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4.1 导数的概念及其意义、导数的运算(精练)
1.(2023河南)已知函数 的导函数为 ,则 ( )
A. B. C.2 D.8
【答案】D
【解析】由导数定义和 ,得
.故选:D.
2.(2023·辽宁)已知函数 ,则
A.4 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【解析】 ;故选:B.
3.(2023·上海·高三专题练习) , 在 处切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由已知, ,令 ,
∴ = ,解 ,
∴ 在 处切线方程为 ,即 .
故选:B.
4.(2023春·河南·)设函数 的图像在 处的切线为 ,则 在 轴上的截距为
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,所以 的方程为 ,
即 ,令 ,解得 ,则 在 轴上的截距为 .故选:B
5.(2022秋·山东济宁·高三统考期末)已知函数 在点 处的切线与直线
垂直,则 ( )
A. B. C. D.0
【答案】B
【解析】 ,故 ,故图象在点 处的切线的斜率为 ,
所以 即 ,故选:B
6.(2023春·北京)若直线 是函数 切线,则实数 的值是( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【解析】由题意设切点为 ,则 ,由 ,得 ,故 ,故
,
故 ,故选:B
7.(2023·全国·高三专题练习)曲线 在点 处的切线方程为 ,则 的值为
( )
A. B. C. D.1
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】A
【解析】由切点 在曲线上,得 ①;由切点 在切线上,得 ②;
对曲线求导得 ,∴ ,即 ③,
联立①②③ ,解之得 故选:A.
8.(2023·全国·高三专题练习)设点 是函数 图象上的任意一点,点 处切线的
倾斜角为 ,则角 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】 ,
, , , , .
点P是曲线上的任意一点,点P处切线的倾斜角为 , .
, .故选:B.
9.(2023·全国·高三专题练习)已知点 是曲线 上一动点,当曲线在 处的切线斜
率取得最小值时,该切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】根据题意得, ,所以 ,当且仅当
时成立,所以该切线的倾斜角为: .故选:D.
10.(2023·福建)已知函数 是定义在R上的奇函数,且 ,则函数 的图
象在点 处的切线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 是奇函数,
恒成立,所以 ,
, ,
所以 , ,即 ,
.
故选:A.
11(2023·内蒙古通辽·校考二模)曲线 在点 处的切线的斜率为( )
A.- B. C.- D.
【答案】B
【解析】 把 代入得导数值为 ,即为所求切线的
斜率.故选:B
12.(2023·黑龙江)已知点P在曲线 上, 为曲线在点P处的切线的倾斜角,则 的取值范围是
( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,由于 ,所以 ,
根据导数的几何意义可知: ,所以 ,故选:D.
13.(2023·内蒙古赤峰·校联考一模)函数 在 处的切线如图所示,则
( )
A.0 B. C. D.-
【答案】A
【解析】因为切线过 和 ,所以 ,所以切线方程为 ,
令 ,则 ,所以 ,所以 .故选:A.
14.(2023·四川成都·四川省成都市玉林中学校考模拟预测)设点P是函数 图象
上的任意一点,点P处切线的倾斜角为 ,则角 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】 ,
, , , , .
点P是曲线上的任意一点,点P处切线的倾斜角为 , .
, .故选:B.
15.(2023·吉林)曲线f(x)=xln x在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】 ;所以 ,所以曲线在点 处的切线的斜率是 ,设曲线在点
处的切线的倾斜角是 ,则 ,因为 ,所以 ,故选B.
16.(2022秋·安徽)过坐标原点且与曲线 相切的直线斜率为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,设切点为 ,所以 ,
所以切线方程为 ,
又切线过坐标原点,所以 ,解得 ,
所以切线方程的斜率为 .
故选:B
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】17.(2023·河南郑州·统考二模)已知曲线 在点 处的切线方程为 ,则
( )
A.-1 B.-2 C.-3 D.0
【答案】C
【解析】由题意可得 ,
根据导数的几何意义可知,在点 处的切线斜率为 ,解得 ;
所以切点为 ,代入切线方程可得 ,解得 .
故选:C
18.(2023·四川成都·成都实外校考模拟预测)若直线 为曲线 的一条切线,则实数k的值
是( )
A.e B. C. D.
【答案】D
【解析】设直线 在曲线 上的切点为 ,
因为 ,所以 ,所以切线斜率 ,
所以曲线 在 点的切线方程为 ,
又 ,所以切线方程为 ,又切线方程为 ,
所以 ,解得 , ,故A,B,C错误.
故选:D.
19.(2022秋·安徽阜阳·高三安徽省临泉第一中学校联考阶段练习)已知函数
.若曲线 和 在公共点 处有相同的切线,则a,b的值分
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】别为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 ,所以 ,由题意, 解得
故选:A.
20.(2023·广西)曲线 在 处的切线与坐标轴围成的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】记 ,则 ,
,又 ,
曲线 在 处的切线方程为: ,即 ,
令 ,解得: ;令 ,解得: ;
该切线与坐标轴围成的三角形面积为 .
故选:A.
21.(2023·湖南岳阳·统考二模)已知函数 是定义在 上的奇函数,则函数 的
图像在点 处的切线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数 是定义在 上的奇函数,
所以 ,即 ,
所以 ,所以 ,所以 ,故 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,所以函数 的图像在点 处的切线的斜率为 .故选:D.
22.(2023·陕西咸阳·陕西咸阳中学校考模拟预测)已知函数 ,则 在 处的
切线方程为___________.
【答案】
【解析】因为 ,所以 , ,
所以 ,切线方程为 , 即 .故答案为: .
23.(2022秋·安徽亳州·高三安徽省亳州市第一中学校考阶段练习)已知函数 ,且
,则函数 在 处的切线方程是___________.
【答案】
【解析】由 ,得 ,
而 ,所以 ,
所以切线方程为 ,即 .
故答案为: .
24.(2023·全国·模拟预测)已知函数 ,其导函数为 ,则曲线 过点
的切线方程为______.
【答案】 或
【解析】设切点为 ,由 ,得 ,
∴ ,得 ,∴ , ,
∴切点 为 , ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】∴曲线 在点M处的切线方程为 ①,
又∵该切线过点 ,∴ ,解得 或 .
将 代入①得切线方程为 ;
将 代入①得切线方程为 ,即 .
∴曲线 过点 的切线方程为 或 .
故答案为: 或
25.(2023·山东·河北衡水中学统考一模)过点 与曲线 相切的直线方程为
______.
【答案】
【解析】设切点坐标为 , , .
则切线方程为 ,因为 在切线上,
所以 ,即
又 ,所以 ,
令 , ,当 时, ,
所以 在 上单调递增,
所以方程 只有唯一解为 .
即切点坐标为 ,故所求切线方程为 ,即 .
故答案为:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】26.(2023·福建莆田·统考二模)直线l经过点 ,且与曲线 相切,写出l的一个方程
_______.
【答案】 (答案不唯一)
【解析】因为 ,所以 ,
不妨设直线l与 的切点为 ,斜率为 ,
则 ,解得 或 或 ,
当 时,直线l为 ;
当 时,直线l为 ,即 ;
当 时,直线l为 ,即 ;
综上:直线l的方程为 或 或 .
故答案为: (答案不唯一).
27.(2023·云南·统考模拟预测)若曲线 有两条过坐标原点的切线,则实数a的取值范
围为_____.
【答案】
【解析】设切点坐标为: ,所以切线斜率为 ,
所以切线方程为 ,
又切线过坐标原点,所以 ,整理得 ,
又曲线有两条过坐标原点的切线,所以该方程有两个实数解,所以 ,解得 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】又因为 ,所以实数a的取值范围为 .故答案为: .
28.(2023秋·江苏扬州·高三校联考期末)若曲线 与曲线 有一条过原点的公切线,
则m的值为__________.
【答案】8或
【解析】因为过原点斜率不存在的直线为 ,该直线与曲线 不相切,
所以设曲线 的过原点的切线的方程为 ,切点为 ,则 , ,
,
所以 ,当 时, ,
所以直线 与曲线 相切,设切点为 ,则 , ,
,
所以 或 ,
当 时, ,
当 时, ,
当 时, ,
则 , , ,
满足方程 的解不存在,故 不存在.
所以 或 ,
故答案为:8或 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】29.(2023·全国·高三专题练习)若曲线 有两条过坐标原点的切线,则实a的取值范围为
______.
【答案】
【解析】设切点坐标为: , ,
所以切线斜率为 ,
即切线方程为 ,
又切线过坐标原点,所以 ,
整理得 ,
又曲线有两条过坐标原点的切线,所以该方程有两个解,
所以 ,解得
故答案为:
30.(2023·全国·校联考模拟预测)已知函数 ,若存在实数 ,使得曲线
在点 处的切线与直线 垂直,则实数 的最大值是_______
【答案】
【解析】由 ,得 ,
则 在点 处的切线斜率为 ,
由二次函数性质知 在 上单调递增,在 上单调递减,
又 , ,所以 ,
因为切线与直线 垂直,所以 且 ,
所以 ,即实数 的最大值是 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为:
31.(2023·四川南充·统考二模)已知直线 与曲线 相切,则m的值为______.
【答案】1
【解析】由题意 ,可得 ,
直线 与曲线 相切,设切点为 ,
则 ,则 ,
即切点为 ,将该点坐标代入 ,可得 ,
故答案为:1
32.(2023秋·江苏南京·高三南京市第一中学校考期末)若直线 与曲线 和 均相切,
则 __________.
【答案】
【解析】设直线 与 相切于点 , ,
因为直线 与 相切,所以 ,且 ;解得 ;
因为直线 与曲线 相切,联立得 , 且 ,即 .
故答案为: .
33.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)已知函数 , , 若
曲线 与曲线 在公共点处的切线相同,则实数 ______.
【答案】1
【解析】 , ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】设公共点为 ,则 ,即 ,消 得
,
令 ,
∴ 在 上单调递增,又 ,∴ , ..
故答案为:1.
1.(2023·全国·模拟预测)已知直线 为曲线 在 处的切线,则点 到直线 的距离为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由函数 ,可得 ,则 ,即切线的斜率为 ,
又由 时,求得 ,即切点坐标为 ,
所以切线方程为 ,即 ,
由点到直线的距离公式,可得点 到直线 的距离 .
故选:D.
2.(2023春·河南郑州)设点 是函数 图象上的任意一点,点 处切线的倾
斜角为 ,则角 的取值范围是( )
A. B.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】C. D.
【答案】D
【解析】 ,则 ,所以 ,所以 ,
由 ,得 ,所以 ,即 ,所以
.
故选:D.
3.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)若过点 可作曲线 的两条切线,则点
可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设切点坐标为 ,对函数 求导可得 ,
所以,切线斜率为 ,
所以,曲线 在点 处的切线方程为 ,
即 ,
将点 的坐标代入切线方程可得 ,即 ,
因为过点 可作曲线 的两条切线,则关于 的方程 有两个不等的实数解,
所以, ,即 ,即 ,
对于点 , ,A不满足;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】对于点 , ,B不满足;
对于点 , ,C满足;
对于点 , ,D不满足.
故选:C.
4.(2023春·重庆万州·高三重庆市万州第二高级中学校考阶段练习)若过点 可以作曲线
的两条切线,切点分别为 ,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设切点 ,
则切线方程为 ,
又切线过 ,则 ,
有两个不相等实根 ,
其中 或 ,
令 或 ,
当 时, ,当 时, ,
所以函数 在 上递增,在 上递减,
, ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】当 时, ,当 时, ,
所以 ,
即 .
故选:D.
5.(2023·山西·统考模拟预测)已知函数 , ,若存在直线 ,使 是曲线
的切线,也是曲线 的切线,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设直线 为曲线 在点 处的切线, ,所以 ,即
;
设直线 为曲线 在点 处的切线, ,
所以 ,即 ,
由题意知 ,因为 ,
由 可得 ,将其代入 可得:
,显然 ,整理得 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】记 且 ,则 ,
当 时, ;当 时, ,
所以函数 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 ,则 ,即 ,
化简得 ,解得 ,
故选: .
6(2021·全国·统考高考真题)若过点 可以作曲线 的两条切线,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】在曲线 上任取一点 ,对函数 求导得 ,
所以,曲线 在点 处的切线方程为 ,即 ,
由题意可知,点 在直线 上,可得 ,
令 ,则 .
当 时, ,此时函数 单调递增,
当 时, ,此时函数 单调递减,
所以, ,
由题意可知,直线 与曲线 的图象有两个交点,则 ,
当 时, ,当 时, ,作出函数 的图象如下图所示:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由图可知,当 时,直线 与曲线 的图象有两个交点.
故选:D.
解法二:画出函数曲线 的图象如图所示,根据直观即可判定点 在曲线下方和 轴上方时才可以
作出两条切线.由此可知 .
故选:D.
7.(2023春·安徽合肥·)(多选)下列函数在 处的切线倾斜角是锐角的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】由 可得 ,则 ,
故 在 处的切线倾斜角是钝角,A错误;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由 可得 ,则 ,
故 在 处的切线倾斜角是锐角,B正确;
由 可得 ,则 ,
故 在 处的切线倾斜角是锐角,C正确;
由 可得 ,则 ,
故 在 处的切线倾斜角是钝角,D正确;
故选:BC
8.(2023·全国·高三专题练习)(多选)已知曲线 及点 ,则过点 且与曲线 相
切的直线可能有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
【答案】BC
【解析】因为 ,所以 ,
设切点 , 在点 处的导数为 ,
根据导数的几何意义等于切线斜率,以及导数的比值定义式有:
整理得 ,所以 ,
①当 时, 可化为 ,
由函数定义域知分母不为0, ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以只能解得 ,因此过 只能找到一条与曲线相切的直线;
②当 时, 可化为 ,
是关于 的二次方程, ,且两根之积为 ,
所以所求根之中一定不含0,此时对任意 能够找到两个 满足条件.
综上所述,过点 且与曲线 相切的直线可能有1或2条.
故选:BC.
9.(2023春·广东广州·高三统考阶段练习)(多选)已知函数 ,过点 作曲线 的切线,
下列说法正确的是( )
A.当 , 时,有且仅有一条切线
B.当 时,可作三条切线,则
C.当 , 时,可作两条切线
D.当 时,可作两条切线,则b的取值范围为 或
【答案】AD
【解析】A:当 时,点 在 上, ,
若 为切点,则切线斜率为 ,所以切线方程为 ,
若 不为切点,设切点坐标为 ,所以 ,
切线斜率为 ,所以 , ,即切点为原点,所以 时,有且仅有一条切线,正确;
B:设切点坐标为 ,所以 , ,
则切线的斜率为 ,切线方程为 ,
当 时, ,则 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】设 ,则 ,
当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,
所以 时 有极小值,为 , 时 有极大值,为 ,
时 ,画出 的图象,
当 时,若有三条切线,则 与 有3个交点,由图得 ,错误;
C:当 时,由切线方程得 ,则 ,
设 ,则 ,
所以 单调递减,且 ,
如图,
所以当 , 时, 与 有且只有一个交点,所以只能作一条切线,错误;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】D:当 时,由切线方程为 得 ,则 ,
设 ,则 ,
因为 ,所以当 时 , 单调递增,
所以当 时 , 单调递减,
所以当 时 , 单调递减,
时, 有极小值为 ,
时, 有极大值为 ,
的图象为
若有两条切线,则 的取值为 或 ,正确.
故选:AD.
10.(2023春·江苏南京·高三校联考期末)(多选)已知函数 ,则( )
A.点 是曲线 的对称中心
B.当 时,函数 有两个极值点
C.当 时,函数 有三个零点
D.过原点可作曲线 的切线有且仅有两条
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】AB
【解析】选项A:因为 ,所以点 是曲线 的对称中心,
故A正确;
选项B:因为 ,所以
令 解得 或 ,令 解得 ,
所以 在 , 上单调递增,在 上单调递减,
所以 在 处取得极大值,在 处取得极小值, 故B正确;
选项C: 在 处取得极大值,在 处取得极小值,
,解得 时, 函数 有三个零点, ,故C错误;
选项D: ,设切点为 ,
所以在点 处的切线方程为: ,
又因为切线过点 ,所以,
解得 , ,
即过点 可以作曲线 的1条切线,故D错误;
故选:AB
11.(2023春·全国·高三校联考阶段练习)(多选)已知O为坐标原点,曲线 在点 处的切
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】线与曲线 相切于点 ,则( )
A. B.
C. 的最大值为0 D.当 时,
【答案】AB
【解析】因为 ,所以 ,又 ,所以 ,
切线: ,即 ,
因为 ,所以 ,又 ,所以 ,
切线: ,即 ,
由题意切线重合,所以 ,所以 ,即 ,A正确;
当 时,两切线不重合,不合题意,
所以 , , ,
所以 , ,B正确;
,
当 时, , ,则 ,当 时, , ,
则 , ,所以 ,C错误;
设 ,则 ,
所以函数 在 上单调递增,所以 ,所以 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,∴ ,
记 ,则 ,
所以函数 在 上单调递增,则 ,所以 ,D错误.
故选:AB
12.(2023·安徽·统考一模)若过点 有3条直线与函数 的图象相切,则 的取值
范围是__________.
【答案】
【解析】由题意可得 ,
设切点坐标为 ,则切线斜率 ,
所以切线方程为 ,
将 代入得 .
因为存在三条切线,即方程 有三个不等实数根,
则方程 有三个不等实数根等价于函数 的图像有三个交点,
设 ,则 ,
当 时, 单调递增;
在 和 上, 单调递减, ,
当 或 时, ,
画出 的图象如图,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】要使函数 的图像有三个交点,需 ,
即 ,即 的取值范围是 ,
故答案为:
13.(2022·全国·统考高考真题)若曲线 有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是
________________.
【答案】
【解析】∵ ,∴ ,
设切点为 ,则 ,切线斜率 ,
切线方程为: ,
∵切线过原点,∴ ,
整理得: ,
∵切线有两条,∴ ,解得 或 ,
∴ 的取值范围是 ,
故答案为:
14.(2023·全国·模拟预测)若曲线 只有一条经过点 的切线,则 的值可以为
______,此时切线方程为______.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】 0或4 或4
【解析】设切点坐标为 .
由 ,得 ,
所以切线方程为 .
将点 的坐标代入,得 .整理,得 .
由题意可知,方程有两个相等的实数根,则 ,解得 或 .
当 时, ,此时切线方程为 ,即 ;
当 时, ,此时切线方程为 ,即 .
故答案为:0或4; 或4
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】