g x 处的切线交于另一点333(,())P x g x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值. 证明如下:因为平移变换不改变面积的大小,故可将曲线=()y g x 的对称中心(3b g a -(,))3ba-平移至坐标原点,因而不妨设3()(0)g x ax hx x =+≠,类似(i )(ii )的计算可得41127=4S x ,4212716=0,4S x ⨯≠故121=16S S .。
专题三 导数及其应用第七讲 导数的几何意义、定积分与微积分基本定理一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x =2.(2016年四川)设直线1l ,2l 分别是函数()f x = ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩图象上点1P ,2P 处的切线,1l 与2l 垂直相交于点P ,且1l ,2l 分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是A .(0,1)B .(0,2)C .(0,+∞)D .(1,+∞)3.(2016年山东)若函数()y f x =的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称()y f x =具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是A .sin y x =B .ln y x =C .x y e =D .3y x = 4.(2015福建)若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =-,其导函数()f x '满足()1f x k '>> ,则下列结论中一定错误的是A .11()f k k <B .11()1f k k >- C .11()11f k k <-- D .1()11k f k k >-- 5.(2014新课标Ⅰ)设曲线ln(1)y ax x =-+在点(0,0)处的切线方程为2y x =,则a =A .0B .1C .2D .36.(2014山东)直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为A .22B .24C .2D .47.(2013江西)若22221231111,,,x S x dx S dx S e dx x===⎰⎰⎰则123,,S S S 的大小关系为 A .123S S S << B .213S S S << C .231S S S << D .321S S S <<8.(2012福建)如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为A .14B .15C .16D .179.(2011新课标)由曲线y =2y x =-及y 轴所围成的图形的面积为 A .103 B .4 C .163D .6 10.(2011福建)10(2)x e x dx +⎰等于A .1B .1e -C .eD .1e +11.(2010湖南)421dx x⎰等于 A .2ln2- B .2ln 2 C .ln 2- D .ln 212.(2010新课标)曲线3y 21x x =-+在点(1,0)处的切线方程为A .1y x =-B .1y x =-+C .22y x =-D .22y x =-+13.(2010辽宁)已知点P 在曲线y=41x e +上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是A .[0,4π) B .[,)42ππ C .3(,]24ππ D .3[,)4ππ 二、填空题14.(2018全国卷Ⅱ)曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为__________.15.(2018全国卷Ⅲ)曲线(1)xy ax e =+在点(0,1)处的切线的斜率为2-,则a =____.16.(2016年全国Ⅱ)若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线ln(1)y x =+的切线,则b = .17.(2016年全国Ⅲ) 已知()f x 为偶函数,当0x <时,()ln()3f x x x =-+,则曲线 ()y f x =,在点(1,3)-处的切线方程是_________.18.(2015湖南)20(1)x dx -⎰= .19.(2015陕西)设曲线x y e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为 . 20.(2015福建)如图,点A 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数()2f x x =,若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于 .(第15题) (第17题)21.(2014广东)曲线25+=-x e y 在点)3,0(处的切线方程为 .22.(2014福建)如图,在边长为e (e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则他落到阴影部分的概率为______.23.(2014江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xb ax y +=2(a ,b 为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 .24.(2014安徽)若直线l 与曲线C 满足下列两个条件:)(i 直线l 在点()00,y x P 处与曲线C 相切;)(ii 曲线C 在P 附近位于直线l 的两侧,则称直线l 在点P 处“切过”曲线C .下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号)①直线0:=y l 在点()0,0P 处“切过”曲线C :3y x = ②直线1:-=x l 在点()0,1-P 处“切过”曲线C :2)1(+=x y ③直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y sin =④直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y tan =⑤直线1:-=x y l 在点()0,1P 处“切过”曲线C :x y ln =.25.(2013江西)若曲线1y x α=+(R α∈)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α= .26.(2013湖南)若209,T x dx T =⎰则常数的值为 .27.(2013福建)当,1x R x ∈<时,有如下表达式:211.......1n x x x x +++++=- 两边同时积分得:111112222220000011.......1n dx xdx x dx x dx dx x+++++=-⎰⎰⎰⎰⎰ 从而得到如下等式:23111111111()()...()...ln 2.2223212n n +⨯+⨯+⨯++⨯+=+ 请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:0122311111111()()()2223212n n n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+= . 28.(2012江西)计算定积分121(sin )x x dx -+=⎰___________.29.(2012山东)设0>a ,若曲线x y =与直线0,==y a x 所围成封闭图形的面积为2a ,则=a .30.(2012新课标)曲线(3ln 1)y x x =+在点(1,1)处的切线方程为________.31.(2011陕西)设20lg 0()30a x x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+⎪⎩⎰…,若((1))1f f =,则a = .32.(2010新课标)设()y f x =为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0()1f x ≤≤,可以用随机模拟方法近似计算积分10()f x dx ⎰,先产生两组(每组N 个)区间[0,1]上的均匀随机数12,,N x x x …和12,,N y y y …,由此得到N 个点(,)(1,2,)i i x y i N =…,,再数出其中满足()(1,2,)i i y f x i N ≤=…,的点数1N ,那么由随机模拟方案可得积分10()f x dx⎰的近似值为 .33.(2010江苏)函数2y x =(0x >)的图像在点2(,)k k a a 处的切线与x 轴交点的横坐标为1k a +,其中*k N ∈,若116a =,则135a a a ++= .三、解答题34.(2017北京)已知函数()cos x f x e x x =-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程;(Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值.35.(2016年北京)设函数()a xf x xe bx -=+,曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(1)4y e x =-+,(I )求a ,b 的值;(II )求()f x 的单调区间.36.(2015重庆)设函数23()()ex x ax f x a R +=∈. (Ⅰ)若()f x 在0x =处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线()y f x =在点(1,(1))f处的切线方程;(Ⅱ)若()f x 在[3,)+∞上为减函数,求a 的取值范围.37.(2015新课标Ⅰ)已知函数31()4f x x ax =++,()lng x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min {},m n 表示m ,n 中的最小值,设函数{}()min (),()h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.38.(2014新课标Ⅰ)设函数1()ln x xbe f x ae x x -=+,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线为(1)2y e x =-+.(Ⅰ)求,a b ;(Ⅱ)证明:()1f x >.39.(2013新课标Ⅱ)已知函数()()ln xf x e x m =-+ (Ι)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)当2m ≤时,证明()0f x >.40.(2012辽宁)设()()()=ln +1+,,,f x x ax b a b R a b ∈为常数,曲线()=y f x 与直线3=2y x 在()0,0点相切. (1)求,a b 的值;(2)证明:当0<<2x 时,()9<+6x f x x .41.(2010福建)(1)已知函数3()=f x x x -,其图象记为曲线C .(i )求函数()f x 的单调区间;(ii )证明:若对于任意非零实数1x ,曲线C 与其在点111(,())P x f x 处的切线交于另一点222(,())P x f x ,曲线C 与其在点222(,())P x f x 处的切线交于另一点333(,())P x f x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值; (2)对于一般的三次函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠,请给出类似于(1)(ii )的正确命题,并予以证明.专题一 集合与常用逻辑用语第二讲 常用逻辑用语答案部分1.C 【解析】∵33-=+a b a b ,∴22(3)(3)-=+a b a b ,∴2269-⋅+=a a b b 2296+⋅+a a b b ,又||||1==a b ,∴0⋅=a b ,∴⊥a b ;反之也成立,故选C .2.A 【解析】通解 由11||22x -<,得01x <<,所以301x <<;由31x <, 得1x <,不能推出01x <<.所以“11||22x -<”是“31x <”的充分而不必要条件,故选A .优解 由11||22x -<,得01x <<,所以301x <<,所以充分性成立; 取14x =-,则1131||4242--=>,311()1464-=-<,所以必要性不成立.故选A . 3.A 【解析】由1>a 可得11<a 成立;当11<a ,即1110--=<a a a , 解得0<a 或1>a ,推不出1>a 一定成立;所以“1a >”是“11a<”的充分非必要条件.故选A .5.B 【解析】设i z a b =+(,a b ∈R ),则2211i (i)a b z a b a b -==∈++R ,得0b =,所以z ∈R ,1p 正确;2222(i)2i z a b a b ab =+=-+∈R ,则0ab =,即0a =或0b =,不能确定z ∈R ,2p 不正确;若z ∈R ,则0b =,此时i z a b a =-=∈R ,4p 正确.选B .6.C 【解析】∵655465()()S S S S a a d ---=-=,当0d >,可得465+2S S S >;当465+2S S S >,可得0d >.所以“0d >”是“465+2S S S >” 充分必要条件,选C .7.A 【解析】由ππ||1212θ-<,得06πθ<<,所以1sin 2θ<,反之令0θ=,有1sin 2θ< 成立,不满足ππ||1212θ-<,所以“ππ||1212θ-<”是“1sin 2θ<”的充分而不必要条件.选A .8.B 【解析】0x ∀>,11+>x ,所以ln(1)0x +>,所以p 为真命题;若0a b >>,则22a b >,若0b a <<,则0a b <-<-,所以22a b <,所以q 为假命题.所以p q ⌝∧为真命题.选B .9.A 【解析】因为,m n 为非零向量,所以||||cos ,0⋅=<><m n m n m n 的充要条件是cos ,0<><m n .因为0λ<,则由λ=m n 可知,m n 的方向相反,,180<>=m n ,所以cos ,0<><m n ,所以“存在负数λ,使得λ=m n ”可推出“0⋅<m n ”;而0⋅<m n 可推出cos ,0<><m n ,但不一定推出,m n 的方向相反,从而不一定推得“存在负数λ,使得λ=m n ”,所以“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0⋅<m n ”的充分而不必要条件.10.D 【解析】取0-≠a =b ,则||||0=≠a b ,|||0|0+==a b ,|||2|0-=≠a b a ,所以||||+≠-a b a b ,故由||||=a b 推不出||||+=-a b a b .由||||+=-a b a b , 得22||||+=-a b a b ,整理得0⋅=a b ,所以⊥a b ,不一定能得出||||=a b ,故由||||+=-a b a b 推不出||||=a b ,故“||||=a b ”是“||||+=-a b a b ”的既不充分也不必要条件,故选D .11.A 【解析】若直线,a b 相交,设交点为P ,则,P a P b ∈∈,又,a b αβ⊂⊂,所以 ,P P αβ∈∈,故,αβ相交.反之,若,αβ相交,则,a b 可能相交,也可能异面或平行.故“直线a 和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.故选A .12.C 【解析】由题意得,111(0)n n a a q a -=>,222121211n n n n a a a qa q ---+=+= 221(1)n a q q -+,若0q <,因为1q +得符号不定,所以无法判断212n n a a -+的符号; 反之,若2120n n a a -+<,即2(1)1(1)0n a q q -+<,可得10q <-<,故“0q <”是“对任意的正整数n ,2120n n a a -+<”的必要不充分条件,故选C.13.C 【解析】命题p 是一个特称命题,其否定是全称命题.14.A 【解析】由0:22x q >,解得0x >,易知,p 能推出q ,但q 不能推出p ,故p 是q 成立的充分不必要条件,选A .15.B 【解析】12log (2)0211x x x +<⇔+>⇔>-,因此选B .16.A 【解析】解不等式|2|1x -<可得,13x <<,解不等式220x x +->可得,2x <-或1x >,所以“21x -< ”是“220x x +-> ”的充分而不必要条件.17.D 【解析】 根据全称命题的否定是特称命题,因此命题“**N ,()N n f n ∀∈∈且 ()f n n ≤”的否定为“**00N ,()N n f n ∃∈∉或00()f n n >”可知选D .18.B 【解析】因为α,β是两个不同的平面,m 是直线且m α⊂.若“m β”,则平面、αβ 可能相交也可能平行,不能推出αβ∥,反过来若αβ∥,m Ìα,则有m β∥,则“m β∥”是“αβ∥”的必要而不充分条件.19.A 【解析】因为22cos 2cos sin 0ααα=-=,所以sin cos αα=或sin cos αα=-,因为“sin cos αα=”⇒“cos20α=”,但“sin cos αα=”⇐/“cos20α=”,所以“sin cos αα=”是“cos20α=”的充分不必要条件,故选A .20.C 【解析】设3()f x x =,(0)0f '=,但是()f x 是单调增函数,在0x =处不存在极值,故若p 则q 是一个假命题,由极值的定义可得若q 则p 是一个真命题,故选C .21.A 【解析】由正弦定理sin sin a b A B=,故“b a ≤”⇔“B A sin sin ≤”. 22.C 【解析】 把量词“∀”改为“∃”,把结论否定,故选C .23.A 【解析】 当1a b ==时,22()(1)2a bi i i +=+=,反之,若i bi a 2)(2=+,则有1a b ==- 或1a b ==,因此选A .24.C 【解析】由不等式的性质可知,命题p 是真命题,命题q 为假命题,故①p q ∧为假命题,②p q ∨为真命题,③q ⌝为真命题,则()p q ∧⌝为真命题,④p ⌝为假命题,则()p q ⌝∨为假命题,所以选C .25.A 【解析】 从原命题的真假人手,由于12n n n a a a ++<{}1n n n a a a +⇔<⇔为递减数列,即原命题和否命题均为真命题,又原命题与逆否命题同真同假,则逆命题、否命题和逆否命题均为真命题,选A .26.D 【解析】 2"40"b ac -≤推不出2"0"ax bx c ++≥,因为与a 的符号不确定,所以A 不正确;当20b =时,由""a c >推不出22""ab cb >,所以B 不正确;“对任意x R ∈,有20x ≥”的否定是“存在x R ∈,有0x <”,所以C 不正确.选D .27.C 【解析】当a =0 时,()f x x =,∴()f x 在区间()0,+∞内单调递增;当0a <时, ()1f x a x x a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭中一个根10a <,另一个根为0,由图象可知()f x 在区间 ()0,+∞内单调递增;∴"0"a ≤是“函数()=(-1)f x ax x 在区间(0,+)∞内单调递增”的充分条件,相反,当()1f x a x x a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间(0,+)∞内单调递增,∴0a =或 10a<,即0a ≤;"0"a ≤是“函数()=(-1)f x ax x 在区间(0,+)∞内单调递增”的必要条件,故前者是后者的充分必要条件.所以选C .28.A 【解析】当ϕπ=时,sin 2y x =-过原点;()sin 2y x ϕ=+过原点,则,,0,,ϕππ=⋅⋅⋅-⋅⋅⋅等无数个值.选A .29.C 【解析】abi b a z R b a bi a z 2,,222+-=⇒∈+=设.对选项A: 为实数则若z b z ⇒=≥0,02,所以为实数z 为真.对选项B: 为纯虚数且则若z b a z ⇒≠=<0,0,02,所以为纯虚数z 为真.对选项C: 00,0,2<⇒≠=z b a z 且则为纯虚数若,所以02≥z 为假.对选项D: 00,0,2<⇒≠=z b a z 且则为纯虚数若,所以02<z 为真. 所以选C .30.B 【解析】由f (x )是奇函数可知f (0)=0,即cos φ=0,解出φ=π2+k π,k ∈Z ,所以选项B 正确.31.D 【解析】否定为:存在0x R ∈,使得200x <,故选D .32.C 【解析】由命题的否定易知选C .33.A 【解析】“至少有一位学员没有降落在指定范围”即:“甲或乙没有降落在指定范围内”.34.D 【解析】存在性命题的否定为“∃”改为“∀”,后面结论加以否定,故为300,R x C Q x Q ∀∈∉.35.C 【解析】因为“若p ,则q ”的逆否命题为“若p ⌝,则q ⌝”,所以 “若4πα=,则tan 1α=”的逆否命题是 “若tan 1α≠,则4πα≠”.36.A 【解析】①,,,b m m b αβαββ⊥⊥⋂=⊂,b a b a αα⇒⊥⊂⇒⊥②如果//a m ;∵b m ⊥,一定有a b ⊥但不能保证b α⊥,既不能推出αβ⊥37.D 【解析】∵,0xx R e ∀∈>,故排除A ;取x =2,则2222=,故排除B ;0a b +=,取0a b ==,则不能推出1a b=-,故排除C ;应选D . 38.B 【解析】0a =时i a b +不一定是纯虚数,但i a b +是纯虚数0a =一定成立,故“0a =”是“复数i a b +是纯虚数”的必要而不充分条件.39.B 【解析】根据特称命题的否定,需先将存在量词改为全称量词,然后否定结论,故该命题的否定为“任意一个无理数,它的平方不是有理数”,故选B .40.A 【解析】p :“函数()xa x f =在R 上是减函数 ”等价于10<<a ;q :“函数()()32x a x g -=在R 上是增函数”等价于02>-a ,即,20<<a 且a ≠1,故p 是q 成立的充分不必要条件.选A .41.C 【解析】命题p 为假,命题q 也为假,故选.42.A 【解析】3a b c ++=的否定是3a b c ++≠,222a b c ++≥3的否定是222a b c ++<3,故选A .43.A 【解析】由1a b +==>得, 1cos 2θ>-, 20,3πθ⎡⎫⇒∈⎪⎢⎣⎭。
1•解析因为y (x 1 2 x ) e x ,所以y'3e x ( x 2 3x 1),所以当x 0时,y' 3,所以 y (x 2x )e x 在点(0,0)处的切线斜率k 3,又y 00所以切线方程为0,即y 2•解析由 y=2sinx+cosx ,得2cosx sin x ,所以2cos n sin n=-2 , 所以曲线y=2sinx+cosx 在点1)处的切线方程为y2(x n‘则该曲线在点A 处的切线方程为 ylnx °专题三导数及其应用第七讲 导数的计算与导数的几何意义答案部分2019 年即2x y 故选C.丄(x X 。
),因为切线经过点(e, 1), x °3•解析y xae xl nx的导数为y' ae x lnx又函数y xaexlnx在点(1,ae )处的切线方程为2x可得ae 0 112,解得a e ,又切点为(1,1)可得1 2 b,即b 匸故选D .4•解析由题意, 可知yx 所以曲线y cosx x 在点 2 0,1处的切线方程y 1,即x 2y 2 0.5•解析设 A(x °,lnx °),由 yInx ,1y'l x 沁x 0所以1 lnx 0e1,即 lnx 0则 x 0 e .在(2,0)上单调递减, f(x)2x 不具有M 性质.对于选项 C , f (x)3x(1)x ,则 e x f(x) e x (3)x (|)x ,e e x31,•y(3)在R上单调递减,f(x)2010-2018 年1.D 【解析】通解 因为函数f(x) x 3(a 1)x 2 ax 为奇年函数,所以f( x) f(x), 所以(x)3 (a 1)( x)2 a( x) [x 3 (a1)x 2 ax],所以 2(a 1)x 20, 因为x R ,所以a 1,所以f (x) x 3x ,所以f (x)3x 21, 所以 f (0)1,所以曲线y f(x)在点(0,0)处的切线方程为y x .故选D.优解一因为函数 f (x)32x (a 1)x ax 为奇函数,,所以f( 1)f(1)0,所以1 a 1 a (1 a 1a) 0 ,解得a1,所以f(x) x 3 x ,所以f (x) 3x 2 1,所以f (0) 1,所以曲线 y f(x)在点(0,0)处的切线方程为y x .故选D .322优解二 易知f(x) x (a 1)x ax x[x (a 1)x a],因为f (x)为奇函数,所以2函数g(x) x (a 1)x a 为偶函数,所以a 1 0,解得a 1,所以f (x) x 3 x ,所以f (x) 3x 21,所以f (0)1,所以曲线y f (x)在点(0,0)处的切线方程为y x .故选D .11 e e 2. A 【解析】对于选项 A , f(x)2 x (-)x ,则 e x f (x)e x (-)x(?)x-1 ,二e x f (x))在 R 上单调递增,••• f (x) 2 x 具有M 性质•对于选项 B , f (x) x 2 , e x f (x) e x x 2, [e xf (x)] e x (x 2 2x),令 e x (x 2 2x) 0,得 x 0 或 x 2 ;令e x (x 2 2x) 0,得2 x 0,•函数e x f(x)在(,2)和(0,)上单调递增,具有 M 性质.对于选项 D , f (x) cosx , e x f (x) e x cosx , 则[e x cosx] e x (cosx sin x)》0在R 上不恒成立,故 e x f (x) e x cosx 在R 上不是单 调递增的,所以f (x) cosx 不具有M 性质.3. A【解析】设两个切点分别为(X1,yj ,(X2,y2),选项A中,y cosx ,cosx1cosx2 1 ,4. A【解析】设R X i , In X i , F2 X2 , In x2(不妨设x-j1,0 X2 1),则由导数的几1何意义易得切线|1 ,|2的斜率分别为k1— , k2X i —.由已知得X21 1 kA? 1, X1X2 1, X2 ■切线l1的方程分别为y In X1 x X1 ,X1 X1切线l2的方程为y In X2 1x X2 ,即y In x x x1 X2 X1分别令X 0得A 0, 1 In x1, B 0,1P(产. 1,ln X12X12).x. 1 ,1 X 1 X1…S PAB^IY A Y B I I X p| 2 12 1咅 12X 1,二0 S RAB 1,故选A .B【解析】由导函数图像可知函数的函数值在1,1]上大于零,所以原函数递增,且导函数值在[1,0]递增,即原函数在[1,1]上切线的斜率递增,导函数的函数值在[0,1]递减, 即原函数在[0,1]上切线的斜率递减,所以选B.6. D【解析】y1a ,由题意得y |x 0 2,即a 3.x 17. A【解析】•/ y3x26x •••切线斜率为3,则过(1,2)的切线方程为y 2 3(x 1),即y 3x 1 ,故选A.A【解析】y0, e0C【解析】•••y 3x2,切点为P(1,12),所以切线的斜率为故切线方程为10. B【解析】y cosx(sin x cosx) sin x(cosx sin x)(sin x cos x)22,所以(sin x cosx)当x1 0,x2时满足,故A正确;函数y In x, y e x, y x3的导数值均非负,不符合题意,故选A.3x y 95.D 【解析】因为y 4e xx 2(e 1)31,即tan >- 1,所以上-4y 2x 2【解析】由题意知,y-,所以曲线在点(1,0)处的切线斜率x故所求切线方程为 y 02( x 1),即 y 2x 2 .e 【解析】 由题意得f (x) e x ln x e则 f (1) e .y x 1【解析】•/ y 2x ,又y x1【解析】••• f (1) a ,切点为 (1,a) , f (x) 切线方程为:ya (a 1)(x 1),令 x 1,所以切线方程为y0得出2 1 (x1),y 2x 【解析】当x 0时,所以f (x) f (xx) - x ,所以当xe丄,则切线的斜率为x则 f ( x)f (1) a 1 , l 在y 轴的截距为1又f(x)为偶函数,0 时,f(x) e x 11 ,则曲线y f (x)x 4 (sin 才 cos 才)2A 【解析】点(1,0)处的切线斜率为k , k y x 1 3 12 2 1,由点斜式可得切线方程为A .在点(1, 2)处的切线的斜率为f (1) 2,所以切线方程为y 2 2(x 1),即 y 2x .1【解析】••• f (x) 3ax 2 1 ,••• f (1) 3a 1,即切线斜率 k 3a 1,a 27又•/ f(1) a 2,•切点为(1, a 2 ), •••切线过(2,7), •- -------------------------- 3a 1,1 2解得a 1.11.12.13.14.15.16.17.18.19.因此切线的方程为ye20. 3 [解析】因为f x a 1 Inx,所以f 1 a 3.21. 8 [解析】••• y 1丄x,••• y2,二y x lnx在点(1,1)处的切线方程为x 1y 1 2(x 1),-y 2x 1,又切线与曲线y ax1 2 (a 2)x 1相切,当a 0时,y 2x 1 与y 2x 1 平行,故a 0. ;y 2ax (a 2),:•令 2ax a 2 2 得1 1 2x 2,代入y 2x 1,得y 2,二点(2,2)在y ax2 (a 2)x 1 的图象1 21上,故2 a (寸)2(a 2)(寸)1 ,.•. a 8.b b22.—3【解析】由题意可得5 4a -①又f (x) 2ax 「,过点P(2, 5)的切线的斜2 x—7率4a —-②,由①②解得a 1,—2,所以a — 3 .4 2123.(e,e)【解析】由题意得y In x x — 1 Inx,直线2x y 1 0的斜率为2,设xP(m, n),则1 In m 2,解得m e,所以n elne e,所以点P(e,e).2 324.[解析】①③④ 对于①,y 3x , y |x o 0,所以I: y 0是曲线C : y x在点3P(0,0)处的切线,画图可知曲线 C : y X在点P(0,0)附近位于直线l的两侧,①正1 : y x,画图可知曲线C : y sin x在点P 0,0附近位于直线l的两侧,③正确;1 1对于④,y 厂,y艮0 2 1,在点P 0,0处的切线为l: y x,画图可cos x cos 01知曲线C : y tanx在点P 0,0附近位于直线l的两侧,④正确;对于⑤ y —,x y |x 1 1,在点P 1,0 处的切线为l: y x 1,令h(x) x 1 ln x(x 0),1 x 1可得h(x) 1 ,所以h(x)mi n h(1) 0 ,x x故x 1 > In x,可知曲线C : y lnx在点P 1,0附近位于直线l的下侧,⑤错误.125. 2 [解析】y X ,则k ,故切线方程y x过点(1,2)解得2 .确;对于②,因为y 2(x 1),y |x 1 0,所以l: x 1不是曲线C : y (x 1)2在点P 1,0处的切线,②错误;对于③,y cosx,y |x 0 1,在点P 0,0处的切线为27.【解析】(I)由题意f (x) x 2ax ,所以,当a 2时,f(3) 0, f (x) x 2 2x ,所以f (3)因此,曲线y f (x)在点(3, f(3))处的切线方程是 y 3(x 3),即3x y(n)因为g(x) f (x) (x a)cos x sin x 所以g (x)f (x)cosx (x a)sin xcosx ,x(x a) (x a)sin x令 h(x) xsin x ,贝U h (x) 1 cosx 0,所以h(x)在R 上单调递增,因此h(0)(x a)(x sin x),(3)当 a 0时,g (x) (x a)(x sin x),当 x ( ,0)时,x a 0, g(x) 0, g(x)单调递增;(1) 当a0时, g(x) (x a)(x sin x),当x (,a)时,x a0, g (x) 0 , g(x)单调递增;当x (a,0)时,xa 0, g (x)0 , g (x)单调递减;当x (0,)时, x a 0 , g (x)0 , g(x)单调递增.所以, 当xa 时, g (x)1取到极大值,极大值是 g(a)a 3 sina ,当x0时, g (x) 取到极小值,极小值是 g(0)a .(2) 当a0时, g(x)x(x sin x),当x (, )时, g (x) > 0 , g(x)单调递增;0 ,所以,当x 0时,h(x) 0 ;当 x 0时 h(x) 0 .g(x)在()上单调递增,g(x)无极大值也无极小值. 所以,当x (0, a)时,x a 0, g (x) 0, g(x)单调递减;当x (a, )时,x a 0, g (x) 0 , g(x)单调递增.所以,当x 0时,g (x)取到极大值,极大值是g(0) a;当x a时,g(x)取到极小值,极小值是1 3 .g(a) a sin a6综上所述:当a 0时,函数g(x)在(,a)和(0,)上单调递增,在(a,0)上单调递减,函数既1 3有极大值,又有极小值,极大值是g (a) a3 sina,极小值是g(0) a .6当a 0时,函数g(x)在(,)上单调递增,无极值;当a 0时,函数g(x)在(,0)和(a,)上单调递增,在(0,a)上单调递减,函数既1有极大值,又有极小值,极大值是g(0) a,极小值是g(a) a3 sina .6x x28.【解析】(i)因为f (x) e cosx x,所以f (x) e (cosx si n x) 1, f (0) 0 . 又因为f(0) 1,所以曲线y f (x)在点(0, f(0))处的切线方程为y 1.(n)设h(x) e x(cosx sin x) 1 , x [0,?],则h (x) e x(cos x sin x sin x cosx) 2e x sin x .当x (0导时,h(x) 0 ,所以h(x)在区间[0,—]上单调递减.2所以对任意x (0,亍]有h(x) h(0) 0,即f (x) 0 .所以函数f(x)在区间[0,]上单调递减.2所以当x —时,f (x)有最小值f ( ) e2 cos —2 2 2 2 2当x 0 时,f(x)有最大值f (0) e0cos0 0 1.3 2 229.【解析】(I)由f x x ax bx c,得f x 3x 2ax b.因为 f 0 c , f 0 b , 所以曲线y f x 在点0, f 0处的切线方程为y bx c(II )当 a b 4 时,f xx 3 4x 2 4x c ,所以f x3x 2 8x 4.令f x0,得 3x 2 8x 40,解得x 2或x23f x 与f x 在区间 ,上的情况如下:所以, 32 2当c 0且c0时, 27存在X i 4, 2 ,X 22,3X 32 2,0 ,使得 f x , f3x2f X 30 .由f x 的单调性知,当且仅当c 0,3232时,函数27f Xx 4x 4x c 有三个不同零点.(III ) 当4a 2 12b 0 时, f x23x 2axb 0, x ,,此时函数f x 在区间 ,上单调递增,所以f x 不可能有三个不同零点.当 24a 12b0 时,f x3x 2 2ax b 只有 个零点, 记作 X g . 当x ,x 0 时,f x 0, f x在区间,X Q上单调递增; 当xx g ,时,f X 0 ,f x 在区间X Q ,上单调递增.所以 f x 不可能有三个不同零点.综上所述,若函数 f x 有三个不同零点,则必有4a 2 12b 0 .所以k 1时,方程f (x)g(x)在(k, k 1)内存在唯一的根.故a 3b 0是f x 有三个不同零点的必要条件.当a b 4, c 0时,a 2 3b 0 , f x x 3 4x 2 4x x x 2只有两个不同零 点,所以a 2 3b 0不是f x 有三个不同零点的充分条件.2因此a 3b 0是f x 有三个不同零点的必要而不充分条件.30.【解析】(I)由题意知,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为2,所以f'(1) 2 , 又 f '(x) ln x -1,所以 a 1 .x(n) k 1时,方程f(x) g(x)在(1,2)内存在唯一的根.2、口x 设 h(x) f (x) g(x) (x 1)lnx —,e当 x (0,1]时,h(x) 0 ,44 又 h(2) 3ln 2 右 In8 —110,ee所以存在x 。
专题三 导数及其应用第七讲 导数的几何意义、定积分与微积分基本定理答案部分1.D 【解析】通解 因为函数32()(1)=+-+f x x a x ax 为奇函数,所以()()-=-f x f x ,所以3232()(1)()()[(1)]-+--+-=-+-+x a x a x x a x ax ,所以22(1)0-=a x ,因为∈R x ,所以1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .优解一 因为函数32()(1)=+-+f x x a x ax 为奇函数,所以(1)(1)0-+=f f ,所以11(11)0-+--++-+=a a a a ,解得1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .优解二 易知322()(1)[(1)]=+-+=+-+f x x a x ax x x a x a ,因为()f x 为奇函数,所以函数2()(1)=+-+g x x a x a 为偶函数,所以10-=a ,解得1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .2.A 【解析】不妨设111(,ln )P x x ,222(,ln )P x x ,由于12l l ⊥,所以1211()1x x ⨯-=-, 则121x x =.又切线1l :1111ln ()y x x x x -=-,22221:ln ()l y x x x x +=--,于是1(0,ln 1)A x -,1(0,1ln )B x +,所以||2AB =,联立1112221ln ()1ln ()y x x x x y x x x x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪+=--⎪⎩,解得1121P x x x =+,所以1112212PAB P S x x x ∆=⨯⨯=+,因为11x >,所以1112x x +>,所以PAB S ∆的取值范围是(0,1),故选A .3.A 【解析】设函数()y f x =的图象上两点11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则由导数的几何意义可知,点P ,Q 处切线的斜率分别为11()k f x '=,22()k f x '=若函数具有T 性质,则12k k ⋅=1()f x '2()f x '=-1.对于A 选项,()cos f x x '=,显然12k k ⋅=12cos cos x x =-1有无数组解,所以该函数具有T 性质;对于B 选项,1()(0)f x x x'=>,显然 12k k ⋅=1211x x ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质;对于C 选项,()x f x e '=>0, 显然12k k ⋅=12xxe e ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质;对于D 选项,2()3f x x '=≥0,显然12k k ⋅=221233x x ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质.故选A .4.C 【解析】 取满足题意得函数()21f x x =-,若取32k =,则121()()33f f k == 213k <=,所以排除A .若取1110k =, 则111110()()(10)1911111111111010k f f f k k ===>==----,所以排除D ;取满足题 意的函数()101f x x =-,若取2k =,则1111()()412211f f k k ==>==--,所以排除B , 故结论一定错误的是C . 5.D 【解析】11y a x '=-+,由题意得0|2x y ='=,即3a =. 6.D 【解析】由34x x =得,0x =、2x =或2x =-(舍去),直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积23242001(4)(2)|44S x x dx x x =-=-=⎰. 7.B 【解析】3221127133x S x dx ===⎰,22121ln ln 21S dx x x ===⎰,223121x xS e dx e e e ===-⎰.显然213S S S <<,故选B .8.C【解析】∵312201211)()0326S x dx x x =-=⎰阴影=,正方形的面积为1,∴P =16. 9.C【解析】用定积分求解342420021162)(2)323x dx x x x +=-+=⎰,选C 10.C 【解析】1(2)x e x dx +⎰210()x e x e =+=,选C .11.D 【解析】∵1(ln )x x '=,∴421dx x ⎰=4ln ln 4ln 2ln 22x =-=.12.A 【解析】点(1,0)处的切线斜率为k ,213121x k y ='==⨯-=,由点斜式可得切线方程为A .13.D 【解析】因为'2441(1)2x x x x e y e e e --==≥-+++,即tan α≥-1,所以34παπ≤≤.14.2=y x 【解析】∵2ln(1)=+y x ,∴21y x '=+.当0x =时,2y '=, ∴曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为02(0)y x -=-,即2=y x . 15.3-【解析】(1)xy ax a e '=++,由曲线在点(0,1)处的切线的斜率为2-,得0(1)12xx x y ax a e a =='=++=+=-,所以3a =-.16.1ln2-【解析】设y kx b =+与ln 2y x =+和ln(1)y x =+的切点分别为11(,ln 2)x x + 和22(,ln(1))x x +. 则切线分别为1111ln 2()y x x x x --=-,2221ln(1)()1y x x x x -+=-+, 化简得111ln 1y x x x =⋅++,()22221ln 111xy x x x x =++-++, 依题意,()122122111ln 1ln 11x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩,解得112x =,从而1ln 11ln 2b x =+=-.17.21y x =--【解析】由题意可得当0x >时,()ln 3f x x x =-,则1()3f x x'=-,(1)2f '=-,则在点(1,3)-处的切线方程为32(1)y x +=--,即21y x =--.18.0【解析】2221(1)()002x dx x x -=-=⎰. 19.(1,1)【解析】因为xy e =,所以xy e '=,所以曲线xy e =在点()0,1处的切线的斜率0101x k y e ='===,设P 的坐标为()00,x y (00x >),则001y x =,因为1y x=,所以21y x '=-,所以曲线1y x=在点P 处的切线的斜率02201x x k y x ='==-,因为121k k ⋅=-,所以211x -=-,即201x =,解得01x =±,因为00x >,所以01x =,所以01y =,即P 的坐标是()1,1,所以答案应填:()1,1.20.512【解析】由已知得阴影部分面积为221754433x dx -=-=⎰.所以此点取自阴影部分的概率等于553412=.21.53y x =-+【解析】55xy e -'=-,在点(0,3)处的切线的斜率为5-,切线方程为35(0)y x -=--,即53y x =-+. 22.22e【解析】根据对称性,两个阴影部分面积相等, ∴1100=2()22|2x x S e e dx e e -=-=⎰阴,由几何概型的概率计算公式, 得所求的概率为22=S S e阴正. 23.-3【解析】由题意可得542b a -=+① 又2()2bf x ax x'=-,过点)5,2(-P 的切线的斜率7442b a -=- ②,由①②解得1,2a b =-=-,所以3a b +=-. 24.①③④【解析】 对于①,203,|0x y x y =''==,所以:0l y =是曲线3:C y x =在点(0,0)P处的切线,画图可知曲线3:C y x =在点(0,0)P 附近位于直线l 的两侧,①正确;对于②,因为12(1),|0x y x y =-''=+=,所以:1l x =-不是曲线C :2)1(+=x y 在点()0,1-P 处的切线,②错误;对于③,0cos ,|1x y x y =''==,在点()0,0P 处的切线为x y l =:,画图可知曲线C :x y sin =在点()0,0P 附近位于直线l 的两侧,③正确;对于④,21cos y x '=,021|1cos 0x y ='==,在点()0,0P 处的切线为x y l =:,画图可知曲线C :x y tan =在点()0,0P 附近位于直线l 的两侧,④正确;对于⑤1y x '=,1|1x y ='=,在点()0,1P 处的切线为1:-=x y l ,令()1ln (0)h x x x x =-->,可得11()1x h x x x-'=-=,所以min ()(1)0h x h ==,故1ln x x -≥, 可知曲线C :x y ln =在点()0,1P 附近位于直线l 的下侧,⑤错误. 25.2【解析】1y x αα-'=,则k α=,故切线方程y x α=过点(1,2)解得2α=.26.3【解析】393330302=⇒===⎰T T x dx x TT. 27.113[()1]12n n +-+【解析】由01221......(1)n nn nn n n C C x C x C x x +++++=+ 两边同时积分得:111112222220001......(1).nn n n n n C dx C xdx C x dx C x dx x dx +++++=+⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:0122311111111()()()2223212nn n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+=113[()1]12n n +-+.28.23【解析】31211111(sin )cos |cos1cos1333x x x dx x --⎛⎫-⎛⎫⎛⎫+=-=--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎰ 112333=+=. 29.94【解析】a a x dx x S aa ====⎰232303232,解得49=a . 30.43y x =-【解析】∵3ln 4y x '=+,∴切线斜率为4,则切线方程为:430x y --=. 31.1【解析】因为10x =>,所以(1)lg10f ==,又因为230()3af x x t dt x a =+=+⎰,所以3(0)f a =,所以31a =,1a =.32.1NN【解析】由题意可知11()1f x dx N N ≈⎰得11()N f x dx N≈⎰,故积分10()f x dx ⎰的近似值为1N N.33.21【解析】在点2(,)k k a a 处的切线方程为:22(),k k k y a a x a -=-当0y =时,解得2k a x =,所以1135,1641212k k aa a a a +=++=++=. 34.【解析】(Ⅰ)因为()e cos x f x x x =-,所以()e (cos sin )1,(0)0xf x x x f ''=--=.又因为(0)1f =,所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为1y =. (Ⅱ)设()e (cos sin )1xh x x x =--,则()e (cos sin sin cos )2e sin x x h x x x x x x '=---=-.当π(0,)2x ∈时,()0h x '<, 所以()h x 在区间π[0,]2上单调递减.所以对任意π(0,]2x ∈有()(0)0h x h <=,即()0f x '<. 所以函数()f x 在区间π[0,]2上单调递减.因此()f x 在区间π[0,]2上的最大值为(0)1f =,最小值为ππ()22f =-. 35.【解析】(I )()e a x f x x bx -=+,∴()e e (1)e a x a x a x f x x b x b ---'=-+=-+∵曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(e 1)4y x =-+ ∴(2)2(e 1)4f =-+,(2)e 1f '=- 即2(2)2e 22(e 1)4a f b -=+=-+ ①2(2)(12)e e 1a f b -'=-+=- ②由①②解得:2a =,e b =(II )由(I )可知:2()e e x f x x x -=+,2()(1)e e x f x x -'=-+令2()(1)e x g x x -=-,∴222()e (1)e (2)e x x x g x x x ---'=---=-∴()g x 的最小值是(2)(12)e 1g =-=- ∴()f x '的最小值为(2)(2)e e 10f g '=+=->. 即()0f x '>对x ∀∈R 恒成立.∴()f x 在(),-∞+∞上单调递增,无减区间.36.【解析】(Ⅰ)对()f x 求导得222(6)(3)3(6)'(),()x x x xx a e x ax e x a x af x e e +-+-+-+== 因为()f x 在0x =处取得极值,所以'(0)0f =即0a =.当0a =时,()f x =22336,'(),x xx x x f x e e -+=故33(1),'(1),f f e e==从而()f x 在点(1,(1)f )处的切线方程为33(1),y x e e-=-化简得30x ey -=. (Ⅱ)由(Ⅰ)知23(6)'()xx a x af x e-+-+=. 令2()3(6)g x x a x a =-+-+,由()0g x =解得1x =,2x =当1x x <时,()0g x <,即'()0f x <,故()f x 为减函数; 当12x x x <<时,()0g x >,即'()0f x >,故()f x 为增函数; 当2x x >时,()0g x <,即'()0f x <,故()f x 为减函数;由()f x 在[)3,+∞上为减函数,知263,6a x -=≤解得9,2a ≥- 故a 的取值范围为9,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 37.【解析】(Ⅰ)设曲线()y f x =与x 轴相切于点0(,0)x ,则0()0f x =,0()0f x '=,即3002010430x ax x a ⎧++=⎪⎨⎪+=⎩,解得013,24x a ==-. 因此,当34a =-时,x 轴是曲线()y f x =的切线. (Ⅱ)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =<≤,∴()h x 在(1,)+∞无零点. 当x =1时,若54a -≥,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg g ===,故x =1是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数. (ⅰ)若3a -≤或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调, 而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a -≤时,()f x 在(0,1)有一个零点; 当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在(01)单调递增,故当x ()f x 取的最小值,最小值为f 14.①若f >0,即34-<a <0,()f x 在(0,1)无零点.②若f =0,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若f <0,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+, 所以当5344a -<<-时,()f x 在(0,1)有两个零点; 当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 由一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.38.【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,112()ln xx x x a b b f x ae x e e e x x x--=+-+.由题意可得(1)2f =,(1)f e '=.1, 2.a b ==故 (2)由(1)知12()ln xx f x e x e x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()1g x x nx =,则'()1g x nx =.所以当1(0,)x e ∈时,()0g x '<;当1(,)x e ∈+∞时,()0g x '>.故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e+∞单调递增,从而()g x 子啊(0,)+∞的最小值为11()g e e=-.设函数2()xh x xe e-=-,则'()(1)x h x e x -=-.所以当(0,1)x ∈时()0h x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '<故()h x 在(0,1)单调递增, 在(1,)+∞单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)h e=-. 39.【解析】(Ι)因为'1()xf x e x m =-+, x =0是()f x 的极值点,所以'1(0)10f m=-=, 解得1m =,所以函数()f x =xe -ln(x +1),其定义域为(1,)-+∞,因为'1()1xf x e x =-+=(1)11x e x x +-+,设()(1)1x g x e x =+-,则'()(1)0x xg x e x e =++>,所以()g x 在(1,)-+∞上是增函数,又因为(0)0g =,所以当0x >时,()0g x >,即'()0f x >;当10x -<<时,()0g x <,'()0f x <,所以()f x 在(1,0)-上是减函数;在(0,)+∞,上是增函数.(Ⅱ)当2m ≤,(),x ∈-∞+∞时,()()ln ln 2x m x +≤+, 故只需证明当2m =时,()0f x >. 当2m =时,函数()12x f x e x '=-+在()2,-+∞单调递增. 又()()10,00f f ''-<>,故()0f x '=在()2,-+∞有唯一实根0x ,且()01,0x ∈-. 当()02,x x ∈-时,()0f x '<;当()0,x x ∈+∞时,()0f x '>,从而当0x x =时,()f x 取得最小值.由()00f x '=得()00001,ln 22x e x x x =+=-+, 故()()()20000011022x f x f x x x x +≥=+=>++ 综上,当2m ≤时,()0f x >.40.【解析】(1)由()=y f x 的图像过()0,0点,代入得1b =-,由()=y f x 在()0,0处的切线斜率为32,又=0=013'==++12x x y a a x ⎛⎫⎪⎝⎭, 得0a =.(2)(证法一)由均值不等式,当>0x 时,+1+1=+2xx +12x.记()()9=-+6xh x f x x , 则()()()()()()22215454+654'==<-+12+14+1+6+6+6x h x x x x x x x ()()()()32+6-216+1=4+1+6x x x x , 令()()()3=+6-216+1g x x x ,则当0<<2x 时,()()2'=3+6-216<0g x x 因此()g x 在()0,2内是减函数,又由()0=0g ,得()<0g x ,所以()'<0h x 因此()h x 在()0,2内是减函数,又由()0=0h ,得()<0h x , 于是当0<<2x 时, ()9<+6xf x x . (证法二)由(1)知()()=ln +1f x x ,由均值不等式, 当>0x时,+1+1=+2xx +12x令()()=ln +1-k x x x ,则()()1-0=0,'=-1=<0+1+1x k k x x x ,故()<0k x , 即()ln +1<x x ,由此得,当>0x 时,()3<2f x x ,记()()()=+6-9h x x f x x , 则当0<<2x 时,()()()()()31'=++6'-9<++6-92+1h x f x x f x x x x ⎛ ⎝=1[3(1)(6)(218(1)]2(1)x x x x x +++-++1[3(1)(6)(3)18(1)]2(1)2xx x x x x <++++-++()()=7-18<04+1x x x . 因此()h x 在()0,2内是减函数,又由()0=0h ,得()<0h x ,即()9<+6x f x x . 41.【解析】(1)(i )由3()=f x x x -得2()=31f x x '-=3()(33x x+-,当(,3x ∈-∞-和3+∞)时,()>0f x ';当(x ∈时,()<0f x ', 因此,()f x的单调递增区间为(,-∞-和+∞),单调递减区间为(. (ii )曲线C 与其在点1P 处的切线方程为231111=(31)()+,y x x x x x ---即2311y=(31)2,x x x --由23113(31)2=y x x x y x x⎧=--⎪⎨-⎪⎩得3=x x -2311(31)2x x x --, 即211()+2)=0x x x x -(,解得1121=2,2x x x x x x =-=-或故,进而有 1123234111127(3+2)=4x x S x x x x dx x -=-⎰,用2x 代替1x ,重复上述计算过程,可得 322x x =-和42227=4S x ,又2120x x =-≠,所以4212716=0,4S x ⨯≠ 因此有121=16S S . (Ⅱ)记函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠的图象为曲线C ',类似于(Ⅰ)(ii )的正确命题为:若对任意不等式3b a-的实数1x ,曲线C '与其在点111(,())P x g x 处的切线交于另一点222(,())P x g x ,曲线C 与其在点222(,())P x g x 处的切线交于另一点333(,())P x g x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值.证明如下:因为平移变换不改变面积的大小,故可将曲线=()y g x 的对称中心(3b g a -(,))3b a -平移至坐标原点,因而不妨设3()(0)g x ax hx x =+≠,类似(i )(ii )的计算可得41127=4S x ,4212716=0,4S x ⨯≠故121=16S S .。
高考数学考点突破——导数及其应用与定积分:定积分与微积分基本定理 含解析【考点梳理】1.定积分的概念与几何意义(1)定积分的定义如果函数f(x)在区间[a ,b]上连续,用分点将区间[a ,b]等分成n 个小区间,在每个小区间上任取一点ξi(i =1,2,…,n),作和式f(ξi)Δx =f(ξi),当n→∞时,上述和式无限接近于某个常数,这个常数叫做函数f(x)在区间[a ,b]上的定积分,记作f(x)dx ,即f(x)dx =f(ξi).1n i =∑1n i =∑lim n →∞1n i =∑在f(x)dx 中,a ,b 分别叫做积分下限与积分上限,区间[a ,b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x 叫做积分变量,f(x)dx 叫做被积式.(2)定积分的几何意义(1)kf(x)dx=kf(x)dx(k为常数).(2)[f1(x)±f2(x)]dx=f1(x)dx±f2(x)dx.(3)f(x)dx=f(x)dx+f(x)dx(其中a<c<b).3.微积分基本定理一般地,如果f(x)是在区间[a,b]上的连续函数,且F′(x)=f(x),那么f(x)dx=F(b)-F(a).这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿—莱布尼茨公式.可以把F(b)-F(a)记为F(x) ,即f(x)dx=F(x))=F(b)-F(a).【考点突破】考点一、定积分的计算【例1】(1)(cos x+1)dx=________.(2)|x2-2x|dx=________.(3)(2x+)dx=________.[答案] (1) π(2) 8 (3) 1+π4[解析] (1)(cos x+1)dx=(sin x+x)=π.(2)|x2-2x|dx=(x2-2x)dx+(2x-x2)dx=+=+4+4-=8.(3)dx表示以原点为圆心,以1为半径的圆的面积的,∴dx=.又∵ 2xdx=x2=1,∴(2x+)dx=2xdx+dx=1+.。
专题三 导数及其应用第七讲 导数的几何意义、定积分与微积分基本定理2019年1.(2019全国Ⅰ理13)曲线23()e xy x x =+在点(0)0,处的切线方程为____________. 2.(2019全国Ⅲ理6)已知曲线e ln x y a x x =+在点1e a (,)处的切线方程为y =2+b ,则 A .e 1a b ==-, B .a=e ,b =1C .1e 1a b -==,D .1e a -= ,1b =-2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为 A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x =2.(2016年四川)设直线1l ,2l 分别是函数()f x = ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩图象上点1P ,2P 处的切线,1l 与2l 垂直相交于点P ,且1l ,2l 分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是A .(0,1)B .(0,2)C .(0,+∞)D .(1,+∞)3.(2016年山东)若函数()y f x =的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称()y f x =具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是 A .sin y x =B .ln y x =C .x y e=D .3y x =4.(2015福建)若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =-,其导函数()f x '满足()1f x k '>> ,则下列结论中一定错误的是A .11()f kk <B .11()1f k k >-C .11()11f k k <--D .1()11kf k k >-- 5.(2014新课标Ⅰ)设曲线ln(1)y ax x =-+在点(0,0)处的切线方程为2y x =,则a = A .0 B .1 C .2 D .36.(2014山东)直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为A .22B .24C .2D .4 7.(2013江西)若22221231111,,,x S x dx S dx S e dx x===⎰⎰⎰则123,,S S S 的大小关系为A .123S S S <<B .213S S S <<C .231S S S <<D .321S S S <<8.(2012福建)如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为A .14 B .15 C .16 D .179.(2011新课标)由曲线y x =2y x =-及y 轴所围成的图形的面积为A .103 B .4 C .163D .6 10.(2011福建)1(2)x e x dx +⎰等于A .1B .1e -C .eD .1e + 11.(2010湖南)421dx x⎰等于 A .2ln2- B .2ln 2 C .ln 2- D .ln 2 12.(2010新课标)曲线3y 21x x =-+在点(1,0)处的切线方程为A .1y x =-B .1y x =-+C .22y x =-D .22y x =-+ 13.(2010辽宁)已知点P 在曲线y=41xe +上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是A .[0,4π) B .[,)42ππ C .3(,]24ππ D .3[,)4ππ二、填空题14.(2018全国卷Ⅱ)曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为__________. 15.(2018全国卷Ⅲ)曲线(1)xy ax e =+在点(0,1)处的切线的斜率为2-,则a =____. 16.(2016年全国Ⅱ)若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线ln(1)y x =+的切线,则b = .17.(2016年全国Ⅲ) 已知()f x 为偶函数,当0x <时,()ln()3f x x x =-+,则曲线()y f x =,在点(1,3)-处的切线方程是_________.18.(2015湖南)2(1)x dx -⎰= .19.(2015陕西)设曲线xy e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为 .20.(2015福建)如图,点A 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数()2f x x =,若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于 .(第15题) (第17题)21.(2014广东)曲线25+=-xey 在点)3,0(处的切线方程为 .22.(2014福建)如图,在边长为e (e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则他落到阴影部分的概率为______.23.(2014江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b 为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 . 24.(2014安徽)若直线l 与曲线C 满足下列两个条件:)(i 直线l 在点()00,y x P 处与曲线C 相切;)(ii 曲线C 在P 附近位于直线l 的两侧,则称直线l 在点P 处“切过”曲线C .下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号)①直线0:=y l 在点()0,0P 处“切过”曲线C :3y x =②直线1:-=x l 在点()0,1-P 处“切过”曲线C :2)1(+=x y③直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y sin = ④直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y tan = ⑤直线1:-=x y l 在点()0,1P 处“切过”曲线C :x y ln =.25.(2013江西)若曲线1y x α=+(R α∈)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α= . 26.(2013湖南)若209,Tx dx T =⎰则常数的值为 .27.(2013福建)当,1x R x ∈<时,有如下表达式211.......1n x x x x+++++=- 两边同时积分得:1111122222200011.......1ndx xdx x dx x dx dx x+++++=-⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:23111111111()()...()...ln 2.2223212n n +⨯+⨯+⨯++⨯+=+ 请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:0122311111111()()()2223212nn n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+= .28.(2012江西)计算定积分121(sin )x x dx -+=⎰___________.29.(2012山东)设0>a ,若曲线x y =与直线0,==y a x 所围成封闭图形的面积为2a ,则=a .30.(2012新课标)曲线(3ln 1)y x x =+在点(1,1)处的切线方程为________.31.(2011陕西)设2lg 0()30ax x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+⎪⎩⎰…,若((1))1f f =,则a = .32.(2010新课标)设()y f x =为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0()1f x ≤≤,可以用随机模拟方法近似计算积分1()f x dx ⎰,先产生两组(每组N 个)区间[0,1]上的均匀随机数12,,N x x x …和12,,N y y y …,由此得到N 个点(,)(1,2,)i i x y i N =…,,再数出其中满足()(1,2,)i i y f x i N ≤=…,的点数1N ,那么由随机模拟方案可得积分10()f x dx⎰的近似值为 .33.(2010江苏)函数2y x =(0x >)的图像在点2(,)k k a a 处的切线与x 轴交点的横坐标为1k a +,其中*k N ∈,若116a =,则135a a a ++= .三、解答题34.(2017北京)已知函数()cos xf x e x x =-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值.35.(2016年北京)设函数()a xf x xebx -=+,曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(1)4y e x =-+,(I )求a ,b 的值; (II )求()f x 的单调区间.36.(2015重庆)设函数23()()e xx axf x a R +=∈. (Ⅰ)若()f x 在0x =处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线()y f x =在点(1,(1))f处的切线方程;(Ⅱ)若()f x 在[3,)+∞上为减函数,求a 的取值范围. 37.(2015新课标Ⅰ)已知函数31()4f x x ax =++,()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min {},m n 表示m ,n 中的最小值,设函数{}()min (),()h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.38.(2014新课标Ⅰ)设函数1()ln x xbe f x ae x x-=+,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线为(1)2y e x =-+. (Ⅰ)求,a b ;(Ⅱ)证明:()1f x >.39.(2013新课标Ⅱ)已知函数()()ln x f x e x m =-+(Ι)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当2m ≤时,证明()0f x >.40.(2012辽宁)设()()()=ln +1+,,,f x x ax b a b R a b ∈为常数,曲线()=y f x 与直线3=2y x 在()0,0点相切. (1)求,a b 的值;(2)证明:当0<<2x 时,()9<+6xf x x . 41.(2010福建)(1)已知函数3()=f x x x -,其图象记为曲线C .(i )求函数()f x 的单调区间;(ii )证明:若对于任意非零实数1x ,曲线C 与其在点111(,())P x f x 处的切线交于另一点222(,())P x f x ,曲线C 与其在点222(,())P x f x 处的切线交于另一点333(,())P x f x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值; (2)对于一般的三次函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠,请给出类似于(1)(ii )的正确命题,并予以证明.。
专题三 导数及其应用第七讲 导数的几何意义、定积分与微积分基本定理2019年1.(2019全国Ⅰ理13)曲线23()e xy x x =+在点(0)0,处的切线方程为____________. 2.(2019全国Ⅲ理6)已知曲线e ln x y a x x =+在点1e a (,)处的切线方程为y =2x +b ,则 A .e 1a b ==-, B .a=e ,b =1C .1e 1a b -==,D .1e a -= ,1b =-2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为 A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x =2.(2016年四川)设直线1l ,2l 分别是函数()f x = ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩图象上点1P ,2P 处的切线,1l 与2l 垂直相交于点P ,且1l ,2l 分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是A .(0,1)B .(0,2)C .(0,+∞)D .(1,+∞)3.(2016年山东)若函数()y f x =的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称()y f x =具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是 A .sin y x =B .ln y x =C .x y e=D .3y x =4.(2015福建)若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =-,其导函数()f x '满足()1f x k '>> ,则下列结论中一定错误的是A .11()f kk <B .11()1f k k >-C .11()11f k k <--D .1()11kf k k >-- 5.(2014新课标Ⅰ)设曲线ln(1)y ax x =-+在点(0,0)处的切线方程为2y x =,则a = A .0 B .1 C .2 D .36.(2014山东)直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为A .22B .24C .2D .4 7.(2013江西)若22221231111,,,x S x dx S dx S e dx x===⎰⎰⎰则123,,S S S 的大小关系为A .123S S S <<B .213S S S <<C .231S S S <<D .321S S S <<8.(2012福建)如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为A .14 B .15 C .16 D .179.(2011新课标)由曲线y x =2y x =-及y 轴所围成的图形的面积为A .103 B .4 C .163D .6 10.(2011福建)1(2)x e x dx +⎰等于A .1B .1e -C .eD .1e + 11.(2010湖南)421dx x⎰等于 A .2ln2- B .2ln 2 C .ln 2- D .ln 2 12.(2010新课标)曲线3y 21x x =-+在点(1,0)处的切线方程为A .1y x =-B .1y x =-+C .22y x =-D .22y x =-+ 13.(2010辽宁)已知点P 在曲线y=41xe +上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是A .[0,4π) B .[,)42ππ C .3(,]24ππ D .3[,)4ππ二、填空题14.(2018全国卷Ⅱ)曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为__________. 15.(2018全国卷Ⅲ)曲线(1)xy ax e =+在点(0,1)处的切线的斜率为2-,则a =____. 16.(2016年全国Ⅱ)若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线ln(1)y x =+的切线,则b = .17.(2016年全国Ⅲ) 已知()f x 为偶函数,当0x <时,()ln()3f x x x =-+,则曲线()y f x =,在点(1,3)-处的切线方程是_________.18.(2015湖南)2(1)x dx -⎰= .19.(2015陕西)设曲线xy e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为 .20.(2015福建)如图,点A 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数()2f x x =,若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于 .(第15题) (第17题)21.(2014广东)曲线25+=-xey 在点)3,0(处的切线方程为 .22.(2014福建)如图,在边长为e (e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则他落到阴影部分的概率为______.23.(2014江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b 为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 . 24.(2014安徽)若直线l 与曲线C 满足下列两个条件:)(i 直线l 在点()00,y x P 处与曲线C 相切;)(ii 曲线C 在P 附近位于直线l 的两侧,则称直线l 在点P 处“切过”曲线C .下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号)①直线0:=y l 在点()0,0P 处“切过”曲线C :3y x =②直线1:-=x l 在点()0,1-P 处“切过”曲线C :2)1(+=x y③直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y sin = ④直线x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C :x y tan = ⑤直线1:-=x y l 在点()0,1P 处“切过”曲线C :x y ln =.25.(2013江西)若曲线1y x α=+(R α∈)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α= . 26.(2013湖南)若209,Tx dx T =⎰则常数的值为 .27.(2013福建)当,1x R x ∈<时,有如下表达式:211.......1n x x x x+++++=- 两边同时积分得:1111122222200011.......1ndx xdx x dx x dx dx x+++++=-⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:23111111111()()...()...ln 2.2223212n n +⨯+⨯+⨯++⨯+=+ 请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:0122311111111()()()2223212nn n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+= .28.(2012江西)计算定积分121(sin )x x dx -+=⎰___________.29.(2012山东)设0>a ,若曲线x y =与直线0,==y a x 所围成封闭图形的面积为2a ,则=a .30.(2012新课标)曲线(3ln 1)y x x =+在点(1,1)处的切线方程为________.31.(2011陕西)设2lg 0()30ax x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+⎪⎩⎰…,若((1))1f f =,则a = .32.(2010新课标)设()y f x =为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0()1f x ≤≤,可以用随机模拟方法近似计算积分1()f x dx ⎰,先产生两组(每组N 个)区间[0,1]上的均匀随机数12,,N x x x …和12,,N y y y …,由此得到N 个点(,)(1,2,)i i x y i N =…,,再数出其中满足()(1,2,)i i y f x i N ≤=…,的点数1N ,那么由随机模拟方案可得积分10()f x dx ⎰的近似值为 .33.(2010江苏)函数2y x =(0x >)的图像在点2(,)k k a a 处的切线与x 轴交点的横坐标为1k a +,其中*k N ∈,若116a =,则135a a a ++= .三、解答题34.(2017北京)已知函数()cos xf x e x x =-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值.35.(2016年北京)设函数()a xf x xebx -=+,曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(1)4y e x =-+,(I )求a ,b 的值; (II )求()f x 的单调区间.36.(2015重庆)设函数23()()e xx axf x a R +=∈. (Ⅰ)若()f x 在0x =处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线()y f x =在点(1,(1))f处的切线方程;(Ⅱ)若()f x 在[3,)+∞上为减函数,求a 的取值范围. 37.(2015新课标Ⅰ)已知函数31()4f x x ax =++,()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min {},m n 表示m ,n 中的最小值,设函数{}()min (),()h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.38.(2014新课标Ⅰ)设函数1()ln x xbe f x ae x x-=+,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线为(1)2y e x =-+. (Ⅰ)求,a b ;(Ⅱ)证明:()1f x >.39.(2013新课标Ⅱ)已知函数()()ln x f x e x m =-+(Ι)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当2m ≤时,证明()0f x >.40.(2012辽宁)设()()()=ln +1+,,,f x x ax b a b R a b ∈为常数,曲线()=y f x 与直线3=2y x 在()0,0点相切. (1)求,a b 的值;(2)证明:当0<<2x 时,()9<+6xf x x . 41.(2010福建)(1)已知函数3()=f x x x -,其图象记为曲线C .(i )求函数()f x 的单调区间;(ii )证明:若对于任意非零实数1x ,曲线C 与其在点111(,())P x f x 处的切线交于另一点222(,())P x f x ,曲线C 与其在点222(,())P x f x 处的切线交于另一点333(,())P x f x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值; (2)对于一般的三次函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠,请给出类似于(1)(ii )的正确命题,并予以证明.。
专题三 导数及其应用第七讲 导数的几何意义、定积分与微积分基本定理答案部分1.D 【解析】通解 因为函数32()(1)=+-+f x x a x ax 为奇函数,所以()()-=-f x f x ,所以3232()(1)()()[(1)]-+--+-=-+-+x a x a x x a x ax ,所以22(1)0-=a x , 因为∈R x ,所以1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .优解一 因为函数32()(1)=+-+f x x a x ax 为奇函数,所以(1)(1)0-+=f f ,所以11(11)0-+--++-+=a a a a ,解得1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .优解二 易知322()(1)[(1)]=+-+=+-+f x x a x ax x x a x a ,因为()f x 为奇函数,所以函数2()(1)=+-+g x x a x a 为偶函数,所以10-=a ,解得1=a ,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1'=f ,所以曲线()=y f x 在点(0,0)处的切线方程为=y x .故选D .2.A 【解析】不妨设111(,ln )P x x ,222(,ln )P x x ,由于12l l ⊥,所以1211()1x x ⨯-=-, 则121x x =.又切线1l :1111ln ()y x x x x -=-,22221:ln ()l y x x x x +=--,于是1(0,ln 1)A x -,1(0,1ln )B x +,所以||2AB =,联立1112221ln ()1ln ()y x x x x y x x x x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪+=--⎪⎩,解得1121P x x x =+,所以1112212PAB P S x x x ∆=⨯⨯=+,因为11x >,所以1112x x +>,所以PAB S ∆的取值范围是(0,1),故选A .3.A 【解析】设函数()y f x =的图象上两点11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则由导数的几何意义可知,点P ,Q 处切线的斜率分别为11()k f x '=,22()k f x '=若函数具有T 性质,则12k k ⋅=1()f x '2()f x '=-1.对于A 选项,()cos f x x '=,显然12k k ⋅=12cos cos x x =-1有无数组解,所以该函数具有T 性质;对于B 选项,1()(0)f x x x'=>,显然 12k k ⋅=1211x x ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质;对于C 选项,()x f x e '=>0, 显然12k k ⋅=12xxe e ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质;对于D 选项,2()3f x x '=≥0,显然12k k ⋅=221233x x ⋅=-1无解,故该函数不具有T 性质.故选A . 4.C 【解析】 取满足题意得函数()21f x x =-,若取32k =,则121()()33f f k == 213k <=,所以排除A .若取1110k =, 则111110()()(10)1911111111111010k f f f k k ===>==----,所以排除D ;取满足题 意的函数()101f x x =-,若取2k =,则1111()()412211f f k k ==>==--,所以排除B ,故结论一定错误的是C . 5.D 【解析】11y a x '=-+,由题意得0|2x y ='=,即3a =. 6.D 【解析】由34x x =得,0x =、2x =或2x =-(舍去),直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积23242001(4)(2)|44S x x dx x x =-=-=⎰. 7.B 【解析】3221127133x S x dx ===⎰,22121ln ln 21S dx x x ===⎰,223121x xS e dx e e e ===-⎰.显然213S S S <<,故选B . 8.C【解析】∵312201211)()0326S x dx x x =-=⎰阴影=,正方形的面积为1,∴P =16. 9.C【解析】用定积分求解342420021162)(2)323x dx x x x +=-+=⎰,选C 10.C 【解析】1(2)x e x dx +⎰210()x e x e =+=,选C .11.D 【解析】∵1(ln )x x '=,∴421dx x ⎰=4ln ln 4ln 2ln 22x =-=.12.A 【解析】点(1,0)处的切线斜率为k ,213121x k y ='==⨯-=,由点斜式可得切线方程为A .13.D 【解析】因为'2441(1)2x x x xe y e e e--==≥-+++,即tan α≥-1,所以34παπ≤≤. 14.2=y x 【解析】∵2ln(1)=+y x ,∴21y x '=+.当0x =时,2y '=, ∴曲线2ln(1)=+y x 在点(0,0)处的切线方程为02(0)y x -=-,即2=y x . 15.3-【解析】(1)x y ax a e '=++,由曲线在点(0,1)处的切线的斜率为2-,得0(1)12xx x y ax a e a =='=++=+=-,所以3a =-.16.1ln 2-【解析】设y kx b =+与ln 2y x =+和ln(1)y x =+的切点分别为11(,ln 2)x x +和22(,ln(1))x x +. 则切线分别为1111ln 2()y x x x x --=-,2221ln(1)()1y x x x x -+=-+, 化简得111ln 1y x x x =⋅++,()22221ln 111xy x x x x =++-++, 依题意,()122122111ln 1ln 11x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩,解得112x =,从而1ln 11ln2b x =+=-.17.21y x =--【解析】由题意可得当0x >时,()ln 3f x x x =-,则1()3f x x'=-,(1)2f '=-,则在点(1,3)-处的切线方程为32(1)y x +=--,即21y x =--.18.0【解析】2221(1)()002x dx x x -=-=⎰. 19.(1,1)【解析】因为x y e =,所以x y e '=,所以曲线x y e =在点()0,1处的切线的斜率101x k y e ='===,设P 的坐标为()00,x y (00x >),则001y x =,因为1y x =,所以21y x '=-,所以曲线1y x=在点P 处的切线的斜率02201x x k y x ='==-,因为121k k ⋅=-,所以211x -=-,即201x =,解得01x =±,因为00x >,所以01x =,所以01y =,即P 的坐标是()1,1,所以答案应填:()1,1.20.512【解析】由已知得阴影部分面积为221754433x dx -=-=⎰.所以此点取自阴影部分的概率等于553412=.21.53y x =-+【解析】55x y e -'=-,在点(0,3)处的切线的斜率为5-,切线方程为35(0)y x -=--,即53y x =-+. 22.22e【解析】根据对称性,两个阴影部分面积相等, ∴1100=2()22|2x x S e e dx e e -=-=⎰阴,由几何概型的概率计算公式,得所求的概率为22=S S e阴正. 23.-3【解析】由题意可得542b a -=+① 又2()2bf x ax x'=-,过点)5,2(-P 的切线的斜率7442b a -=- ②,由①②解得1,2a b =-=-,所以3a b +=-. 24.①③④【解析】 对于①,203,|0x y x y =''==,所以:0l y =是曲线3:C y x =在点(0,0)P处的切线,画图可知曲线3:C y x =在点(0,0)P 附近位于直线l 的两侧,①正确;对于②,因为12(1),|0x y x y =-''=+=,所以:1l x =-不是曲线C :2)1(+=x y 在点()0,1-P 处的切线,②错误;对于③,0cos ,|1x y x y =''==,在点()0,0P 处的切线为x y l =:,画图可知曲线C :x y sin =在点()0,0P 附近位于直线l 的两侧,③正确;对于④,21cos y x '=,021|1cos 0x y ='==,在点()0,0P 处的切线为x y l =:,画图可知曲线C :x y tan =在点()0,0P 附近位于直线l 的两侧,④正确;对于⑤1y x'=,1|1x y ='=,在点()0,1P 处的切线为1:-=x y l ,令()1ln (0)h x x x x =-->,可得11()1x h x x x-'=-=,所以min ()(1)0h x h ==,故1ln x x -≥, 可知曲线C :x y ln =在点()0,1P 附近位于直线l 的下侧,⑤错误.25.2【解析】1y x αα-'=,则k α=,故切线方程y x α=过点(1,2)解得2α=. 26.3【解析】393330302=⇒===⎰T T x dx x TT. 27.113[()1]12n n +-+【解析】由01221......(1)n nn n n n n C C x C x C x x +++++=+ 两边同时积分得:111112222220001......(1).nn n n n n C dx C xdx C x dx C x dx x dx +++++=+⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:0122311111111()()()2223212nn n n n n C C C C n +⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+=113[()1]12n n +-+.28.23【解析】31211111(sin )cos |cos1cos1333x x x dx x --⎛⎫-⎛⎫⎛⎫+=-=--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎰ 112333=+=. 29.94【解析】a a x dx x S aa ====⎰232303232,解得49=a .30.43y x =-【解析】∵3ln 4y x '=+,∴切线斜率为4,则切线方程为:430x y --=. 31.1【解析】因为10x =>,所以(1)lg10f ==,又因为230()3af x x t dt x a =+=+⎰,所以3(0)f a =,所以31a =,1a =.32.1NN 【解析】由题意可知11()1f x dx N N≈⎰得11()N f x dx N≈⎰,故积分10()f x dx ⎰的近似值为1N N. 33.21【解析】在点2(,)k k a a 处的切线方程为:22(),k k k y a a x a -=-当0y =时,解得2k a x =,所以1135,1641212k k aa a a a +=++=++=. 34.【解析】(Ⅰ)因为()e cos x f x x x =-,所以()e (cos sin )1,(0)0x f x x x f ''=--=.又因为(0)1f =,所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为1y =. (Ⅱ)设()e (cos sin )1x h x x x =--,则()e (cos sin sin cos )2e sin x x h x x x x x x '=---=-.当π(0,)2x ∈时,()0h x '<, 所以()h x 在区间π[0,]2上单调递减.所以对任意π(0,]2x ∈有()(0)0h x h <=,即()0f x '<. 所以函数()f x 在区间π[0,]2上单调递减.因此()f x 在区间π[0,]2上的最大值为(0)1f =,最小值为ππ()22f =-. 35.【解析】(I )()e a x f x x bx -=+ ,∴()e e (1)e a x a x a x f x x b x b ---'=-+=-+∵曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(e 1)4y x =-+ ∴(2)2(e 1)4f =-+,(2)e 1f '=- 即2(2)2e 22(e 1)4a f b -=+=-+ ①2(2)(12)e e 1a f b -'=-+=- ②由①②解得:2a =,e b =(II )由(I )可知:2()e e x f x x x -=+,2()(1)e e x f x x -'=-+令2()(1)e x g x x -=-,∴222()e (1)e (2)e x x x g x x x ---'=---=-∴()g x 的最小值是(2)(12)e 1g =-=- ∴()f x '的最小值为(2)(2)e e 10f g '=+=->. 即()0f x '>对x ∀∈R 恒成立.∴()f x 在(),-∞+∞上单调递增,无减区间.36.【解析】(Ⅰ)对()f x 求导得222(6)(3)3(6)'(),()x x x xx a e x ax e x a x af x e e +-+-+-+==因为()f x 在0x =处取得极值,所以'(0)0f =即0a =.当0a =时,()f x =22336,'(),x xx x xf x e e-+=故33(1),'(1),f f e e ==从而()f x 在点(1,(1)f )处的切线方程为33(1),y x e e-=-化简得30x ey -=. (Ⅱ)由(Ⅰ)知23(6)'()xx a x af x e-+-+=. 令2()3(6)g x x a x a =-+-+,由()0g x =解得166a x -=,266a x -=当1x x <时,()0g x <,即'()0f x <,故()f x 为减函数; 当12x x x <<时,()0g x >,即'()0f x >,故()f x 为增函数; 当2x x >时,()0g x <,即'()0f x <,故()f x 为减函数;由()f x 在[)3,+∞上为减函数,知23,x =≤解得9,2a ≥-故a 的取值范围为9,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 37.【解析】(Ⅰ)设曲线()y f x =与x 轴相切于点0(,0)x ,则0()0f x =,0()0f x '=,即3002010430x ax x a ⎧++=⎪⎨⎪+=⎩,解得013,24x a ==-. 因此,当34a =-时,x 轴是曲线()y f x =的切线. (Ⅱ)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =<≤,∴()h x 在(1,)+∞无零点. 当x =1时,若54a -≥,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg g ===,故x =1是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数. (ⅰ)若3a -≤或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调, 而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a -≤时,()f x 在(0,1)有一个零点; 当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在(01)单调递增,故当x ()f x 取的最小值,最小值为f 14.①若f >0,即34-<a <0,()f x 在(0,1)无零点.②若f =0,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若f <0,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当5344a -<<-时,()f x 在(0,1)有两个零点; 当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 由一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.38.【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,112()ln xx x x a b b f x ae x e e e x x x--=+-+.由题意可得(1)2f =,(1)f e '=.1, 2.a b ==故 (2)由(1)知12()ln xx f x e x e x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()1g x x nx =,则'()1g x nx =.所以当1(0,)x e ∈时,()0g x '<;当1(,)x e ∈+∞时,()0g x '>.故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e+∞单调递增,从而()g x 子啊(0,)+∞的最小值为11()g e e=-.设函数2()xh x xe e-=-,则'()(1)x h x e x -=-.所以当(0,1)x ∈时()0h x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '<故()h x 在(0,1)单调递增, 在(1,)+∞单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)h e=-. 39.【解析】(Ι)因为'1()xf x e x m =-+, x =0是()f x 的极值点,所以'1(0)10f m=-=, 解得1m =,所以函数()f x =xe -ln(x +1),其定义域为(1,)-+∞,因为'1()1xf x e x =-+=(1)11x e x x +-+,设()(1)1x g x e x =+-,则'()(1)0x x g x e x e =++>,所以()g x 在(1,)-+∞上是增函数,又因为(0)0g =,所以当0x >时,()0g x >,即'()0f x >;当10x -<<时,()0g x <,'()0f x <,所以()f x 在(1,0)-上是减函数;在(0,)+∞,上是增函数.(Ⅱ)当2m ≤,(),x ∈-∞+∞时,()()ln ln 2x m x +≤+, 故只需证明当2m =时,()0f x >. 当2m =时,函数()12xf x e x '=-+在()2,-+∞单调递增. 又()()10,00f f ''-<>,故()0f x '=在()2,-+∞有唯一实根0x ,且()01,0x ∈-. 当()02,x x ∈-时,()0f x '<;当()0,x x ∈+∞时,()0f x '>,从而当0x x =时,()f x 取得最小值.由()00f x '=得()00001,ln 22x e x x x =+=-+, 故()()()20000011022x f x f x x x x +≥=+=>++ 综上,当2m ≤时,()0f x >.40.【解析】(1)由()=y f x 的图像过()0,0点,代入得1b =-,由()=y f x 在()0,0处的切线斜率为32,又=0=013'==++12x x y a a x ⎛⎫⎪⎝⎭, 得0a =.(2)(证法一)由均值不等式,当>0x 时,+1+1=+2xx +12x.记()()9=-+6xh x f x x , 则()()()()()()22215454+654'==<-+12+14+1+6+6+6x h x x x x x x x ()()()()32+6-216+1=4+1+6x x x x , 令()()()3=+6-216+1g x x x ,则当0<<2x 时,()()2'=3+6-216<0g x x 因此()g x 在()0,2内是减函数,又由()0=0g ,得()<0g x ,所以()'<0h x 因此()h x 在()0,2内是减函数,又由()0=0h ,得()<0h x , 于是当0<<2x 时, ()9<+6xf x x . (证法二)由(1)知()()=ln +1f x x ,由均值不等式, 当>0x时,+1+1=+2x x+12x令()()=ln +1-k x x x ,则()()1-0=0,'=-1=<0+1+1x k k x x x ,故()<0k x , 即()ln +1<x x ,由此得,当>0x 时,()3<2f x x ,记()()()=+6-9h x x f x x , 则当0<<2x 时,()()()()()31'=++6'-9<++6-92+1h x f x x f x x x x ⎛ ⎝=1[3(1)(6)(218(1)]2(1)x x x x x ++++-++1[3(1)(6)(3)18(1)]2(1)2xx x x x x <++++-++()()=7-18<04+1x x x . 因此()h x 在()0,2内是减函数,又由()0=0h ,得()<0h x ,即()9<+6x f x x . 41.【解析】(1)(i )由3()=f x x x -得2()=31f x x '-=3(x ,当(,x ∈-∞-和+∞)时,()>0f x ';当(x ∈时,()<0f x ', 因此,()f x的单调递增区间为(,3-∞-和3+∞(),单调递减区间为(3-3. (ii )曲线C 与其在点1P 处的切线方程为231111=(31)()+,y x x x x x ---即2311y=(31)2,x x x --由23113(31)2=y x x x y x x⎧=--⎪⎨-⎪⎩得3=x x -2311(31)2x x x --, 即211()+2)=0x x x x -(,解得1121=2,2x x x x x x =-=-或故,进而有1123234111127(3+2)=4x x S x x x x dx x -=-⎰,用2x 代替1x ,重复上述计算过程,可得 322x x =-和42227=4S x ,又2120x x =-≠,所以4212716=0,4S x ⨯≠ 因此有121=16S S . (Ⅱ)记函数32()g x ax bx cx d =+++(0)a ≠的图象为曲线C ',类似于(Ⅰ)(ii )的正确命题为:若对任意不等式3b a-的实数1x ,曲线C '与其在点111(,())P x g x 处的切线交于另一点222(,())P x g x ,曲线C 与其在点222(,())P x g x 处的切线交于另一点333(,())P x g x ,线段1223,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值.证明如下:因为平移变换不改变面积的大小,故可将曲线=()y g x 的对称中心(3b g a -(,))3b a -平移至坐标原点,因而不妨设3()(0)g x ax hx x =+≠,类似(i )(ii )的计算可得 41127=4S x ,4212716=0,4S x ⨯≠故121=16S S .。