2020-2021学年高考数学 考点 第四章 导数及其应用 导数的概念及运算(理).docx
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- 2020-2021学年高考数学 考点 第四章 导数及其应用 导数的概念及运算理 2020 2021 学年 高考 数学 第四 导数 及其 应用 概念 运算
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1、导数的概念及运算1导数的概念(1)一般地,函数yf (x)在xx0处的瞬时变化率是 ,我们称它为函数yf (x)在xx0处的导数,记作f(x0)或y|xx0,即f(x0) .(2)如果函数yf (x)在开区间(a,b)内的每一点处都有导数,其导数值在(a,b)内构成一个新函数,这个函数称为函数yf (x)在开区间(a,b)内的导函数简称导数,记作f(x)或y.2导数的几何意义函数yf (x)在点xx0处的导数的几何意义,就是曲线yf (x)在点P(x0,f (x0)处的切线的斜率k,即kf(x0)3基本初等函数的导数公式基本初等函数导数f (x)c(c为常数)f(x)0f (x)x(Q*)f(
2、x)x1f (x)sin xf(x)cos xf (x)cos xf(x)sin xf (x)exf(x)exf (x)ax(a0)f(x)axln af (x)ln xf(x)f (x)logax(a0,a1)f(x)4.导数的运算法则若f(x),g(x)存在,则有(1)f (x)g(x)f(x)g(x);(2)f (x)g(x)f(x)g(x)f (x)g(x);(3)(g(x)0)5复合函数的导数复合函数yf (g(x)的导数和函数yf (u),ug(x)的导数间的关系为yxyuux,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积概念方法微思考1根据f(x)的几何意义思考一下,|f(
3、x)|增大,曲线f (x)的形状有何变化?提示|f(x)|越大,曲线f (x)的形状越来越陡峭2直线与曲线相切,是不是直线与曲线只有一个公共点?提示不一定1(2020新课标)函数的图象在点,(1)处的切线方程为ABCD【答案】B【解析】由,得,(1),又(1),函数的图象在点,(1)处的切线方程为,即故选2(2020新课标)若直线与曲线和圆都相切,则的方程为ABCD【答案】D【解析】直线与圆相切,那么圆心到直线的距离等于半径,四个选项中,只有,满足题意;对于选项:与联立,可得,此时无解;对于选项:与联立,可得,此时解得;直线与曲线和圆都相切,方程为,故选3(2019新课标)曲线在点处的切线方程
4、为ABCD【答案】C【解析】由,得,曲线在点处的切线方程为,即故选4(2019新课标)已知曲线在点处的切线方程为,则A,B,C,D,【答案】D【解析】的导数为,由在点处的切线方程为,可得,解得,又切点为,可得,即,故选5(2018全国)若函数图象上点,(1)处的切线平行于直线,则AB0CD1【答案】D【解析】函数的导数为,可得点,(1)处的切线斜率为,由点,(1)处的切线平行于直线,可得,解得,故选6(2018新课标)设函数若为奇函数,则曲线在点处的切线方程为ABCD【答案】D【解析】函数,若为奇函数,所以:可得,所以函数,可得,曲线在点处的切线的斜率为:1,则曲线在点处的切线方程为:故选7(
5、2016山东)若函数的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称具有性质下列函数中具有性质的是ABCD【答案】A【解析】函数的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则函数的导函数上存在两点,使这点的导函数值乘积为,当时,满足条件;当时,恒成立,不满足条件;当时,恒成立,不满足条件;当时,恒成立,不满足条件;故选8(2016四川)设直线,分别是函数图象上点,处的切线,与垂直相交于点,且,分别与轴相交于点,则的面积的取值范围是ABCD【答案】A【解析】设,当时,当时,的斜率,的斜率,与垂直,且,即直线,取分别得到,联立两直线方程可得交点的横坐标为,函数在上为减函
6、数,且,则,的面积的取值范围是故选9(2020新课标)设函数,若(1),则_【答案】1【解析】函数,若(1),则,故答案为:110(2019全国)若函数,则_【答案】3【解析】由,得,故答案为:311(2018天津)已知函数,为的导函数,则(1)的值为_【答案】e【解析】函数,则;(1)故答案为:12(2016天津)已知函数,为的导函数,则的值为_【答案】3【解析】,故答案为:313(2020上海)已知函数,是的反函数,则_【答案】【解析】由,得,把与互换,可得的反函数为故答案为:14(2020新课标)曲线的一条切线的斜率为2,则该切线的方程为_【答案】【解析】的导数为,设切点为,可得,解得,
7、即有切点,则切线的方程为,即,故答案为:15(2019天津)曲线在点处的切线方程为_【答案】【解析】由题意,可知:,曲线在点处的切线方程:,整理,得:故答案为:16(2019江苏)在平面直角坐标系中,点在曲线上,且该曲线在点处的切线经过点,为自然对数的底数),则点的坐标是_【答案】【解析】设,由,得,则该曲线在点处的切线方程为,切线经过点,即,则点坐标为故答案为:17(2019江苏)在平面直角坐标系中,是曲线上的一个动点,则点到直线的距离的最小值是_【答案】4【解析】由,得,设斜率为的直线与曲线切于,由,解得曲线上,点到直线的距离最小,最小值为故答案为:418(2019新课标)曲线在点处的切线
8、方程为_【答案】【解析】,当时,在点处的切线斜率,切线方程为:故答案为:19(2018新课标)曲线在点处的切线方程为_【答案】【解析】,当时,曲线在点处的切线方程为故答案为:20(2018新课标)曲线在点处的切线的斜率为,则_【答案】【解析】曲线,可得,曲线在点处的切线的斜率为,可得:,解得故答案为:21(2018新课标)曲线在点处的切线方程为_【答案】【解析】,当时,曲线在点处的切线方程为故答案为:22(2017全国)若曲线的切线与直线平行,则的方程为_【答案】【解析】设切点为,可得,的导数为,由切线与直线平行,可得,解得,即有切点为,可得切线的方程为,即为故答案为:23(2017天津)已知
9、,设函数的图象在点,(1)处的切线为,则在轴上的截距为_【答案】1【解析】函数,可得,切线的斜率为:(1),切点坐标,切线方程为:,在轴上的截距为:故答案为:124(2017新课标)曲线在点处的切线方程为_【答案】【解析】曲线,可得,切线的斜率为:切线方程为:,即:故答案为:25(2016新课标)已知为偶函数,当时,则曲线在点处的切线方程是_【答案】【解析】为偶函数,可得,当时,即有时,可得(1),(1),则曲线在点处的切线方程为,即为故答案为:26(2016新课标)已知为偶函数,当时,则曲线在点处的切线方程是_【答案】【解析】已知为偶函数,当时,设,则,则,(1)曲线在点处的切线方程是即故答
10、案为:27(2016新课标)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则_【答案】【解析】设与和的切点分别为,、,;由导数的几何意义可得,得再由切点也在各自的曲线上,可得联立上述式子解得;从而得出故答案为:28(2018江苏)记,分别为函数,的导函数若存在,满足且,则称为函数与的一个“点”(1)证明:函数与不存在“点”;(2)若函数与存在“点”,求实数的值;(3)已知函数,对任意,判断是否存在,使函数与在区间内存在“点”,并说明理由【解析】(1)证明:,则由定义得,得方程无解,则与不存在“点”;(2),由得,得,得;(3),由,假设,得,得,由,得,得,令,设,则,(1),得(1),又的图象在上不间
11、断,则在上有零点,则在上有零点,则存在,使与在区间内存在“”点29(2016新课标)已知函数()当时,求曲线在,(1)处的切线方程;()若当时,求的取值范围【解析】当时,(1),即点为,函数的导数,则(1),即函数的切线斜率(1),则曲线在处的切线方程为;,在上单调递增,(1),(1),在上单调递增,(1),满足题意;,存在,函数在上单调递减,在,上单调递增,由(1),可得存在,不合题意综上所述,另解:若当时,可得,即为,由的导数为,由的导数为,函数在递增,可得,则函数在递增,则,可得恒成立,即有30(2020北京)已知函数()求曲线的斜率等于的切线方程;()设曲线在点,处的切线与坐标轴围成的
12、三角形的面积为,求的最小值【解析】()的导数,令切点为,可得切线的斜率为,切线的方程为;()曲线在点,处的切线的斜率为,切线方程为,令,可得,令,可得,由,可知为偶函数,不妨设,则,由,得,当时,递增;当时,递减,则在和处取得极小值,且为最小值32,所以的最小值为3231(2020新课标)设函数,曲线在点,处的切线与轴垂直(1)求;(2)若有一个绝对值不大于1的零点,证明:所有零点的绝对值都不大于1【解析】(1)由,得,即;(2)证明:设为的一个零点,根据题意,且,则,且,令,当,时,当,时,可知在,上单调递减,在,上单调递增又,(1),设 为的零点,则必有,即,得,即所有零点的绝对值都不大于
13、132(2016北京)设函数(1)求曲线在点,处的切线方程;(2)设,若函数有三个不同零点,求的取值范围;(3)求证:是有三个不同零点的必要而不充分条件【解析】(1)函数的导数为,可得在点,处的切线斜率为,切点为,可得切线的方程为;(2)设,即有,由,可得,由的导数,当或时,递增;当时,递减即有在处取得极大值,且为0;在处取得极小值,且为由函数有三个不同零点,可得,解得,则的取值范围是;(3)证明:若有三个不同零点,令,可得的图象与轴有三个不同的交点即有有3个单调区间,即为导数的图象与轴有两个交点,可得,即,即为;若,即有导数的图象与轴有两个交点,当,时,满足,即有,图象与轴交于,则的零点为2
14、个故是有三个不同零点的必要而不充分条件强化训练1(2019西湖区校级模拟)已知某函数的导数为y,则这个函数可能是()AylnBylnCyln(1x)Dyln【答案】A【解析】对选项求导A、(ln)(),符合;对于B,不符合;对于C,不符合;对于D,yln(x1),不符合;故选A2(2020重庆模拟)函数f(x)ax2+bx(a0,b0)在点(1,f(1)处的切线斜率为2,则的最小值是()A10B9C8D【答案】B【解析】由f(x)ax2+bx,得f(x)2ax+b,又f(x)ax2+bx(a0,b0)在点(1,f(1)处的切线斜率为2,所以f(1)2a+b2,即则当且仅当,即时“”成立所以的最
15、小值是9故选B3(2019西湖区校级模拟)函数f(x)cosx(sinx+1)的导数是()Acos2x+sinxBcos2xsinxCcos2x+cosxDcos2xcosx【答案】B【解析】f(x)sinx(sinx+1)+cosxcosxcos2xsin2xsinxcos2xsinx故选B4(2019西湖区校级模拟)函数f(x)cosx+sinx,则()ABCD【答案】C【解析】f(x)cosxsinx,故选C5(2019西湖区校级模拟)下列运算正确的是()A(3x)3xlnxBCD(log2x)【答案】D【解析】(3x)3xln3,故选D6(2019新疆模拟)已知f(x)x3x2f(1)
16、1,则f(1)()A3B2C2D3【答案】A【解析】f(x)x3x2f(1)1,则f(x)3x22xf(1),则f(1)3+2f(1),解得f(1)3故选A7(2019怀化三模)已知函数f(x)及其导数f(x),若存在x0使得f(x0)f(x0),则称x0是f(x)的一个“巧值点”给出下列五个函数:f(x)x2,f(x)ex,f(x)lnx,f(x)tanx,其中有“巧值点”的函数的个数是()A1B2C3D4【答案】B【解析】根据题意,依次分析所给的函数:、若f(x)x2;则f(x)2x,由x22x,得x0或x2,这个方程显然有解,故符合要求;、若f(x)ex;则f(x)ex,即exex,此方
17、程无解,不符合要求;、f(x)lnx,则f(x),若lnx,利用数形结合可知该方程存在实数解,符合要求;、f(x)tanx,则f(x)(),即sinxcosx1,变形可sin2x2,无解,不符合要求;故选B8(2020滨州三模)函数ylnx的图象在点xe(e为自然对数的底数)处的切线方程为()Ax+ey1+e0Bxey+1e0Cx+ey0Dxey0【答案】D【解析】ylnx的导数为y,可得函数ylnx的图象在点xe处的切线斜率为k,且切点为(e,1),则切线的方程为y1(xe),化为xey0故选D9(2020镜湖区校级模拟)若曲线yex在x0处的切线也是曲线ylnx+2b的切线,则实数b()A
18、1B1C2De【答案】B【解析】曲线yex的导数为yex,可得在x0处的切线斜率为k1,切点为(0,1),则切线的方程为yx+1,设直线yx+1与ylnx+2b相切的切点为(m,2b+lnm),由ylnx+2b的导数为y,可得切线的斜率为,则1,2b+lnmm+1,解得m1,b1,故选B10(2020香坊区校级一模)过直线yx上一点P可以作曲线f(x)xlnx两条切线,则点P横坐标t的取值范围为()At1Bt0C0t1D【答案】C【解析】设切点为(m,mlnm),m0,由f(x)xlnx的导数为f(x)1,可得切线的斜率为1,又P(t,t),可得1,化为tmmlnm,设g(x)xxlnx,可得
19、g(x)1(1+lnx)lnx,当x1时,g(x)0,g(x)递减;当0x1时,g(x)0,g(x)递增可得g(x)在x1处取得最大值1,g(x)的图象如右图,由题意可得当0t1时,方程tmmlnm有两解,故选C11(2020南岗区校级四模)曲线f(x)f(1)ex(e1)x在点(0,f(0)处的切线的斜率为()A2eBC1D42e【答案】A【解析】f(x)f(1)ex(e1)x的导数为f(x)f(1)ex(e1),可得f(1)f(1)e(e1),解得f(1)1,所以f(x)ex(e1)x,f(x)ex(e1),则在点(0,f(0)处的切线的斜率为kf(0)e0(e1)2e,故选A12(202
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