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第09讲 导数的运算及切线方程
【知识点总结】
一、基本概念
1、导数的概念
Δy
y=f (x) x=x
0
Δx→0 Δy Δx Δx
设函数 在 附近有定义,如果 时, 与 的比 (也叫函数的平均变化
Δy
Δx y=f (x) x x
0
率)有极限,即 无限趋近于某个常数,我们把这个极限值做函数 在 处的导数,记作
lim Δy lim f(x +Δx)−f(x ) lim f(x)−f(x )
f' (x 0 ) 或 y' | x=x 0 . 即 f' (x 0 )= Δx→0 Δx = Δx→0 0 Δx 0 = x→x 0 x−x 0 0 .
2、导数的几何意义
y=f (x) x f' (x ) y=f (x) P(x ,f (x )) PT
0 0 0 0
函数 在 处的导数 ,表示曲线 在点 处的切线 的斜率,即
tanα=f' (x 0 ) α P y−y 0 =f' (x 0 )(x−x 0 ).
,其中 为切线的倾斜角,如图所示,过点 的切线方程为
t=0 t
S=S(t). t
0
~t
1
3、导数的物理意义:设 时刻一车从某点出发,在 时刻车走了一定的距离 在 时刻,
S(t )−S(t )
1 0
,
S(t )−S(t ), t −t t t t
1 0 1 0 0 0 0
车走了 这一段时间里车的平均速度为 当 与 很接近时,该平均速度近似于
t ~t S' (t ) t
1 0 0 0
时刻的瞬时速度.若令 ,则可以认为 ,即 就是 时刻的瞬时速度.
二、基本初等函数的导数公式
基本初等函数的导数公式如表
y=f (x) y' =f' (x)
y=c y' =0
y=xn(x∈N¿) y=nxn−1
,n为正整数
y=xα (x>0,α≠0且α ∈Q) y' =αxα−1,α
为有理数y=ax (a>0,且a ≠1) y' =axlnay=log
a
x(a>0且a ≠1.x>0)
y' =
1
xlna
y=sinx y' =cosx
y=cosx y' =−sinx
注:
三、导数的运算法则(和、差、积、商)
设 均可导,则
(1) (2)
(3) (4)
注:
四、复合函数的导数
复合函数 的导数与函数 的导数之间具有关系 ,该关系用语
言表述就是“ 对 的导数等于 对 的导数与 对 的导数的乘积”,也就是先把 当作一个整体,
把 对 求导,再把 对 求导,这两者的乘积就是复合函数 对 的导数,
即 .
【典型例题】
例1.(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数 ,则曲线 在点 处
的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
解:∵ 的导数为 ,
∴ .∵ ,∴曲线 在点 处的切线方程为 ,即
.故选:C.例2.(2022·湖南·雅礼中学高三阶段练习)已知 为偶函数,当 时, ,则曲线
在点 处的切线斜率是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【详解】
设 ,则 , ,又 为偶函数,
∴ ,则对应导函数为 ,
∴ ,即所求的切线斜率为2.
故选:B
例3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则 的值为( )
A. B. C.10 D.20
【答案】D
【详解】
因为 ,所以 ,
所以 .
故选:D
例4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则f(x)所有的切线中斜率最小的切线方
程为___________.
【答案】4x﹣2y﹣3=0
【详解】
解:由 ,得 ,
由 ,当且仅当x=1时等号成立,
∴x=1满足题意,此时 ,又 ,∴所求切线方程为 ,即4x﹣2y﹣3=0.
故答案为:4x﹣2y﹣3=0.
例5.(2022·全国·高三专题练习)若直线y=kx与曲线y=e2x相切,则切点坐标为____.【答案】( ,e)
【详解】
设切点的坐标为(m,n),
y=e2x的导数为y′=2e2x,
由切线方程y=kx,
可得2e2m=k,n=km=e2m,k>0,
解得m ,n=e,
即切点的坐标为( ,e).
故答案为:( ,e).
例6.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数 ,则曲线 在点
处的切线方程是_______________________.
【答案】
【详解】
由题意得 ,将 与 分别代入,
得 , ,
解得 , ,而 ,
所以所求切线方程是 ,即 .
故答案为:
例7.(2022·浙江·高三专题练习)请用函数求导法则求出下列函数的导数.
(1) ;(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) .
【详解】(1)因为 ,则 ;
(2)因为 ,则 ;
(3)因为 ,则 ;
(4)因为 ,则
;
(5)因为 ,故 .
例8.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线 .
(1)求曲线S在点 处的切线方程;
(2)求过点 并与曲线S相切的直线方程.
【详解】
(1)∵ ,则 ,
∴当 时, ,
∴点 处的切线方程为: ,即 .
(2)设切点坐标为 ,则直线斜率 ,而 ,整理得:
∴ ,则 ,即有 ,解得
,
当 时: ,直线方程为 ;
当 时, ,直线方程为 ;当 时, ,直线方程为 .
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习)某物体沿水平方向运动,其前进距离 (米)与时间 (秒)的关系为
,则该物体在运动前2秒的平均速度为( )A.18米/秒 B.13米/秒 C.9米/秒 D. 米/秒
【答案】C
【分析】
利用平均变化率的定义可得出该物体在运行前 秒的平均速度为 ,进而可求得结果.
【详解】
∵ ,
∴该物体在运动前2秒的平均速度为 (米/秒).
故选:C.
2.(2022·全国·高三专题练习)函数 的图象如图所示,则下列数值排序正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
利用导数几何意义和过两点的直线的斜率公式,结合图象即得结果.
【详解】
如图所示, 是函数 的图象在 (即点A)处切线的斜率 , 是函数 的图象在
(即点B)处切线的斜率 , 是割线 的斜率.由图象知, ,即 .
故选:B.
3.(2022·全国·高三专题练习(理))若函数 可导,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据导函数的定义得 ,根据 ,
即可求出结果.
【详解】
.
故选:C.
4.(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数 ,若 ,则 (
)
A.36 B.12 C.4 D.2
【答案】C
【分析】
根据函数 在 处的导数的定义将 变形为 即可求解.
【详解】
解:根据题意, ,则 ,则 ,若 ,则
,
则有 ,即 ,
故选:C.
5.(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数 的图象如下所示, 为 的导函数,根据图
象判断下列叙述正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
利用导数的几何意义,结合函数图象,即可判断 与 、 与 ,及其与0的大小关系.
【详解】
由曲线上一点的导数表示该点切线的斜率,结合图象知: ,而 ,
故选:B.
6.(2022·浙江·高三专题练习)若函数 满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据导数的定义可直接化简求得结果.
【详解】.故选: .
【点睛】
本题考查根据导数的定义求值的问题,属于基础题.
7.(2022·全国·高三专题练习(理))函数 的图像在点 处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
求导,计算 ,即得解
【详解】
, , , ,
因此,所求切线的方程为 ,即 .
故选:B
8.(2022·全国·高三专题练习)若曲线 上任意一点处的切线的倾斜角的取值范围是[
),则a=( )
A. B. C. D.3
【答案】C
【分析】
先求得 ,根据曲线切线的倾斜角的取值范围是 ,得到 ,列出方程,即可求
解.
【详解】
由题意,函数 ,可得 ,
又由曲线 的切线的倾斜角的取值范围是 ,
可得切线的斜率的取值范围是 ,所以 ,又因为 ,所以
解得 .故选:C.
9.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的图象在点 处的切线过点 ,则
( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】
求出函数 的导数,利用导数的几何意义结合切线经过的两点列式求解即得.
【详解】
依题意, , ,
因函数 的图象在点 处的切线过点 ,于是得 ,解得 ,
所以 .
故选:C
10.(2022·全国·高三专题练习)设函数 ,曲线 在点 处的切线方程为
,则曲线 在点 处的切线的斜率为( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】
利用 在点 处的切线方程为 可得 然后利用导数的几何意义求 切线斜率
即可.
【详解】
因为 ,所以 .又曲线 在点 处的切线方程为 ,
所以 ,所以 ,即曲线 在点 处的切线的斜率为4.
故选:A.
11.(2022·全国·高三专题练习)曲线 在点 处的切线的倾斜角为 ,则点 的坐标为( )A. B. C. D. 或
【答案】D【分析】
可求得切线的斜率 ,即 ,可得解
【详解】
切线的斜率 ,
设切点 的坐标为 ,则 .
又∵ ,∴ ,解得 或 ,
∴切点 的坐标为 或 .
故选:D
12.(2022·全国·高三专题练习)若点 是曲线 上任意一点,则点 到直线 的最小
值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】
求出平行于直线 且与曲线 相切直线的切点坐标,再利用点到直线的距离公式,即可求
解.
【详解】
设平行于直线 且与曲线 相切的直线切点为 ,
由 ,则 ,
令 ,整理得 ,解得 或 (舍去),
由 ,可得 ,即切点坐标为 ,
又由点到直线 的距离公式,可得 ,即点P到直线 的距离的最小值为 .
故选:B.
13.(2022·全国·高三专题练习(文))曲线 在 处的切线如图所示,则
( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
求出切线方程,利用导数的几何意义求出 的值,利用切线方程求出 的值,进而可求得
的值.
【详解】
设曲线 在 处的切线方程为 ,则 ,解得 ,
所以,曲线 在 处的切线方程为 ,所以, , ,
因此, .
故选:C.
14.(2022·全国·高三专题练习(文))直线 与曲线 相切于点 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
将切点坐标代入切线方程可求得 ,根据 得到 ;将切点坐标代入 得到 ;由此可求得结果.
【详解】
为切点, ,解得: ,
, ,又 , .故选:B.
15.(2022·全国·高三专题练习(文))直线 是曲线 的一条切线,则实数k的值为(
)
A. B. C.1 D.【答案】A
【分析】
设切点为 ,求出函数的导函数,即可求出切线方程,再根据切线过定点 ,即可求出 ,
从而求出切线的斜率;
【详解】
解:设切点为 ,
由 ,得 ,则 ,
则曲线在切点处的切线方程为 ,
由已知可得,切线过定点 ,
代入切线方程可得: ,解得 ,
则 .
故选:A.
16.(2022·全国·高三专题练习)动点P,Q分别在函数 , 的图象上运动,则
的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据题意,当过P点的切线与直线 平行时,切线与直线 的距离即为所求,再根据导数
的几何意义求解即可.
【详解】
解:因为 ,所以 ,设动点 ,
当 在P点处切线与 平行,
过点P作直线垂线,垂足为点Q时, 取得最小值,即为两平行直线间的距离,亦即点P到直线 的距离是 的最小值.
令 ,解得 ,故 ,
所以 .
故选:C
17.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线 在点 处的切线也是曲线 的一
条切线,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据导数的几何意义可求得 在 点处的切线方程,设其与 相切于点 ,由切线斜率可
求得 ,利用两点连线斜率公式构造方程求得 .
【详解】
, , , ,
在点 处的切线方程为: ;
设 与 相切于点 ,则 ,解得: ,
又 , ,解得: .
故选:C.
18.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的图象在点 处的切线方程是
,那么 ( )
A.2 B.1 C. D.【答案】D
【分析】
根据导数的几何意义确定斜率与切点即可求解答案.
【详解】
因为 ,所以 ,因此切线方程的斜率 ,所以有 ,得 ,
又切点在切线上,可得切点坐标为 ,
将切点代入 中,有 ,得 ,
所以 .
故选:D.
19.(2022·全国·高三专题练习)设曲线 和曲线 在它们的公共点 处
有相同的切线,则 的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
利用导数的几何意义可知 ,可求得 ;根据 为两曲线公共点可构造方程求得 ,代
入可得结果.
【详解】
, , , , ,
又 为 与 公共点, , ,解得: ,
.
故选:D.
20.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在区间 上的函数 , ,若
以上两函数的图像有公共点,且在公共点处切线相同,则m的值为( )
A.2 B.5 C.1 D.0
【答案】C
【分析】
设两曲线 与 公共点为 ,分别求得函数的导数,根据两函数的图像有公共点,且在公
共点处切线相同,列出等式,求得公共点的坐标,代入函数 ,即可求解.
【详解】根据题意,设两曲线 与 公共点为 ,其中 ,
由 ,可得 ,则切线的斜率为 ,
由 ,可得 ,则切线的斜率为 ,
因为两函数的图像有公共点,且在公共点处切线相同,
所以 ,解得 或 (舍去),
又由 ,即公共点的坐标为 ,
将点 代入 ,可得 .
故选:C.
21.(2022·全国·高三专题练习(理))设 为曲线 上的点,且曲线 在点 处切线的倾
斜角的取值范围为 ,则点 横坐标的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
因为 ,又因为曲线 在点 处切线的倾斜角的取值范围为 ,则切线的斜率 ,
所以 ,解得 ,故选A.
22.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的导函数为 ,且满足 ,则
( )
A. B. C. D.【答案】C
【分析】
求出导数后,把 x=e代入,即可求解.
【详解】
因为 ,所以 ,解得 .
故选:C.
23.(2022·全国·高三专题练习)设 , , ,…, ,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
分别求解 ,归纳可得 ,即得解
【详解】
, , ,
, ,
所以 ( ).
故 .
故选:A
24.(2022·全国·高三专题练习)设 ,且 ,则常数 的值为( )
A.0 B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】
求出函数 的导函数,再根据给定等式列式即可求得常数 .
【详解】
由 得, ,
依题意得, ,解得 ,
所以常数 的值为 .
故选:B
二、多选题
25.(2022·全国·高三专题练习)(多选)为了评估某种治疗肺炎药物的疗效,现有关部门对该药物在人
体血管中的药物浓度进行测量,甲、乙两人服用该药物后,血管中的药物浓度 (单位: )随时间(单位: )变化的关系如图所示,则下列四个结论中正确的是( )A.在 时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同
B.在 时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度的瞬时变化率相同
C.在 这个时间段内,甲、乙两人血管中的药物浓度的平均变化率相同
D.在 , 两个时间段内,甲血管中的药物浓度的平均变化率不相同
【答案】ACD
【分析】
根据已知血管中的药物浓度 随时间 变化图象,结合瞬时变化率、平均变化率的概念判断各选项的正误.
【详解】
A:在 时刻,两图象相交,即此时甲、乙两人血管中的药物浓度相同,正确;
B:两条曲线在 时刻的切线的斜率不相等,所以甲、乙两人血管中的药物浓度的瞬时变化率不相同,错
误;
C:根据平均变化率公式,可知在 这个时间段内,甲、乙两人血管中的药物浓度的平均变化率都是
,正确;
D:在 时间段内,甲血管中的药物浓度的平均变化率是 ,在 时间段内,甲血管中的药物
浓度的平均变化率是 ,显然不相等,正确.
故选:ACD.26.(2022·全国·高三专题练习)若直线 是函数 图像的一条切线,则函数 可以是
( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】求得已知直线的斜率 ,对选项中的函数分别求导,可令导数为 ,解方程即可判断结论
【详解】
解:直线 的斜率为 ,
由 的导数为 ,即切线的斜率小于0,故A不正确;
由 的导数为 ,而 ,解得 ,故B正确;
由 的导数为 ,而 有解,故C正确;
由 的导数为 ,而 ,解得 ,故D正确,
故选:BCD
【点睛】
此题考查导数的几何意义,正确求导是解题的关键,考查运算能力,属于基础题
27.(2022·全国·高三专题练习)(多选)下列函数求导运算错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】
直接利用常见函数的求导公式和导数的四则运算即可计算.
【详解】
,故A错误;
,故B正确;
,故C错误;
,故D错误.故选ACD.三、填空题
28.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 在区间 上的平均变化率为 ,则 在区间
上的平均变化率为______.
【答案】
【分析】
根据函数平均变化率公式进行化简并计算得到 ,代入 中得到函数 表达式,再根据函数平
均变化率公式求 在区间 上的平均变化率.
【详解】
函数 在区间 上的平均变化率为 , , ,
,所以 在区间 上的平均变化率为 .
故答案为:
29.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 在 处的瞬时变化率为 ,则
______.
【答案】9
【分析】
利用导数的定义求导函数,结合已知求参数 ,进而可求 .
【详解】
由题知, ,得 ,∴ .
故答案为:9
30.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则 所有的切线中斜率最小的切线方程
为_________.
【答案】
【分析】
求得函数导数,由基本不等关系求得导数的最小值,即函数所有切线中斜率最小值,进而求得切线方程.
【详解】
由 , ,
则 , 时等号成立,
则函数 所有切线中斜率最小为3,且过点 ,
则切线方程为
故答案为:
31.(2022·全国·高三专题练习)曲线 的一条切线过点 ,则该切线的斜率为_______.
【答案】
【分析】
设切点坐标为 ,求函数的导数,可得切线的斜率,切线的方程,代入 ,求切点坐标,切线的
斜率.
【详解】
由 ,设切线斜率为 ,切点横坐标为 ,则 ,得 ,所以
故答案为:
32.(2022·浙江·高三专题练习)曲线 上的任意一点P处切线的倾斜角的取值范围是
________.
【答案】
【分析】
求出导数,可得导函数的值域即为倾斜角的正切值取值范围,即可得出倾斜角范围.
【详解】由 可得 ,
设点P处切线的倾斜角为 ,则可得 ,
,则可得 .
故答案为: .
33.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在 上的函数 ,则曲线 在点处的切线方程是______.
【答案】
【分析】
利用导数的几何意义求出切线斜率,进而可得切线方程.
【详解】
令 ,得 .对 求导,得 ,
所以 ,故曲线 在点 处的切线方程为 .
故答案为: .
34.(2022·全国·高三专题练习)已知f(x)=x2,则过点P(-1,0),曲线y=f(x)的切线方程为__________
【答案】 或
【分析】
首先判断 不在曲线 上,设出切点坐标,利用导数求得斜率,由此列方程求得切点的横坐标,进
而求得切线的斜率,由此求得切线方程.
【详解】
点P(-1,0)不在f(x)=x2上,设切点坐标为(x, ),由f(x)=x2可得 ,
0
∴切线的斜率 .切线方程为 .
∵切线过点P(-1,0),∴k= =2x,解得x=0或x=-2,
0 0 0
∴k=0或-4,故所求切线方程为y=0或4x+y+4=0.
故答案为: 或
35.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数 ,若直线 过点 ,并且与曲线
相切,则直线l的方程为______________.
【答案】
【分析】
设出切点坐标 ,求出函数的导数,利用导数的几何意义可得切线方程为,再根据切线 过点 ,可求出 ,进而求出结果.【详解】
∵点 不在曲线 上,设切点坐标为 .
又∵ ,所以
∴ 在 处的切线方程为 ,
∵切线 过点 ,
∴ ,解得 ,
∴直线 的方程为: ,即直线方程为 .
故答案为: .
【点睛】
方法点睛:用导数求切线方程的关键在于求出切点 及斜率,其求法为:设 是曲线
上的一点,则以 的切点的切线方程为: .若曲线 在点 的切
线平行于 轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为 .
36.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的图象在点 处的切线与直线
平行.则 ______.
【答案】0
【分析】
由 , 求得 ,由此求得 .
【详解】
在 图象上, ,
的斜率为 ,
, ,
所以 .所以 .
故答案为:
37.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 , ,若直线 函数
, 的图象均相切,则 的值为________.【答案】
【分析】
设直线 与函数 的图像相切的切点为 ,
求得 的导数,可得切线的斜率,进而得到切点和切线方程,联立 ,利用判别式为0即可解出a.
【详解】
设直线 与函数 的图像相切的切点为 ,
由 可得 ,即切点为 ,
则 ,所以切线方程为 ;
联立 ,可得 ,
由题意可得 ,解得 .
故答案为:
38.(2022·全国·高三专题练习)函数 的图象在点P处的切线方程是: ,若点P的横坐
标为5,则 ______.
【答案】
【分析】
利用切线的斜率求得 ,利用切点求得 .
【详解】
由于切线方程是 ,所以 ,
由于切点在切线上, ,即 ,
所以 .
故答案为:
39.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的图象在点 处的切线与直线垂直,则a的值为___________
【答案】
【分析】
根据点P在函数的图象上,求得b的值,得到 ,利用导数的几何意义和直线垂直的条件求得 .
【详解】
由已知可得 在函数 的图象上,所以 ,即 ,解得 ,所以
,故 .则函数 的图象在点 处的切线的斜率 ,因为切
线与直线 垂直,所以 ,
即 .
故答案为: .
40.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 在 处的切线方程为
,则 ___.
【答案】
【分析】
根据导数的几何意义可知 ,又 在切线上,可解得 的值,进而可求 的值.
【详解】
由 ,得 ,
, ,
又切线方程为: ,即 ,
故 ,
解得 ,
故 , ,
即 ,
故答案为: .
41.(2022·全国·高三专题练习(理))我国魏晋时期的科学家刘徽创立了“割圆术”,实施“以直代
曲”的近似计算,用正 边形进行“内外夹逼”的办法求出了圆周率 的精度较高的近似值,这是我国最优秀的传统科学文化之一.借用“以直代曲”的近似计算方法,在切点附近,可以用函数图象的切线近似
代替在切点附近的曲线来近似计算.设 ,则 ________,其在点 处的切线方程为
________.【答案】
【分析】
利用复合函数的求导法则可求得 ,利用导数的几何意义可求得曲线 在点 处的切线方程.
【详解】
,故 ,则 .
故曲线 在点 处的切线方程为 .
故答案为: ; .
42.(2022·全国·高三专题练习)设f(x)=aex+blnx,且f′(1)=e,f′(﹣1)= ,则a+b=__.
【答案】1
【分析】
可求出导函数 ,然后根据条件可得出关于a,b的方程组,解出a,b即可.
【详解】
解:∵ ,
∴ =ae+b=e①,
②,
联合①②解得 ,
∴a+b=1.
故答案为:1.
四、解答题
43.(2022·全国·高三专题练习)求下列函数的导数:
(1)y=x(x2 );(2)y=( 1)( 1);
(3)y=xtanx;
(4)y=x﹣sin cos ;(5)y=3lnx+ax(a>0,且a≠1).
【答案】(1)y′=3x2 ;(2)y′ ;(3)y′ ;
(4)y′=1 cosx;(5)y′ axlna.
【分析】
根据导数的公式,分别进行求解即可.
【详解】
根据导数的公式,分别进行求解即可.
解:(1)y=x(x2 )=x3+1 ;则函数的导数y′=3x2 .
(2)y=( 1)( 1)=1 ,则y′ ;
(3)y=xtanx ,
则y′
;
(4)y=x﹣sin sinx;
则y′=1 cosx.
(5)y′ axlna.
故答案为:(1)y′=3x2 ;(2)y′ ;(3)y′ ;
(4)y′=1 cosx;(5)y′ axlna.
44.(2022·全国·高三专题练习(文))下列函数的导函数
(1) ;(2) ;
(3) ;
(4) .
【答案】(1) ;(2) ;(3) ;(4)
.
【分析】直接根据求导公式及导数的运算法则即可求出(1)(3)(4)的导数;利用二倍角公式化简(2)中的函
数解析式,再利用求导公式及导数的运算法则进行求导.
【详解】
(1)因为 ,所以 ;
(2)因为 ,所以 ;
(3)因为 ,所以 ;
(4)因为 ,所以 .
45.(2022·全国·高三专题练习)求下列函数的导数
(1) ;
(2)
(3) ;
(4)
【答案】(1) ;(2) ;(3) ;(4)
.
【分析】
根据初等函数的导数公式及导数运算法则逐个求导.
【详解】
(1) ;
(2) ;
(3) ;(4) .
【点睛】
本题考查导数的计算,涉及基本初等函数的导数公式及导数运算法则,属于基础题.
46.(2022·浙江·高三专题练习)已知函数 .
(1)求这个函数的导数;(2)求这个函数的图象在点 处的切线方程.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)利用导数的运算法则可求得原函数的导数;
(2)求出切点坐标与切线斜率,利用点斜式可得出所求切线的方程.
【详解】
(1)因为 ,则 ;
(2)所求切线斜率为 ,当 时, ,切点坐标为 ,
因此,函数 的图象在点 处的切线方程为 .
47.(2021·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三阶段练习(文))已知函数 的图象在
处的切线方程为 .求实数 , 的值;
【答案】 ; .
【分析】
利用导数的几何意义进行求解即可.
【详解】
解:因为 ,所以 .
由题知 ,解得 .
因此 ,而 ,
于是 ,解得 .
所以 ; .
48.(2021·全国·高三专题练习)已知函数 ,当 时,曲线 存在垂直于
轴的切线,求 的取值范围.
【答案】 .
【分析】曲线 存在垂直于 轴的切线等价于 有根,用根的判别式求得 的取值范围.
【详解】当 时, , ,
∵曲线 存在垂直于 轴的切线
∴ 有根,即 有解,只需 ,解得: 或
故 的取值范围为 .
49.(2021·福建晋江·高三阶段练习)已知曲线 上一点 ,过点 作直线 .
(1)求与曲线 相切且以 为切点的直线 的方程;
(2)求与曲线 相切且切点异于点 的直线 的方程.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)利用导数的定义求 的导函数,进而求出 点处的斜率,写出切线方程.
(2)设切点为 ,由(1)所得导函数求斜率,写出含参的切线方程,由点在切线上求
参数,即可写出切线方程.
【详解】
(1) ,
当 时, ,
∴ ,则与曲线 相切且以 为切点的直线 的斜率 ,
∴所求直线 的方程为 .
(2)设切点坐标为 ,则由(1)知直线 的斜率 ,
∴直线 的方程为 ,又直线 过点 ,∴ ,解得 (舍去)或 .
∴所求直线的斜率的 ,故直线 的方程为 ,即 .