《状元之路》2016届高考数学理新课标A版一轮总复习:必修部分 开卷速查13 变化率与导数、导数的计算

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开卷速查(十三) 变化率与导数、导数的计算
A级 基础巩固练
1.[2014·课标全国Ⅱ]设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方
程为y=2x,则a=( )
A.0 B.1
C.2 D.3

解析:y′=a-1x+1,由题意得y′|x=0=2,

即a-1=2,所以a=3.
答案:D
2.已知点P在曲线y=4ex+1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,π4 B.π4,π2
C.π2,3π4 D.3π4,π
解析:y′=-4exex+12=-4ex+2+1ex≥-1(当且仅当ex=1,即x=0时

取等号),即-1≤tanα<0,所以3π4≤α<π.
答案:D
3.已知函数f(x)=23x3-2ax2-3x(a∈R),若函数f(x)的图像上点
P(1,m)处的切线方程为3x-y+b=0,则m的值为( )
A.-13 B.-12
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C.13 D.12
解析:∵f(x)=23x3-2ax2-3x,
∴f′(x)=2x2-4ax-3,
∴过点P(1,m)的切线斜率k=f′(1)=-1-4a.
又点P(1,m)处的切线方程为3x-y+b=0,
∴-1-4a=3,∴a=-1,
∴f(x)=23x3+2x2-3x.
又点P在函数f(x)的图像上,
∴m=f(1)=-13,故选A.
答案:A
4.已知曲线y=14x2-3lnx的一条切线的斜率为-12,则切点横坐
标为( )
A.-2 B.3
C.2或-3 D.2

解析:设切点坐标为(x0,y0),∵y′=12x-3x,

∴y′|x=x0=12x0-3x0=-12,即x20+x0-6=0,解得x0=2或-3(舍).
答案:D
5.曲线y=e-2x+1在点(0,2)处的切线与直线y=0和y=x围成的
三角形的面积为( )
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A.13 B.12
C.23 D.1
解析:y′|x=0=(-2e-2x)|x=0=-2,故曲线y=e-2x+1在点(0,2)
处的切线方程为y=-2x+2,易得切线与直线y=0和y=x的交点分
别为(1,0),23,23,故围成的三角形的面积为12×1×23=13.
答案:A
6.下列四个图像中,有一个是函数f(x)=13x3+ax2+(a2-4)x+1(a
∈R,a≠0)的导函数y=f′(x)的图像,则f(1)=( )

A.103 B.43
C.-23 D.1
解析:f′(x)=x2+2ax+a2-4,因为a≠0,所以f′(x)不是偶函数,
排除第一、二个图像,由于开口向上,所以第三个图像是f′(x)的图像,






f′0=0,

-2a2>0.
a=-2,f(x)=13x3-2x2+1,f(1)=-23.选C.

答案:C
7.已知函数f(x)=f ′π2sinx+cosx,则fπ4=__________.
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解析:由已知:f ′(x)=f ′π2cosx-sinx.则f ′π2
=-1,因此f(x)=-sinx+cosx, fπ4=0.
答案:0
8.若以曲线y=13x3+bx2+4x+c (c为常数)上任意一点为切点的切
线的斜率恒为非负数,则实数b的取值范围为__________.
解析:y′=x2+2bx+4,∵y′≥0恒成立,
∴Δ=4b2-16≤0,∴-2≤b≤2.
答案:[-2,2]
9.曲线f(x)=f′1eex-f(0)x+12x2在点(1,f(1))处的切线方程为
__________.
解析:f′(x)=f′1eex-f(0)+x⇒f′(1)=f′1ee1-f(0)+1⇒f(0)=

1.在函数f(x)=f′1eex-f(0)+12x2中,令x=0,则得f′(1)=e.所以f(1)
=e-12,所以f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=e(x-1)+f(1)=ex-12,
即y=ex-12.
答案:y=ex-12
10.已知点M是曲线y=13x3-2x2+3x+1上任意一点,曲线在M
处的切线为l,求:
(1)斜率最小的切线方程;
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(2)切线l的倾斜角α的取值范围.
解析:(1)∵y′=x2-4x+3=(x-2)2-1≥-1,

∴当x=2时,y′=-1,y=53.
∴斜率最小的切线过点2,53,斜率k=-1.
∴切线方程为x+y-113=0.
(2)由(1)得k≥-1,∴tanα≥-1,
∴α∈0,π2∪3π4,π.
B级 能力提升练
11.已知P,Q为抛物线x2=2y上两点,点P,Q的横坐标分别为
4,-2,过P,Q分别作抛物线的切线,两切线交于点A,则点A的纵
坐标为( )
A.1 B.3
C.-4 D.-8
解析:依题意,得P(4,8),Q(-2,2).

由y=x22,得y′=x.
∴在点P处的切线方程为y-8=4(x-4),
即y=4x-8.①
在点Q处的切线方程为y-2=-2(x+2),
即y=-2x-2.②
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联立①,②得点A(1,-4),故选C.
答案:C
12.已知曲线f(x)=xn+1(n∈N*)与直线x=1交于点P,设曲线y=
f(x)在点P处的切线与x轴交点的横坐标为xn,则log2 013x1+log2 013x
2

+…+log2 013x2 012的值为__________.

解析:f′(x)=(n+1)xn,k=f′(1)=n+1,
点P(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(x-1),
令y=0,得x=1-1n+1=nn+1,即xn=nn+1,

∴x1·x2·…·x2 012=12×23×34×…×2 0112 012×2 0122 013=12 013,则log2 013x
1

+log2 013x2+…+log2 013x2 012=log2 013(x1x2…x2 012)=-1.
答案:-1
13.已知函数f(x)=x-2x,g(x)=a(2-lnx)(a>0).若曲线y=f(x)
与曲线y=g(x)在x=1处的切线斜率相同,求a的值,并判断两条切线
是否为同一条直线.
解析:根据题意有
曲线y=f(x)在x=1处的切线斜率为f′(1)=3,
曲线y=g(x)在x=1处的切线斜率为g′(1)=-a.
所以f′(1)=g′(1),即a=-3.
曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y-f(1)=3(x-1),又f(1)=-
1,
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得:y+1=3(x-1),
即切线方程为3x-y-4=0.
曲线y=g(x)在x=1处的切线方程为y-g(1)=3(x-1).又g(1)=
-6.
得y+6=3(x-1),即切线方程为3x-y-9=0,
所以,两条切线不是同一条直线.
14.已知函数f(x)=x3+x-16.
(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线方程;
(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=-14x+3垂直,求切点坐
标与切线的方程.
解析:(1)可判定点(2,-6)在曲线y=f(x)上.
∵f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1,
∴在点(2,-6)处的切线的斜率为k=f′(2)=13.
∴切线的方程为y=13(x-2)+(-6),
即y=13x-32.
(2)设切点为(x0,y0),
则直线l的斜率为f′(x0)=3x20+1,
∴直线l的方程为y=(3x20+1)(x-x0)+x30+x0-16,
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又∵直线l过点(0,0),
∴0=(3x20+1)(-x0)+x30+x0-16,
整理得,x30=-8,∴x0=-2.
∴y0=(-2)3+(-2)-16=-26,
k=3×(-2)2+1=13.
∴直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26).
(3)∵切线与直线y=-x4+3垂直,
∴切线的斜率k=4.
设切点的坐标为(x0,y0),则f′(x0)=3x20+1=4,
解得x0=±1.

∴ x0=1,y0=-14或 x0=-1,y0=-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.