2020年高考数学总复习 第3章2 导数的概念及其几何意义课时闯关(含解析) 北师大版

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2020年高考数学总复习 第3章2 导数的概念及其几何意义课时闯关(含解析) 北师大版

[A级 基础达标]

1.已知函数y=f(x)的图像如图,则f′(xA)与f′(xB)的大小关系是( )

A.f′(xA)>f′(xB)

B.f′(xA)<f′(xB)

C.f′(xA)=f′(xB)

D.不能确定

解析:选B.f′(xA)和f′(xB)分别表示函数图像在点A、B处的切线斜率,故f′(xA)<f′(xB).

2.(2020·上饶检测)函数y=3x2在x=1处的导数为( )

A.2

B.3

C.6

D.12

解析:选C.f′(1)=limΔx→0 3(1+Δx)2-3×12Δx

=limΔx→0 3+6Δx+3(Δx)2-3Δx=6.

3.设f(x)=ax+4,若f′(1)=2,则a等于( )

A.2

B.-2

C.3

D.-3

解析:选A.∵f(1+Δx)-f(1)Δx=a(1+Δx)+4-a-4Δx

=a,∴f′(1)=a,又f′(1)=2,

∴a=2.

4.曲线y=f(x)=2x-x3在点(1,1)处的切线方程为________.

解析:∵f′(1)=limΔx→0 2(1+Δx)-(1+Δx)3-(2-1)Δx=-1,

∴曲线在(1,1)处的切线方程为y-1=-(x-1),即x+y-2=0. 答案:x+y-2=0

5.函数y=x2在x=________处的导数值等于其函数值.

解析:y=f(x)=x2在x=x0处的导数值为f′(x0)

=limΔx→0

f(x0+Δx)-f(x0)Δx=limΔx→0(Δx+2x0)=2x0.

由2x0=x20,解得x0=0或x0=2.

答案:0或2

6.(2020·南昌调研)若一物体的运动方程为s=3t2+2,求此物体在t=1时的瞬时速度.

解:limΔx→0 s(1+Δt)-s(1)Δt=limΔx→0 3(1+Δt)2+2-3×12-2Δt

=limΔx→06Δt+3(Δt)2Δt=limΔx→0(6+3Δt)=6.

所以物体在t=1时的瞬时速度是6.

[B级 能力提升]

7.设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a等于( )

A.1

B.12

C.-12

D.-1

解析:选A.令f(x)=y=ax2,则2=k=f′(1)

=limΔx→0f(1+Δx)-f(1)Δx=2a,故a=1.

8.如图所示,单位圆中弧AB的长为x,f(x)表示弧AB与弦AB所围成的弓形面积的2倍,则函数y=f(x)的图像是( )

解析:选D.不妨设A固定,B从A点出发绕圆周旋转一周,刚开始时x很小,即弧AB长度很小,这时给x一个改变量Δx,那么弧AB与弦AB所围成的弓形面积的改变量非常小,即弓形面积的变化较慢;

当弦AB接近于圆的直径时,同样给x一个改变量Δx,那么弧AB与弦AB所围成的弓形面积的改变量将较大,即弓形面积的变化较快;

从直径的位置开始,随着B点的继续旋转,弓形面积的变化又由变化较快变为越来越慢.

由上可知函数y=f(x)的图像应该是首先比较平缓,然后变得比较陡峭,最后又变得比较平缓,对比各选项知D正确. 9.(2020·宜春质检)在平面直角坐标系xOy中,点P在曲线C:y=x3-10x+3上,且在第二象限内,已知曲线C在点P处的切线的斜率为2,则点P的坐标为________.

解析:设P点的坐标为(x0,y0).y′=limΔx→0

ΔyΔx

=limΔx→0 (x+Δx)3-10(x+Δx)+3-x3+10x-3Δx=3x2-10.已知曲线C在点P处的切线的斜率kP=2,则3x20-10=2,解得x0=±2,∵点P在第二象限内,∴x0=-2.又点P在曲线C上,则y0=(-2)3-10×(-2)+3=15,∴点P的坐标为(-2,15).

答案:(-2,15)

10.(2020·榆林调研)已知曲线y=13x3上一点P2,83,如图所示.

(1)求曲线在点P处的切线的斜率;

(2)求曲线在点P处的切线方程.

解:(1)因为y=13x3,

所以y′= ΔyΔx

=limΔx→0 13(x+Δx)3-13x3Δx

=limΔx→013 3x2·Δx+3x(Δx)2+(Δx)3Δx

=limΔx→013[3x2+3x·Δx+(Δx)2]=x2,

∵点P的坐标为2,83,

所以曲线y=13x3在点P处的切线的斜率为4.

(2)曲线y=13x3在点P处的切线方程是y-83=4(x-2),

即12x-3y-16=0.

11.(创新题)已知曲线C的方程为y=x3.

(1)求曲线C在横坐标为1的点处的切线方程; (2)试判断(1)中的切线与曲线C是否还有其他公共点.

解:(1)将x=1代入曲线C的方程得切点坐标为(1,1),故切线的斜率k=limΔx→0 ΔyΔx

=limΔx→0 (1+Δx)3-1Δx=limΔx→0[3+3Δx+(Δx)2]=3,∴切线方程为y-1=3(x-1),即3x-y-2=0.

(2)由y=3x-2y=x3消去y,整理得(x-1)(x2+x-2)=0,解得x1=1,x2=-2,从而所求公共点为(1,1),(-2,-8).说明切线与曲线C的公共点除了切点外,还有另外的点.