2021-2022学年高中人教A版数学选修1-1测评：第三章　习题课——导数运算及几何意义的综合问题 WORD版含解析.docx

1、习题课导数运算及几何意义的综合问题课后篇巩固提升基础巩固1.若f(x)=x2-2x-4ln x,则f(x)0的解集为()A.(0,+)B.(-1,0)(2,+)C.(2,+)D.(-1,0)解析由题知,f(x)的定义域为(0,+),f(x)=2x-2-4x,令2x-2-4x0,整理得x2-x-20,解得x2或x0的解集为(2,+).故选C.答案C2.若曲线f(x)=13x3+x2+mx的切线中,只有一条与直线x+y-3=0垂直,则实数m的值等于()A.2B.0C.0或2D.3解析依题意,只有一条切线的斜率等于1,又f(x)=x2+2x+m,所以方程x2+2x+m=1只有一个实数根,于是=4-4

2、(m-1)=0,解得m=2.答案A3.已知f(x)=f(1)x+4x,则f(1)=()A.1B.4C.2D.-1解析因为f(x)=f(1)x+4x,所以f(x)=-f(1)x2+4.因此f(1)=-f(1)12+4,解得f(1)=2.答案C4.经过点(3,0)的直线l与抛物线y=x22的两个交点处的切线相互垂直,则直线l的斜率k等于()A.-16B.-13C.12D.-12解析设直线l的斜率为k,则其方程为y=k(x-3),设直线l与抛物线的两个交点为A(x1,y1),B(x2,y2),由y=x22,y=k(x-3),得x2-2kx+6k=0,所以x1x2=6k.又对y=x22求导有y=x,所

3、以抛物线在A,B两点处的切线的斜率分别为x1,x2,于是有x1x2=6k=-1,所以k=-16.答案A5.下列说法正确的是()A.曲线的切线和曲线有且只有一个交点B.曲线的切线和曲线可能有无数个交点C.已知y=ln 2,则y=12D.函数f(x)=x3在原点处的切线为y轴解析对于A,例如y=cosx在(0,1)处的切线和y=cosx有无数个交点,故A错误,从而可知B正确;对于C,y=ln2,y=0,故C错误;对于D,由f(x)=x3,得f(x)=3x2,所以f(0)=0,所以函数f(x)=x3在原点处的切线方程是y=0,即为x轴,故D错误.故选B.答案B6.给出定义:若函数f(x)在D上可导,

4、即f(x)存在,且导函数f(x)在D上也可导,则称f(x)在D上存在二阶导函数,记f(x)=(f(x),若f(x)0在D上恒成立,则称f(x)在D上为凸函数,以下四个函数在0,2上不是凸函数的是()A.f(x)=sin x+cos xB.f(x)=ln x-2xC.f(x)=-x3+2x-1D.f(x)=-xe-x解析若f(x)=sinx+cosx,则f(x)=-sinx-cosx,在0,2上,恒有f(x)0;若f(x)=lnx-2x,则f(x)=-1x2,在0,2上,恒有f(x)0;若f(x)=-x3+2x-1,则f(x)=-6x,在0,2上,恒有f(x)0,故选D.答案D7.已知函数f(x

5、)的图象在x=2处的切线方程为2x+y-3=0,则f(2)+f(2)=.解析切线2x+y-3=0的斜率为-2,所以f(2)=-2.又切点在切线上,所以22+y-3=0.因此y=f(2)=-1,故f(2)+f(2)=-1+(-2)=-3.答案-38.已知a=limx0f(x0+x)-f(x0)x,b=limx0f(x0-x)-f(x0)x,c=limx0f(x0+2x)-f(x0)x,d=limx0f(x0+x)-f(x0-x)x,e=limxx0f(x)-f(x0)x-x0,则a,b,c,d,e中有相等关系的是.解析容易推得c=d,又在e=limxx0f(x)-f(x0)x-x0中,若令x-x

6、0=x,则该式可化为e=limxx0f(x)-f(x0)x-x0=limx0f(x0+x)-f(x0)x,所以a=e,因此具有相等关系的是c=d,a=e.答案c=d,a=e9.曲线y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线方程为.解析由题意可知y=3(2x+1)ex+3(x2+x)ex=3(x2+3x+1)ex,k=y|x=0=3.曲线y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线方程为y=3x.答案y=3x10.已知曲线y=x2+1,问是否存在实数a,使得经过点(1,a)能够作出该曲线的两条切线?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.解存在.因为y=x2+1,所以y=2x.设切点为(

7、t,t2+1),所以切线斜率为y|x=t=2t,于是切线方程为y-(t2+1)=2t(x-t),将(1,a)代入,得a-(t2+1)=2t(1-t),即t2-2t+(a-1)=0.因为切线有两条,所以=(-2)2-4(a-1)0,解得a0)的导函数,且满足xf(x)+2f(x)=1x2,f(1)=1,则f(x)的解析式为()A.f(x)=lnx+1x2(x0)B.f(x)=ln x+1(x0)C.f(x)=lnxx2+1(x0)D.f(x)=lnxx+1(x0)解析xf(x)+2f(x)=1x2,x2f(x)+2xf(x)=1x.x2f(x)=x2f(x)+2xf(x),可设x2f(x)=(l

8、nx+c),即f(x)=lnx+cx2.又f(1)=1,c=1.f(x)=lnx+1x2(x0).答案A3.若f(x)=x3-f(1)x2+x+4,则f(1)=.解析因为f(x)=x3-f(1)x2+x+4,所以f(x)=3x2-2f(1)x+1,所以f(1)=3-2f(1)+1,解得f(1)=43.答案434.设曲线y=xn+1(nN*)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,令an=lg xn,则a1+a2+a99的值为.解析y|x=1=n+1(nN*),曲线在点(1,1)处的切线为y-1=(n+1)(x-1)(nN*),令y=0,得x=xn=nn+1(nN*),an=lgnn+

9、1(nN*),a1+a2+a99=lg12+lg23+lg99100=lg122399100=lg1100=-2.答案-25.已知f(x)=(x-a)(x-b)(x-c)(abc),试证明方程f(x)=0必有两个实数根.证明法一:因为f(x)=(x-a)(x-b)(x-c)=(x-a)(x-b)(x-c),所以f(x)=(x-b)(x-c)+(x-a)(x-b)(x-c)=(x-b)(x-c)+(x-a)(x-c)+(x-a)(x-b).令g(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+(x-a)(x-c),因为abc,所以有g(a)=(a-b)(a-c)0,g(b)=(b-a)(b-c

10、)0,根据函数零点的性质知,函数g(x)在区间(b,a)和(c,b)内各有一个零点,故f(x)=0有两个实根,且一个大于b,另一个小于b.法二:f(x)=(x-a)(x-b)(x-c)=x3-(a+b+c)x2+(ab+bc+ac)x-abc,f(x)=3x2-2(a+b+c)x+(ab+bc+ac).=-2(a+b+c)2-43(ab+bc+ac)=4(a+b+c)2-3(ab+bc+ac)=4(a2+b2+c2-ab-bc-ac)=2(a2+b2-2ab)+(b2+c2-2bc)+(c2+a2-2ac)=2(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2,abc,0恒成立.方程f(x)=0必有两个

11、实数根.6.设函数f(x)=ax-bx,曲线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;(2)证明:曲线y=f(x)在任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形面积为定值,并求此定值.(1)解方程7x-4y-12=0可化为y=74x-3.当x=2时,y=12.又f(x)=a+bx2,于是2a-b2=12,a+b4=74,解得a=1,b=3,故f(x)=x-3x.(2)证明设P(x0,y0)为曲线上任一点,由y=1+3x2,知曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为y-y0=1+3x02(x-x0),即y-x0-3x0=1+3x02(x-x0).令x=0,得y=-6x0,从而得切线与直线x=0的交点坐标为0,-6x0.令y=x,得y=x=2x0,从而得切线与直线y=x的交点坐标为(2x0,2x0).所以曲线在点P(x0,y0)处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形面积为126x0|2x0|=6.故曲线y=f(x)在任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形面积为定值,此定值为6.