文档文本内容
【第13 讲:导数的概念及其几何意义+导数运算】
一.平均变化率(共3 小题)
二.瞬时变化率(共3 小题)
三.变化率的极限与导数的概念(共4 小题)
四.含Δx 表达式的极限计算与导数的关系(共5 小题)
五.导数与切线的斜率(共5 小题)
六.函数图象趋势与导数大小的关系(共4 小题)
七.基本初等函数的导数(共4 小题)
八.导数的加法与减法法则(共3 小题)
九.导数的乘法与除法法则(共3 小题)
十.简单复合函数的导数(共8 小题)
十一.利用导数求解曲线在某点上的切线方程(共7 小题)
十二.由函数的切线方程求解函数或参数(共5 小题)
【知识点清单】
1 平均变化率
【知识点的认识】
平均变化率:
我们常说的变化的快慢一般指的是平均变化率,拿y=f(x)来说,当自变量x 由x1变化到x2时,其函数y
=f(x)的函数值由f(x1)变化到f(x2),它的平均变化率为
f ( x2)−f ( x1)
x2−x1
.把(x2﹣x1)叫做自变量的
改变量,记做△x;函数值的变化f(x2)﹣f(x1)叫做因变量的改变量,记做△y.函数的平均变化率可以
表示为函数值的改变量与自变量的改变量之比,即△y
△x = f ( x2)−f ( x1)
x2−x1
.
2.瞬时变化率
【知识点的认识】
1、平均变化率:
我们常说的变化的快慢一般指的是平均变化率,拿y=f(x)来说,当自变量x 由x1变化到x2时,其函数y
=f(x)的函数值由f(x1)变化到f(x2),它的平均变化率为
f ( x2)−f ( x1)
x2−x1
.把(x2﹣x1)叫做自变量的
改变量,记做△x;函数值的变化f(x2)﹣f(x1)叫做因变量的改变量,记做△y.函数的平均变化率可以
题型梳理
总览
表示为函数值的改变量与自变量的改变量之比,即△y
△x = f ( x2)−f ( x1)
x2−x1
.
2、瞬时变化率:
变化率的概念是变化快慢的特例,我们记△x=x2﹣x1,△y=f(x2)﹣f(x1),则函数的平均变化率为:
△y
△x = f ( x1+△x)−f ( x1)
△x
.当△x 趋于0 时,平均变化率就趋于函数在x1点的瞬时变化率,瞬时变化率刻
画的是函数在某一点的变化率.
【解题方法点拨】
函数f(x)在x=x0处时的瞬时变化率是函数y=f(x)在x=x0处附近平均变化率的极限:
x→
0
lim ¿ f ( x0+△x)−f ( x0)
△x
= x→
0
lim ¿ △y
△x ¿
¿
3.变化率的极限与导数的概念
【知识点的认识】
导数的概念:
函数f(x)在x=x0处时的瞬时变化率是函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即
f′(x0)
= x→
0
lim ¿ f ( x0+△x)−f ( x0)
△x
= x→
0
lim ¿ △y
△x ¿
¿
【解题方法点拨】
导函数的特点:
①导数的定义可变形为:f′(x)=△x→
0
lim ¿ f ( x−△x)−f ( x)
−△x
¿;
②可导的偶函数其导函数是奇函数,而可导的奇函数的导函数是偶函数;
③可导的周期函数其导函数仍为周期函数;
④并不是所有函数都有导函数.
⑤导函数f′(x)与原来的函数f(x)有相同的定义域(a,b),且导函数f′(x)在x0处的函数值即为
函数f(x)在点x0处的导数值.
⑥区间一般指开区间,因为在其端点处不一定有增量(右端点无增量,左端点无减量).
4.含Δx 表达式的极限计算与导数的关系
【知识点的认识】
导数的概念:
函数f(x)在x=x0处时的瞬时变化率是函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即
f′(x0)
= x→
0
lim ¿ f ( x0+△x)−f ( x0)
△x
= x→
0
lim ¿ △y
△x ¿
¿
【解题方法点拨】
导函数的特点:
①导数的定义可变形为:f′(x)=△x→
0
lim ¿ f ( x−△x)−f ( x)
−△x
¿;
②可导的偶函数其导函数是奇函数,而可导的奇函数的导函数是偶函数;
③可导的周期函数其导函数仍为周期函数;
④并不是所有函数都有导函数.
⑤导函数f′(x)与原来的函数f(x)有相同的定义域(a,b),且导函数f′(x)在x0处的函数值即为
函数f(x)在点x0处的导数值.
⑥区间一般指开区间,因为在其端点处不一定有增量(右端点无增量,左端点无减量).
5.导数与切线的斜率
【知识点的认识】
导数的几何意义
函数f(x)在x=x0处的导数就是切线的斜率k.例如:函数f(x)在x0处的导数的几何意义:k 切线=f′
(x0)
= x→
0
lim ¿ f ( x0+△x)−f ( x0)
△x
= x→
0
lim ¿ △y
△x ¿
¿.
【解题方法点拨】
(1)利用导数求曲线的切线方程.求出y=f(x)在x0处的导数f′(x);利用直线方程的点斜式写出切
线方程为y﹣y0=f′(x0)(x﹣x0).
(2)若函数在x=x0处可导,则图象在(x0,f(x0))处一定有切线,但若函数在x=x0处不可导,则图象
在(x0,f(x0))处也可能有切线,即若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的导数不存在,但有切线,
则切线与x 轴垂直.
6.函数图象趋势与导数大小的关系
【知识点的认识】
导数的几何意义
函数f(x)在x=x0处的导数就是切线的斜率k.例如:函数f(x)在x0处的导数的几何意义:k 切线=f′
(x0)
= x→
0
lim ¿ f ( x0+△x)−f ( x0)
△x
= x→
0
lim ¿ △y
△x ¿
¿.
【解题方法点拨】
f′(x0)>0,切线与x 轴正向的夹角为锐角;f′(x0)<0,切线与x 轴正向的夹角为钝角;f(x0)=0,
切线与x 轴平行;f′(x0)不存在,切线与y 轴平行.
7.基本初等函数的导数
【知识点的认识】
1、基本函数的导函数
①C′=0(C 为常数)
②(xn)′=nxn﹣1 (n∈R)
③(sinx)′=cosx
④(cosx)′=﹣sinx
⑤(ex)′=ex
⑥(ax)′=(ax)*lna(a>0 且a≠1)⑦[logax)]′= 1
x *(logae)=
1
xlna(a>0 且a≠1)⑧[lnx]′
= 1
x .
2、和差积商的导数
①[f(x)+g(x)]′=f′(x)+g′(x)
②[f(x)﹣g(x)]′=f′(x)﹣g′(x)
③[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)
④[ f ( x)
g( x)]′= [ f ′( x)g( x)−f ( x)g′( x)]
[ g( x)
2]
.
3、复合函数的导数
设 y=u(t),t=v(x),则 y′(x)=u′(t)v′(x)=u′[v(x)]v′(x)
【解题方法点拨】
1.由常数函数、幂函数及正、余弦函数经加、减、乘运算得到的简单的函数均可利用求导法则与导数公
式求导,而不需要回到导数的定义去求此类简单函数的导数.
2.对于函数求导,一般要遵循先化简,再求导的基本原则.求导时,不但要重视求导法则的应用,而且
要特别注意求导法则对求导的制约作用.在实施化简时,首先要注意化简的等价性,避免不必要的运算失
误.
一.平均变化率(共3 小题)
1.已知函数f(x)=x2﹣2x﹣3,则f(x)从1 到1+Δx 的平均变化率为( )
A.Δx+3
B.2Δx﹣1
C.Δx
D.(Δx)2﹣Δx
知识讲解与常考题型
题型分类
【考点】平均变化率.
版权所有
【分析】根据平均变化率的定义计算可得.
【解答】解:函数f(x)=x2﹣2x﹣3,
则
f
(
x
)
从
1
到
1+Δx
的
平
均
变
化
率
f (1+ Δx)−f (1)
Δx
= (1+ Δx)
2−2(1+ Δx)−3−(1−2−3)
Δx
= ( Δx)
2
Δx
= Δx.
故选:C.
【点评】本题主要考查了平均变化率的求解,属于基础题.
2.若lim
Δx →0
❑
f ( x0+ Δx)−f ( x0)
Δx
=k,则lim
Δx →0
❑
f ( x0+2⋅Δx)−f ( x0)
Δx
等于( )
A.2k
B.k
C.1
2 k
D.以上都不是
【考点】平均变化率.
版权所有
【分析】根据导数的定义,变形求解即可.
【解答】解:因为
lim
Δx →0 f ( x0+ Δx)−f ( x0)
Δx
=f′(x0)=k,
所以
lim
Δx →0 f ( x0+2⋅Δx)−f ( x0)
Δx
=2
lim
Δx →0 f ( x0+2⋅Δx)−f ( x0)
2⋅Δx
=2f′(x0)=2k.
故选:A.
【点评】本题考查了瞬时变化率与导数的概念应用问题,是基础题.
3.函数f(x)=3x2﹣1 在区间[0,1]上的平均变化率是
3
.
【考点】平均变化率.
版权所有
【分析】利用平均变化率的意义即可得出.
【解答】解:函数f(x)=3x2﹣1 在区间[0,1]上的平均变化率为:(3×1
2−1)−(3×0
2−1)
1−0
=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了平均变化率的意义及其求法,属于基础题.
二.瞬时变化率(共3 小题)
4.某物体的运动路程s(单位:m),时间t(单位:s)之间的关系S(t)=t2+t,求在t=2s 时的瞬时速
度( )
A.4m/s
B.5m/s
C.6m/s
D.8m/s
【考点】瞬时变化率.
版权所有
【分析】求导,求出S′(2)=5,从而求出t=2s 时的瞬时速度.
【解答】解:因为S(t)=t2+t,
所以S′(t)=2t+1,
故t=2s 时,S′(2)=4+1=5,
故在t=2s 时的瞬时速度为5m/s.
故选:B.
【点评】本题主要考查了瞬时变化率的定义,属于基础题.
5.已知函数f(x)=x2,则
lim
Δx →0 f (2+ Δx)−f (2)
Δx
=( )
A.1
B.2
C.4
D.6
【考点】瞬时变化率.
版权所有
【分析】利用导数的定义和求导公式进行求解.
【解答】解:由题意
lim
Δx →0 f (2+ Δx)−f (2)
Δx
=f′(2),
因为f(x)=x2,
所以f′(x)=2x,
即f′(2)=4,
所以则
lim
Δx →0 f (2+ Δx)−f (2)
Δx
=4.
故选:C.
【点评】本题主要考查了导数的定义,属于基础题.
6.已知某质点运动的位移y(单位:cm)与时间t(单位:s)之间的关系为y(t)=ln(2t+4),则该质
点在t=2s 时的瞬时速度为 1
4 cm/s.
【考点】瞬时变化率.
版权所有
【分析】根据导数可求瞬时速度.
【解答】解:因为y(t)=ln(2t+1),所以y ′(t )=
2
2t + 4 = 1
t +2,
所以y ′(2)= 1
4 .
故答案为:1
4 .
【点评】本题主要考查了瞬时变化率的求解,属于基础题.
三.变化率的极限与导数的概念(共4 小题)
7.已知函数f(x)在x=x0处可导,且
lim
Δx →0 f ( x0−Δx)−f ( x0)
Δx
=2025,则f′(x0)=( )
A.﹣2025
B.0
C.1
D.2025
【考点】变化率的极限与导数的概念;含Δx 表达式的极限计算与导数的关系.
版权所有
【分析】根据导数的概念求解.
【解答】解:因为
lim
Δx →0 f ( x0−Δx)−f ( x0)
Δx
=2025,
所以由导数的定义可知f′(x0)=
lim
Δx →0 f ( x0−Δx)−f ( x0)
−Δx
=−
lim
Δx →0 f ( x0−Δx)−f ( x0)
Δx
=−2025.
故选:A.
【点评】本题主要考查了导数的概念,属于基础题.
8.若lim
Δx →0
❑
f (2+2 Δx)−f (2)
Δx
=6,则f′(2)=( )
A.12
B.6
C.3
D.﹣3
【考点】变化率的极限与导数的概念.
版权所有
【分析】根据条件,利用函数在某点处的导数的定义,即可求解.
【解答】解:因为lim
Δx →0
❑
f (2+2 Δx)−f (2)
Δx
=6,
所以f′(2)=
lim
Δx →0 f (2+2 Δx)−f (2)
2 Δx
= 1
2
lim
Δx →0 f (2+ Δx)−f (2)
Δx
= 1
2 ×6=3.
故选:C.
【点评】本题主要考查了导数的概念,属于基础题.
9.已知
lim
Δx →0 sin( x0+ Δx)−sin x0
Δx
=1,x0∈[−π
2 ,π
2 ],则sinx0=( )
A.1
2
B.
❑√3
2
C.1
D.0
【考点】变化率的极限与导数的概念.
版权所有
【分析】根据题意,设f(x)=sinx,由导数的定义和计算公式可得cosx0=1,即可得x0的值,进而计
算可得答案.
【解答】解:根据题意,设f(x)=sinx,f′(x)=cosx,
若
lim
Δx →0 sin( x0+ Δx)−sin x0
Δx
=1,则有f′(x0)=cosx0=1,
又由x0∈[−π
2 ,π
2 ],则x0=0,
故sinx0=sin0=0.
故选:D.
【点评】本题考查导数的定义和计算,注意导数的定义,属于基础题.
10.已知lim
Δx →0
❑
sin( x0+ Δx)−sin x0
2 Δx
= 1
4
,x0∈[−π
2 ,π
2 ],则sinx0=( )
A.1
2
B.±
❑√3
2
C.−1
2
D.1
4
【考点】变化率的极限与导数的概念.
版权所有
【分析】根据导数的定义,基本初等函数的导数公式可得cos x0= 1
2,再根据同角三角函数的平方关系
求值即可.
【解答】解:记f(x)=sinx,则f′(x)=cosx,
由lim
Δx →0
❑
sin( x0+ Δx)−sin x0
2 Δx
= 1
4
,
可得lim
Δx →0
❑
sin( x0+ Δx)−sin x0
2 Δx
= 1
2
lim
Δx →0
❑
sin( x0+ Δx)−sin x0
Δx
= 1
4
,
即lim
Δx →0
❑
sin( x0+ Δx)−sin x0
Δx
=(sinx)′ |x = x0= 1
2
,
即cos x0= 1
2,因x0∈[−π
2 ,π
2 ],
故sin x0=±
❑√1−co s
2 x0=±
❑√3
2 .
故选:B.
【点评】本题主要考查导数的应用,属于基础题.
四.含Δx 表达式的极限计算与导数的关系(共5 小题)
11.已知f(x)是定义在R 上的可导函数,若lim
Δx →0
❑
f (2+ Δx)−f (2)
2 Δx
=−1
2
,则f′(2)=( )
A.﹣1
B.−1
4
C.1
D.1
4
【考点】含Δx 表达式的极限计算与导数的关系.
版权所有
【分析】将题给的极限表达式转化为导数的定义式,即可得解.
【解答】解:由题可得:1
2
lim
Δx →0
❑
f (2+ Δx)−f (2)
Δx
=−1
2
,
即1
2 f ′(2)=−1
2,则f′(2)=﹣1.
故选:A.
【点评】本题主要考查导数的定义,属于基础题.
12.已知f ′( x0)=6,
lim
Δx →0
❑
f ( x0+ Δx)−f ( x0)
3 Δx
的值是( )
A.2
B.1
C.1
2
D.﹣2
【考点】含Δx 表达式的极限计算与导数的关系.
版权所有
【分析】利用导数的定义可求极限值.
【解答】解:f'(x0)=6,
则由导数的定义可知,lim
Δx →0
❑
f ( x0+ Δx)−f ( x0)
3 Δx
= 1
3
lim
Δx →0
❑
f ( x0+ Δx)−f ( x0)
Δx
= 1
3 f ′( x0)= 1
3 ×6=2.
故选:A.
【点评】本题主要考查导数的定义,属于基础题.
13.已知函数f(x)=2lnx+x,则
lim
Δx →0 f (1+ Δx)−f (1)
3 Δx
=( )
A.3
B.2
C.1
D.0
【考点】含Δx 表达式的极限计算与导数的关系.
版权所有
【分析】根据导数的定义和导数的运算公式求解.
【解答】解:由题可得:f ′( x)= 2
x +1,
则
lim
Δx →0 f (1+ Δx)−f (1)
3 Δx
= 1
3
f′(1)= 1
3(2+1)=1.
故选:C.
【点评】本题主要考查导数的定义和导数的运算,属于基础题.
14.设f ( x)= x + ln(mx)−m
x (m>0),对于Δx >0,
lim
Δx →0
❑
f (1+2 Δx)−f (1)
Δx
=( )
A.m+2
2
B.2m+4
C.2m+1
D.4m+2
【考点】含Δx 表达式的极限计算与导数的关系.
版权所有
【分析】利用导数运算,结合导数的概念,即可求出极限值.
【解答】解:由f ′( x)=1+ m
mx + m
x
2 ⇒f ′(1)=1+ m
m + m
1
2 =m+2,
故lim
Δx →0
❑
f (1+2 Δx)−f (1)
Δx
=2
lim
Δx →0
❑
f (1+2 Δx)−f (1)
2 Δx
=2f ′(1)=2(m+2)=2m+4.
故选:B.
【点评】本题主要考查导数的概念,属于基础题.
15.设函数y=f(x)在点x0处可导,且f′(x0)=2,则
lim
ℎ→0 f ( x0+ℎ)−f ( x0−ℎ)
ℎ
的值为( )
A.2
B.4
C.0
D.﹣4
【考点】含Δx 表达式的极限计算与导数的关系.
版权所有
【分析】由已知结合导数的定义即可求解.
【解答】解:因为函数y=f(x)在点x0处可导,且f′(x0)=2,
则
lim
ℎ→0 f ( x0+ℎ)−f ( x0−ℎ)
ℎ
=2
lim
ℎ→0 f ( x0+ℎ)−f ( x0−ℎ)
2ℎ
=2f′(x0)=4.
故选:B.
【点评】本题主要考查了导数定义的应用,属于基础题.
五.导数与切线的斜率(共5 小题)
16.曲线y=eax+x 在点(0,1)处的切线与直线x﹣y+2=0 垂直,则a=( )
A.2
B.0
C.﹣1
D.﹣2
【考点】导数与切线的斜率.
版权所有
【分析】求导,根据导数的几何意义结合直线垂直运算求解即可.
【解答】解:设f(x)=eax+x,则f'(x)=aeax+1,f'(0)=a+1,
又因为直线x﹣y+2=0 的斜率为1,
由题意可得a+1=﹣1,解得a=﹣2.
故选:D.
【点评】本题主要考查导数与切线的斜率,属于基础题.
17.曲线y=ex+1和曲线y=ex+3 的公共切线的斜率为( )
A.1
B.3
C.ln3
D.e
【考点】导数与切线的斜率.
版权所有
【分析】求导,根据斜率相等以及两点斜率公式即可求解.
【解答】解:由曲线y=ex+1和曲线y=ex+3,
可得y′=ex+1,y′=(ex+3)′=ex,
设y=ex+1的切点为( x1,e
x1+1),y=ex+3 的切点为( x2,e
x2+3),
由两曲线有公切线,
故e
x1+1=e
x2且e
x2+3−e
x1+1
x2−x1
=e
x1+1=e
x2,
故x2﹣x1=1,3=e
x1+1,
因此公切线的斜率为e
x1+1=3.
故选:B.
【点评】本题主要考查切线的斜率,考查计算能力,属于基础题.
18.已知曲线C
y
:= 1
2 x
2−2上一点P(1,−3
2 ),则曲线C 在点P 处的切线的倾斜角为( )
A.30°
B.45°
C.60°
D.120°
【考点】导数与切线的斜率.
版权所有
【分析】结合导数的几何意义,求出切线的斜率,再结合直线的斜率与倾斜角的关系,即可求解.
【解答】解:y=f(x)= 1
2 x
2−2,
则f'(x)=x,
故f'(1)=1,
倾斜角的范围为[0,π),
曲线C 在点P 处的切线的倾斜角为45°.
故选:B.
【点评】本题主要考查导数与切线的斜率,属于基础题.
19.函数f(x)=ex+ax 在x=0 处的切线与直线3x﹣2y﹣5=0 平行,则实数a=( )
A.﹣1
B.1
C.1
2
D.1
4
【考点】导数与切线的斜率.
版权所有
【分析】函数在切点处的导数即为切线的斜率,利用直线的平行得到斜率相等,得关于a 的方程,可求
出a 的值.
【解答】解:由题可得:f′(x)=ex+a,
函数在x=0 处的切线的导数即为切线的斜率为f′(0)=e0+a=1+a,
函数f(x)=ex+ax 在x=0 处的切线与直线3x﹣2y﹣5=0 平行,
则有1+a= 3
2,可得a= 1
2.
故选:C.
【点评】本题主要考查导数知识的应用,考查计算能力,属于基础题.
20.若曲线y=x2﹣lnx 在x=1 处的切线的斜率为( )
A.2
B.﹣2
C.1
D.﹣1
【考点】导数与切线的斜率.
版权所有
【分析】求导,然后计算在x=1 处的导数值,可得结果.
【解答】解:y=x2﹣lnx,则y'=2x−1
x ,
所以.y′|x=1=12﹣ln1=1.
故选:C.
【点评】本题主要考查了导数几何意义的应用,属于基础题.
六.函数图象趋势与导数大小的关系(共4 小题)
21.已知函数y=f(x)的导函数y=f′(x)图象如图所示,则函数y=f(x)的大致图象是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】函数图象趋势与导数大小的关系.
版权所有
【分析】由导函数图象可知f′(x)的符号,f(x)单调性,即可得出答案.
【解答】解:由导函数图象可知在(﹣∞,0)上f′(x)<0,f(x)单调递减,
在(0,2)上f′(x)>0,f(x)单调递增,
在(2,+∞)上f′(x)<0,f(x)单调递减.
故选:D.
【点评】本题考查导函数的图象,解题中注意数形结合思想的应用,属于中档题.
22.如图是函数f(x)的导函数f′(x)的图象,则函数y=f(x)的图象可能为( )
A.
B.
C.
D.
【考点】函数图象趋势与导数大小的关系.
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【分析】先设f′(x)的两个两个零点,结合导数符号与单调性的关系进行判断即可.
【解答】解:根据题意,设f′(x)的两个零点为a,b,a<0,b>0,
由导数图象知当x<a 时,f′(x)<0,函数为减函数,
当a<x<b,f′(x)>0,函数f(x)为增函数,
当x>b 时,f′(x)<0,f(x)为减函数,
分析选项,A 选项符合.
故选:A.
【点评】本题考查函数导数与单调性的关系,涉及函数的图象,属于基础题.
23.设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图所示,则其导函数y=f′(x)的图象可能是(
)
A.
B.
C.
D.
【考点】函数图象趋势与导数大小的关系.
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【分析】先根据函数f(x)的图象判断单调性,从而得到导函数的正负情况,最后可得答案.
【解答】解:原函数的单调性是:当x<0 时,函数单调递增;当x>0 时,单调性变化依次为增、减、
增,
故当x<0 时,f′(x)>0;当x>0 时,f′(x)的符号变化依次为+、﹣、+.
故选:A.
【点评】本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系,属于基础题.
24.函数y=f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则下列判断中正确的选项是( )
A.f(x)在(1,3)上单调递增
B.f(x)在(1,3)上单调递减
C.f(x)在(2,4)上单调递减
D.f(x)在(3,+∞)上单调递增
【考点】函数图象趋势与导数大小的关系.
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【分析】由f(x)的增减性与f′(x)的正负之间的关系进行判断,
【解答】解:结合图象可得,
当x∈(4,+∞)时,f′(x)>0,故f(x)在x∈(4,+∞)上单调递增,
当x∈(2,4)时,f′(x)<0,故f(x)在x∈(2,4)上单调递减,
当x∈(0,2)时,f′(x)>0,故f(x)在x∈(0,2)上单调递增,
当x∈(﹣3,0)时,f′(x)<0,故f(x)在x∈(﹣3,0)上单调递减,
显然C 正确,其他选项错误.
故选:C.
【点评】本题主要考查导函数的正负与原函数单调性的关系,属于基础题.
七.基本初等函数的导数(共4 小题)
25.下列计算正确的是( )
A.(2x)′=x•2x﹣1
B.(lgx)′ = 1
x
C.(e2x)′=2e2x
D.[cos(3 x + π
4 )]′ =−sin(3 x + π
4 )
【考点】基本初等函数的导数.
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【分析】根据求导公式和求导法则逐项判断即可.
【解答】解:(2x)′=2x•ln2,故A 错误;
(lgx)′ =( lnx
ln10 )′ =
1
xln10,故B 错误;
(e2x)′=e2x•(2x)′=2e2x,故C 正确;
[cos(3 x + π
4 )]′ =−sin(3 x + π
4 )⋅(3 x + π
4 )′ =−3sin(3 x + π
4 ),故D 错误.
故选:C.
【点评】本题主要考查导数的运算法则,属于基础题.
26.已知函数f(x)=elnx,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(1)的值为( )
A.0
B.1
C.e
D.1
e
【考点】基本初等函数的导数.
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【分析】根据求导公式求出函数f(x)=elnx 的导函数f′(x),再将x=1 代入导函数f′(x)中,从
而求得f′(1)的值.
【解答】解:f(x)=elnx,
所以f ′( x)= e
x ,
则f ′(1)= e
1 =e.
故选:C.
【点评】本题主要考查了函数求导公式的应用,属于基础题.
27.已知函数f(x)=ex﹣1+f'(1)x2+1,则f'(2)=( )
A.e+2
B.e﹣4
C.e﹣7
D.e﹣8
【考点】基本初等函数的导数;函数的值.
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【分析】根据导数运算公式求得函数f(x)的导数,令x=1,求出f'(1)=﹣1,再令x=2 即可求解.
【解答】解:f'(x)=ex﹣1+2f'(1)x,
令x=1 可得,f'(1)=1+2f'(1),
解得f'(1)=﹣1,
所以f'(x)=ex﹣1﹣2x,所以f'(2)=e﹣4.
故选:B.
【点评】本题主要考查了函数的求导公式的应用,属于基础题.
28.下列求导运算正确的是( )
A.(sin π
3 )′ =cos π
3
B.(1+ex)′=1+ex
C.( cosx
x
)′ = xsinx−cosx
x
2
D.(2ex)′=2ex
【考点】基本初等函数的导数.
版权所有
【分析】根据基本初等函数的求导公式以及导数的运算法则,判断每个选项,可得答案.
【解答】解:(sin π
3 )′ =(
❑√3
2 )′ =0,A 错误;
(1+ex)′=ex,B 错误;
( cosx
x
)′ = −xsinx −cosx
x
2
,C 错误;
(2ex)′=2ex,D 正确.
故选:D.
【点评】本题考查导数的运算,属于基础.
八.导数的加法与减法法则(共3 小题)
29.已知函数f(x)=ex+2f'(0)sinx,则f′(0)=( )
A.﹣2
B.﹣1
C.1
D.2
【考点】导数的加法与减法法则.
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【分析】利用求导,赋值,即可求出f′(0)=﹣1.
【解答】解:f′(x)=ex+2f′(0)cosx,
所以f′(0)=e0+2f′(0)cos0=1+2f′(0),解得f′(0)=﹣1.
故选:B.
【点评】本题考查了基本初等函数的求导公式,是基础题.
30.下列运算正确的是( )
A.(x3+cosx)′=3x2+sinx
B.若函数f(x)满足f′(2)=2,则
lim
Δx →0 f (2+ Δx)−f (2)
2 Δx
= 4
C.[ln(2x+1)]′=
1
2 x +1
D.C10
6 =C10
4
【考点】导数的加法与减法法则;简单复合函数的导数.
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【分析】根据导数的定义,基本初等函数和复合函数的求导公式可判断ABC 的正误,根据组合数公式
可判断D 的正误.
【解答】解:(x3+cosx)′=3x2﹣sinx,A 错误;
∵f′(2)=2,∴
lim
Δx →0 f (2+ Δx)−f (2)
2 Δx
= 1
2
lim
Δx →0 f (2+ Δx)−f (2)
Δx
= 1
2 f ′(2)=1,B 错误;
[ ln(2 x +1)]′ =
2
2 x +1,C 错误;
C10
6 =
10!
6!⋅4! =C10
4 ,D 正确.
故选:D.
【点评】本题考查了基本初等函数和复合函数的求导公式,组合数公式,是基础题.
(多选)31.下列求导正确的是( )
A.( x ❑√x +e
3)′ = 3
2
❑√x +3e
2
B.( cosx
x
)′ =−xsinx +cosx
x
2
C.(4
x−sin π
4 )′ = 4
x ln 4
D.(lg x
2 )′ =
1
2 xln10
【考点】导数的加法与减法法则;导数的乘法与除法法则;简单复合函数的导数.
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【分析】利用导数运算则、求导公式逐项求导判断.
【解答】解:对于A,(x❑√x +e3)′=(x❑
3
2)′= 3 ❑√x
2
,A 错误;
对于B,( cosx
x
)′ = −xsinx −cosx
x
2
=−xsinx +cosx
x
2
,B 正确;
对于C,(4x﹣sinπ
4 )=(4x)′=4xln4,C 正确;
对于D,(lg x
2 )′ =
2
xln10 ⋅1
2 =
1
xln10.
故选:BC.
【点评】本题主要考查了函数求导公式及求导法则的应用,属于基础题.
九.导数的乘法与除法法则(共3 小题)
32.若函数f ( x)=
1
tanx ,则导函数f′(x)=( )
A.
1
sin
2 x
B.
1
co s
2 x
C.−
1
sin
2 x
D.−
1
co s
2 x
【考点】导数的乘法与除法法则.
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【分析】由已知结合函数求导公式即可求解.
【解答】解:若函数f ( x)=
1
tanx ,则导函数f′(x)=
0−
1
co s
2 x
tan
2 x
=−
1
sin
2 x
.
故选:C.
【点评】本题主要考查了函数求导公式的应用,属于基础题.
33.函数y= sinx
x
的导数为( )
A.y′= xcosx + sinx
x
2
B.y′= xcosx−sinx
x
2
C.y′= xsinx −cosx
x
2
D.y′= xsinx +cosx
x
2
【考点】导数的乘法与除法法则.
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【分析】直接运用导数的除法法则对原函数展开运算即可.
【解答】解:∵y = sinx
x
,
∴y ′ =( sinx
x
)′
= (sinx)′ ⋅x−sinx⋅x′
x
2
= xcosx−sinx
x
2
.
故选:B.
【点评】本题考查了导数的乘法与除法法则,导数的除法法则为:
( f ( x)
g( x) )′ = f ′( x)⋅g( x)−f ( x)⋅g′( x)
(g( x))
2
,此题是基础题.
34.下列求导数计算错误的是( )
A.(1
x )′=−1
x
2
B.( x
2
e
x )′ = x
2−2 x
e
x
C.(xlnx)'=1+lnx
D.(tanx)′=
1
co s
2 x
【考点】导数的乘法与除法法则.
版权所有
【分析】由导数的四则运算及复合函数求导法则判断即可.
【解答】解:对于A:(1
x )′=(x﹣1)′=−1
x
2,故A 正确;
对于B:(x
2
e
x )′= ( x
2)′ ⋅e
x−(e
x)′ ⋅x
2
(e
x)
2
= 2 x−x
2
e
x
,故B 不正确;
对于C:(xlnx)′=lnx+x⋅1
x =1+lnx,故C 正确;
对于D,(tanx)′=(sinx
cosx )′= (sinx)′ cosx−(cosx)′ sinx
co s
2 x
= co s
2 x + sin
2 x
co s
2 x
=
1
co s
2 x
,故D 正确.
故选:B.
【点评】本题主要考查导数的四则运算及复合函数求导法则的应用,属于基础题.
十.简单复合函数的导数(共8 小题)
35.下列求导运算正确的是( )
A.(cos1)′=﹣sin1
B.(2x)′=2x
C.[ ln(3 x−2)]′ =
3
3 x−2
D.(lgx)′ = 1
x
【考点】简单复合函数的导数.
版权所有
【分析】由复合函数的求导逐项判断即可.
【解答】解:cos1 为常数,则 (cos1)′=0,故A 错误;
(2x)′=2xln2,故B 错误;
[ln(3x﹣2)]'=
1
3 x−2 ⋅(3 x−2)′ =
3
3 x−2,故C 正确;
(lgx)′ =
1
xln10,故D 错误.
故选:C.
【点评】本题主要考查导数的运算法则,属于基础题.
36.已知f′(x)是函数f(x)的导函数,且对任意实数x 都有f′(x)﹣f(x)=ex(2x﹣1),f(0)=
﹣2,则不等式f(x)<10ex的解集为( )
A.(﹣4,3)
B.(﹣3,4)
C.(﹣3,2)
D.(﹣2,3)
【考点】简单复合函数的导数.
版权所有
【分析】由条件可得( f ( x)
e
x )′ =2 x−1,结合导数运算及f(0)=﹣2 求出函数f(x)的解析式,解不
等式可得结论.
【解答】解:因为f′(x)﹣f(x)=ex(2x﹣1),
所以f ′( x)−f ( x)
e
x
=2 x−1,即( f ( x)
e
x )′ =2 x−1,
设f ( x)
e
x
= x
2−x +c,
即f(x)=(x2﹣x+c)ex,又f(0)=c=﹣2,故f(x)=(x2﹣x﹣2)ex,
f(x)<10ex可化为x2﹣x﹣2<10,
所以﹣3<x<4,
所以不等式f(x)<10ex的解集为(﹣3,4).
故选:B.
【点评】本题主要考查了导数与单调性在不等式求解中的应用,属于中档题.
37.已知函数f(x)及其导函数f′(x)的定义域为R,若f′(2)=8,函数f(2x+1)和f′(x+2)均
为偶函数,则∑
i=1
2025
f ′(i)的值为( )
A.8
B.1
C.0
D.﹣8
【考点】简单复合函数的导数.
版权所有
【分析】根据f(2x+1)为偶函数,得出f′(x)关于(1,0)中心对称,再根据f′(x+2)为偶函数,
得出f′(x)关于x=2 对称,两者结合得出周期,再利用对称性和周期性计算即可.
【解答】解:f(2x+1)为偶函数,则f(2x+1)=f(﹣2x+1),左右两边同时求导得,
2f′(2x+1)=﹣2f′(﹣2x+1),将2x+1 看作整体得f′(x)=﹣f′(2﹣x)①,
将y=f′(x+2)图象向右平移2 个单位得到y=f′(x),
因为y=f′(x+2)为偶函数,则y=f′(x)图象关于x=2 对称,即f′(x)=f′(4﹣x)②,
①②两式联立得﹣f′(2﹣x)=f′(4﹣x),即﹣f′(x)=f′(x+2),
用x+2 代替x 得﹣f′(x+2)=f′(x+4),故f′(x)=f′(x+4),
即y=f′(x)的周期为4,
因f′(2)=8,则①式中令x=1 有f′(1)=0,令x=0 有f′(0)=﹣f′(2)=﹣8,
②式中令x=4 有f′(4)=f′(0)=﹣8,令x=3 有f′(3)=f′(1)=0,
则∑
i=1
2025
f ′(i)=506[ f ′(1)+ f ′(2)+ f ′(3)+ f ′(4)]+ f ′(1)=0.
故选:C.
【点评】本题考查了复合函数的求导,属于基础题.
38.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且f ( x)=2 xf ′( π
3 )+ sinx,则f ′( 2π
3 )=( )
A.−3
2
B.1
2
C.
❑√3
2
D.−
❑√3
2
【考点】简单复合函数的导数.
版权所有
【分析】求f(x)的导数,利用导数求出f′(π
3 ),再计算f′(2π
3 ).
【解答】解:因为f(x)=2xf′(π
3 )+sinx,则f′(x)=2f′(π
3 )+cosx,
所以f′(π
3 )=2f′(π
3 )+cosπ
3 ,解得f′(π
3 )=−1
2;
所以f′(x)=﹣1+cosx,
所以f′(2π
3 )=﹣1+cos2π
3 =−3
2.
故选:A.
【点评】本题考查了基本初等函数的导数应用问题,是基础题.
39.下列四个求导运算中运算结果错误的是( )
A.( x−1
x )′ = 1+ x
2
x
2
B.(x2ex)′=2xex
C.(ln(2 x−1))′ =
2
2 x−1
D.(lo g2 x)′ =
1
xln2
【考点】简单复合函数的导数.
版权所有
【分析】根据导数四则运算法则及复合函数求导公式即可判断.
【解答】解:对于A,( x−1
x )′ =1+ 1
x
2 = 1+ x
2
x
2
,故A 正确;
对于B,(x2ex)′=(x2)′ex+x2(ex)′=2xex+x2ex,故B 错误;
对于C,(ln(2 x−1))′ =
2
2 x−1,故C 正确;
对于D,(lo g2 x)′ =
1
xln2,故D 正确.
故选:B.
【点评】本题考查函数的导数的求法,导数的运算法则,属于基础题.
40.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,且满足f(3﹣x)﹣f(x﹣1)=0,当x∈[1,2]时,f(x)=2x﹣
4,则f (19)+ f ′( 3
2 )=( )
A.﹣2
B.2❑√2ln 2+2
C.﹣4
D.1
2 ln 2−2
【考点】简单复合函数的导数;抽象函数的周期性.
版权所有
【分析】利用奇函数和题设等式推理得出4 是函数f(x)的一个周期,结合给定区间上的函数解析式,
利用周期和求导即可求得.
【解答】解:因f(x)是定义在R 上的奇函数,则f(x)=﹣f(﹣x),
由f(3﹣x)﹣f(x﹣1)=0 可得f(x)=f(2﹣x)=﹣f(x﹣2),即f(x+2)=﹣f(x),
则得f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),故4 是函数f(x)的一个周期.
因当x∈[1,2]时,f(x)=2x﹣4,f′(x)=2xln2,则f ′( 3
2 )=2❑√2ln 2,
又f(19)=f(﹣1)=﹣f(1)=2,
于是,f (19)+ f ′( 3
2 )=2❑√2ln 2+2.
故选:B.
【点评】本题主要考查导函数的求解,考查计算能力,属于中档题.
41.已知定义域为R 的函数f(x)满足f(﹣x)+f(x)=0,且f(1+x)﹣f(1﹣x)=2x,若其导函数为
f′(x),则f′(2025)等于( )
A.−1
2
B.0
C.1
2
D.1
【考点】简单复合函数的导数;抽象函数的周期性.
版权所有
【分析】根据复合函数的导数、函数的周期性等知识进行分析,从而求得正确答案.
【解答】解:因为f(﹣x)=﹣f(x),得﹣f′(﹣x)=﹣f′(x),即f′(﹣x)=f′(x),
又因为f(1+x)﹣f(1﹣x)=2x,得f′(1+x)+f′(1﹣x)=2,
所以f′(﹣x)=﹣f′(2+x)+2,所以f′(x)=﹣f′(2+x)+2,
所以f′(x+2)=﹣f′(4+x)+2,以上两式相减,可得f′(4+x)=f′(x),
所以f′(x)为以4 为最小正周期的周期函数,
在f′(1+x)+f′(1﹣x)=2 中,
令x=0,得f′(1)=1,所以f′(2025)=f′(506×4+1)=f′(1)=1.
故选:D.
【点评】本题考查复合函数的导数,抽象函数的周期性,属于中等题.
42.已知f(x)=3f(2﹣x)+2x2﹣lnx,则f'(1)=( )
A.−3
2
B.3
4
C.3
2
D.−3
4
【考点】简单复合函数的导数.
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【分析】把已知等式两边求导数,再取x=1 得答案.
【解答】解:由f(x)=3f(2﹣x)+2x2﹣lnx,
两边求导数,得f′(x)=﹣3f′(2﹣x)+4x−1
x ,
取x=1,得f′(1)=﹣3f′(1)+4﹣1,
∴f′(1)= 3
4 .
故选:B.
【点评】本题考查觉得复合函数的导数,是基础题.
十一.利用导数求解曲线在某点上的切线方程(共7 小题)
43.曲线f(x)=(x+1)e2x在x=0 处的切线方程为( )
A.y=3x+1
B.y=3x+2
C.y=2x+2
D.y=3x﹣2
【考点】利用导数求解曲线在某点上的切线方程.
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【分析】根据导数的四则运算与复合运算求得导函数,从而可得切线斜率,确定切点纵坐标,结合直线
方程即可得所求.
【解答】解:因为f(x)=(x+1)e2x,
所以f′(x)=e2x+2(x+1)e2x=(2x+3)e2x,
所以f(0)=1,f′(0)=3,
所以所求切线方程为y﹣1=3(x﹣0),即y=3x+1.
故选:A.
【点评】本题考查函数的切线方程的求解,属基础题.
44.从点A(1,a)可向曲线y=x﹣x3引三条不同切线,则a 的取值范围为( )
A.﹣1<a<0
B.0<a<1
C.1<a<2
D.2<a<3
【考点】利用导数求解曲线在某点上的切线方程.
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【分析】先设出切点坐标,根据两点坐标写出直线的斜率,再根据切点的导数值等于切线的斜率列方程,
因为有三条不同切线所以对应方程有三个不同的解,即对应函数有三个零点,通过函数的导数研究函数
的单调性与极值并确定极值的取值范围,从而求出的取值范围.
【解答】解:因为y=f(x)=x﹣x3,所以f′(x)=1﹣3x2,
设过A(1,a)的切线与f(x)切于点Q(x0,y0),
则切线方程为y −y0=(1−3 x0
2)( x−x0),又其过A(1,a),
所以a−y0=(1−3 x0
2)(1−x0),
所以a−y0=(1−3 x0
2)(1−x0)有三个不同的解,
即2 x0
3−3 x0
2+1−a=0有三个不同的解,
设g(x)=2x3﹣3x2+1﹣a,该函数有三个不同零点,求导得g(x)=6x2﹣6x,
令g'(x)=0,则x=0 或x=1,
当x∈(﹣∞,0)或x∈(1,+∞),g′(x)>0,当x∈(0,1),g′(x)<0,
所以:函数g(x)在(0,1)区间单调递减,在(﹣∞,0)和(1,+∞)区间上单调递增,
所以函数在x=0 和x=1 处分别取得极大值和极小值,要想函数有三个不同零点,
则{
g(0)>0
g(1)<0),即{
1−a>0
2−3+1−a<0),解得0<a<1.
故选:B.
【点评】本题考查函数的切线问题的求解,属中档题.
45.已知f(x)为奇函数,当x<0 时,f(x)=ln(﹣x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,3)处的切线方
程是( )
A.2x﹣y﹣5=0
B.2x﹣y+1=0
C.2x+y+1=0
D.2x+y+5=0
【考点】利用导数求解曲线在某点上的切线方程;奇函数偶函数的性质.
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【分析】由题可得当x>0 时,f(x)=﹣ln(x)+3x,然后由点斜式可得切线方程.
【解答】解:根据题意可得当x>0 时,f(x)=﹣f(﹣x)=﹣ln(x)+3x,f ′( x)=−1
x +3,
所以f′(1)=2,
所以f(x)在点(1,3)处的切线方程为y﹣3=f′(1)(x﹣1),即2x﹣y+1=0.
故选:B.
【点评】本题考查函数的切线方程的求解,属基础题.
46.已知函数f(x)=ln(2﹣x)+ax 在点(1,f(1))处的切线为l,若l 与圆(x+2)2+y2=1 相切,则a
的值为( )
A.1 或❑√3
B.❑√5或﹣2
C.1 或7
3
D.2 或4
3
【考点】利用导数求解曲线在某点上的切线方程;根据圆心到直线距离与圆的半径求解直线与圆的位置
关系.
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【分析】利用导函数求出切线斜率,进而可求出切线方程,再利用圆心到直线的距离等于半径列方程可
求出a 的值.
【解答】解:因为f(x)=ln(2﹣x)+ax,所以f ′( x)= −1
2−x +a,
则f(1)=0+a=a,f′(1)=a﹣1,
所以切线l 的方程为y﹣a=(a﹣1)(x﹣1),即(a﹣1)x﹣y+1=0.
所以圆心(﹣2,0)到直线l 的距离d =|−2(a−1)+1|
❑√(a−1)
2+1
=|3−2a|
❑√(a−1)
2+1
=1,
整理得3a2﹣10a+7=0,解得a= 7
3或1.
故选:C.
【点评】本题考查导数的几何意义的应用,属中档题.
47.已知函数f(x)=ex+2x,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为( )
A.y=2x+1
B.y=3x+1
C.y=2x
D.y=3x
【考点】利用导数求解曲线在某点上的切线方程.
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【分析】根据导数的几何意义,即可求解.
【解答】解:因为f(x)=ex+2x,所以f'(x)=ex+2,
所以f(0)=1,f'(0)=3,
所以所求切线方程为y=3x+1.
故选:B.
【点评】本题考查函数的切线问题的求解,属基础题.
48.若直线l 同时是曲线y=aex(a>1)和曲线y=ex+a 的切线,则l 斜率的最小值为( )
A.1
B.2
C.e
D.2e
【考点】利用导数求解曲线在某点上的切线方程.
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【分析】设出切点坐标,利用导数的几何意义建立关系,再利用导数求出最小值.
【解答】解:设直线l 与曲线y=aex、曲线y=ex+a 相切的切点分别为( x0,ae
x0),(t ,e
t +a),
由y=aex、y=ex+a,分别得y′=aex,y′=ex,
则ae
x0=e
t,且e
t +a−ae
x0
t −x0
=
a
t −x0
=e
t,
由ae
x0=e
t得:t﹣x0=lna,
代入
a
t −x0
=e
t,可得e
t = a
lna,
令f (a)= a
lna ,a>1,得f ′(a)= lna−1
(lna)
2 ,
当1<a<e 时,f′(a)<0,函数f(a)在(1,e)上单调递减,
当a>e,f′(a)>0,函数f(a)在(e,+∞)上单调递增,可得f(a)min=f(e)=e,
所以l 斜率的最小值为e.
故选:C.
【点评】本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,训练了利用导数求最值,是中档题.
49.已知函数f(x)=2x2﹣xf′(1),则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为( )
A.2x﹣y﹣2=0
B.2x+y﹣2=0
C.2x﹣y+2=0
D.2x+y+2=0
【考点】利用导数求解曲线在某点上的切线方程.
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【分析】先求导,即可求f′(1)和f(1),即可求得切线方程.
【解答】解:由f(x)=2x2﹣xf′(1),得f′(x)=4x﹣f′(1),
则f′(1)=4×1﹣f′(1),解得f′(1)=2,
故f(x)=2x2﹣2x,则f(1)=2×12﹣2=2﹣2=0,
所以切线方程为y﹣0=2(x﹣1)⇒2x﹣y﹣2=0.
故选:A.
【点评】本题考查导数的几何意义,属于基础题.
十二.由函数的切线方程求解函数或参数(共5 小题)
50.曲线y=e2ax+1 在点(0,2)处的切线与直线2x+y+1=0 垂直,则a 等于( )
A.1
2
B.1
4
C.−1
4
D.−1
2
【考点】由函数的切线方程求解函数或参数.
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【分析】根据导数的几何意义和两直线垂直关系得到方程,即可求解.
【解答】解:因为y=f(x)=e2ax+1,得f′(x)=2ae2ax,
所以根据题意可得f′(2)=2a= 1
2,
所以a= 1
4 .
故选:B.
【点评】本题考查导数的几何意义的应用,属基础题.
51.若过点(a,b)可以作曲线y=lnx 的两条切线,则( )
A.eb<a
B.lna<b
C.ea<b
D.lnb<a
【考点】由函数的切线方程求解函数或参数.
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【分析】设切点坐标为(x0,y0),由切点坐标求出切线方程,代入坐标(a,b),关于x0的方程有两
个不同的实数解,变形后转化为直线与函数图像有两个交点,构造新函数由导数确定函数的图像后可得.
【解答】解:设切点坐标为(x0,y0),由于y ′ = 1
x ,
因此切线方程为y −ln x0= 1
x0
( x−x0),
又切线过点(a,b),则b= ln x0= a−x0
x0
,即b+1= ln x0+ a
x0
,
设f(x)=lnx+ a
x ,函数定义域是(0,+∞),
则直线y=b+1 与曲线f ( x)=lnx + a
x 有两个不同的交点,
f ′( x)= 1
x −a
x
2 = x−a
x
2 ,
当a≤0 时,f'(x)>0 恒成立,f(x)在定义域内单调递增,不合题意;
当a>0 时,0<x<a 时,f′(x)<0,f(x)单调递减,x>a 时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
所以f(x)min=f(a)=lna+1,结合图像知b+1>lna+1,即b>lna.
故选:B.
【点评】本题主要考查利用导数研究曲线上某点的切线方程,考查运算求解能力,属于中档题.
52.若曲线y=ln(x+2a)的一条切线为y=ex﹣2b(e 为自然对数的底数),其中a,b 为正实数,则
1
ea + 1
b的取值范围是( )
A.[2,e)
B.(e,4]
C.[4,+∞)
D.[e,+∞)
【考点】由函数的切线方程求解函数或参数;运用“1”的代换构造基本不等式.
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【分析】利用导数的几何意义计算可得ae+b=1,结合基本不等式中“1”的活用计算即可得.
【解答】解:y ′ =
1
x +2a,令
1
x +2a =e,则x = 1
e −2a,有y = ln( 1
e −2a+2a)=−1,
即e( 1
e −2a)−2b=−1,即ae+b=1,
又a,b 为正实数,则1
ea + 1
b =( 1
ea + 1
b )(ae+b)=1+1+ b
ea + ea
b ≥2+2❑√
b
ea ⋅ea
b = 4,
当且仅当b
ea = ea
b ,即b=ea= 1
2时,等号成立.,
故1
ea + 1
b的取值范围是[4,+∞).
故选:C.
【点评】本题主要考查导数的几何意义,基本不等式的应用,考查运算求解能力,属于中档题.
53.已知曲线f ( x)=sin(ωx +φ)(|φ|<π
2 )在点(0,f(0))处的切线方程为y = 1
2 x−
❑√3
2 ,则ωφ=
−π
3 .
【考点】由函数的切线方程求解函数或参数.
版权所有
【分析】根据导数的几何意义结合题意可得关于ω,φ 的方程组,解出即可.
【解答】解:f′(x)=ωcos(ωx+φ),
依题意,{
f ′(0)=ωcosφ = 1
2
f (0)= sinφ =−
❑√3
2 )
,
又|φ|<π
2 ,
则φ=−π
3 ,
可得ωcos(−π
3 )= 1
2 ω= 1
2,解得ω=1,
则ωφ =−π
3 .
故答案为:−π
3 .
【点评】本题考查导数的几何意义,考查运算求解能力,属于基础题.
54.已知直线y=kx+b 是曲线f(x)=ex﹣3与g(x)=ex+2022﹣2022 的公切线,则k= 2022
2025 .
【考点】由函数的切线方程求解函数或参数.
版权所有
【分析】设直线y=kx+b 与曲线f(x)相切于点P1(x1,y1),与曲线g(x)相切于点P2(x2,y2),
然后求出f′(x),g'(x),再根据导数的几何意义求出切线方程,联立切线方程即可求解.
【解答】解:设直线y=kx+b 与曲线f(x)相切于点P1(x1,y1),与曲线g(x)相切于点P2(x2,
y2),
由于f(x)=ex﹣3,g(x)=ex+2022﹣2022,
所以f'(x)=ex﹣3,g'(x)=ex+2022,y1=e
x1−3,y2=e
x2+2022−2022,
所以由点P1(x1,y1)在切线上,得切线方程为y −e
x1−3=e
x1−3( x−x1),
由点P2(x2,y2)在切线上,得切线方程为y −e
x2+2022+2022=e
x2+2022( x −x2),
故{
e
x1−3=e
x2+2022
e
x1−3(1−x1)=e
x2+2022(1−x2)−2022),解得k =e
x1−3= 2022
2025.
故答案为:2022
2025.
【点评】本题考查函数的公切线问题的求解,导数的几何意义的应用,属中档题.
一、单选题
1.若曲线
在点
处的切线也是曲线
的切线,则
( )
A.
B.1
C.
D.
2.已知函数
,则
( )
A.1
B.2
C.
D.
3.函数
的导数为( )
A.
B.
C.
D.
4.设
,对于
( )
A.
B.
C.
D.
5.已知函数
的导函数为
,且
,则
( )
A.2
B.1
C.8
D.4
6.已知函数
的导函数为
,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
7.已知
为奇函数,当
时,
,则曲线
在点
处的切线方程是( )
A.
B.
C.
D.
8.曲线
在
处的切线的斜率为( )
课后针对训练
A.
B.
C.
D.0
9.设点
是曲线
上任意一点,则点
到直线
的最小距离是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
10.建设大型水库可实现水资源的合理分配和综合利用,提高水资源的社会经济效益.已知一段时间内,
甲、乙两个水库的蓄水量
与时间的关系如图所示,则下列叙述中正确的是( )
A.在
这段时间内,甲、乙两个水库蓄水量的平均变化率均大于0
B.在
这段时间内,甲水库蓄水量的平均变化率小于乙水库蓄水量的平均变化率
C.甲水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率大于乙水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率
D.乙水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率大于乙水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率
11.(多选)已知过点
的所有直线中,有且仅有两条直线与曲线
相切,则( )
A.
B.
C.
D.
三、填空题
12.已知函数
,则曲线
在
处的切线方程为 .
13.已知函数
的导函数为
,且
,则
.
14.已知曲线
在点
处的切线方程为,且过点
的直线
与直线垂直,则
的
方程为 .
15.已知函数
满足
,则曲线
在点
处的切线方程为 .
16.曲线
在点
处的切线方程为
,则
的值为 .
17.若曲线
在点
处的切线与曲线
只有一个公共点,则
.
18.过曲线C:
上一点P 作C 的切线交x 轴于点Q,已知
,则切线PQ 的方程为 .
四、解答题
19.已知函数
,若曲线
在点
处的切线方程为
,求
.
20.求下列已知函数的导函数:
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
D
B
D
A
B
B
B
BD
题号
11
答案
ABC
1.A
【分析】先求出曲线
在点
处的切线方程,再设直线
与曲线
相切于点
,求出
,利用公切线斜率相等求出
,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解.
【详解】由题,令
,则
,所以
,
所以曲线
在点
处的切线方程为
.
由
,得
,
设直线
与曲线
相切于点
,则
,得
,
则
,所以
,所以
.
故选:A.
2.C
【分析】先求导,再求
.
【详解】因为
,所以
,
则
.
故选:C.
3.D
【分析】根据给定条件,利用导数运算法则及复合函数求导法则求解.
【详解】依题意,
.
故选:D
4.B
【分析】利用导数运算,结合导数的概念,即可求出极限值.
【详解】由
,
又因为
,
所以
,
故选:B.
5.D
【分析】利用导数的定义求解即可.
【详解】由导数的定义得
,故D 正确.
故选:D
6.A
【分析】对等式两边求导,求导的时候注意
是个常数,求导之后令
即可得出
的值,进
而求出
.
【详解】因为
,所以
,令
,
则
,
,令
,
则
.
故选:A.
7.B
【分析】由题可得当
时,
,然后由点斜式可得切线方程.
【详解】因
为奇函数,当
时,
,
则当
时,
,
从而
,则曲线
在点
处的切线方程是:
即
.
故选:B
8.B
【分析】利用导数的几何意义和运算法则计算求解即可.
【详解】由题意可知
,
所以曲线
在
处的切线的斜率
,
故选:B
9.B
【分析】当点
到直线
的距离最小时,曲线
在点
处的切线平行于,对
求导,
依据切线斜率为切点处导数值,利用直线的斜率求得此时的
点坐标,再用点到直线的距离公式求最小
距离即可.
【详解】当点
到直线
的距离最小时,曲线
在点
处的切线平行于,
设此时
,
,
,则此时点
处的切线斜率
,
因为
,所以
,解得
,
,
,
综上,当
点坐标为
时,点
到直线
的距离最小,
最小距离为
.
故选:B.
10.BD
【分析】结合瞬时变化率与平均变化率及图象分析即可得解.
【详解】对于A,由题图可知,在
这段时间内,甲水库蓄水量的平均变化率小于0,
乙水库蓄水量的平均变化率大于0,故A 错误.
对于B,由题图可知,在
这段时间内,甲水库蓄水量的平均变化率小于0,
乙水库蓄水量的平均变化率大于0,
故甲水库蓄水量的平均变化率小于乙水库蓄水量的平均变化率,故B 正确.
对于C,由题图可知,甲水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率小于0,
乙水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率大于0,
故甲水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率小于乙水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率,故C 错误.
对于D,由题图可知,乙水库在
时刻蓄水量上升比在
时刻蓄水量上升快,
故乙水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率大于乙水库在
时刻蓄水量的瞬时变化率,故D 正确.
故选:BD.
11.ABC
【分析】设过点
的直线与曲线
相切于点
,利用导数的几何意义求得切线方程,
进而可得
有两个实数根,令
,利用导数分类讨论可判断每个选
项的正误.
【详解】设过点
的直线与曲线
相切于点
,
因为
,所以切线方程为
,
所以
,即
,
依题意知方程
有两个实数根,
令
,
,则
,
当
时,
,
单调递减,最多只有一个零点,不符合题意,故
,A 正确;
当
时,令
,则
,令
,则
,
所以
在
单调递增,在
单调递减,
所以
,要使方程
有两个实数根,
则
,即
,B 正确;
由
,得
,C 正确;
因为
,
,所以当a 足够大时,
不成立,故D 错误.
故选:ABC.
12.
【分析】求出导函数,根据导数的几何意义得出切线的斜率,代入点斜式方程,即可求出切线方程.
【详解】由
可得
,∴
.
∵
.
所以曲线
在
处的切线方程为
,
即
.
故答案为:
.
13.
【分析】求出
,令
,求出
,从而得到
即可求解.
【详解】由题得
,
令
,则
,解得
,
则
,
,
所以
.
故答案为:
14.
【分析】根据已知点坐标求出
,直线的斜率为
,由两直线垂直,得到
的斜率,点斜式写出方
程.
【详解】设
,则由
,解得
,
所以
.
所以
,
则
,即的斜率为
,又直线
与直线垂直,
所以直线
的斜率为
,
故
的方程为
,即
.
故答案为:
.
15.
【分析】解法一:换元法得到
,
,求导,利用导数的几何意义求出切线方程;
解法二:对
两边求导,得
,求出
,而
,利用导数的几何
意义求出切线方程.
【详解】解法一:令
,则
,故
,
所以
,
,
,
,
,
故曲线
在点
处的切线方程为
,
即
.
解法二:对
两边求导,得
,即
,
当
时,
,而
,
所以曲线
在点
处的切线方程为
,
即
.
故答案为:
16.
【分析】求导,根据点斜式求解直线方程,即可列方程求解.
【详解】
,
故
处的切线方程为
,
又切线方程为
,
故
,解得
,
故答案为:
17.2
【分析】求得曲线
在
处的切线方程为
,根据题意得
也是曲线
的一条
切线,设切点为
,列方程组求得
即可.
【详解】由
,得
,
,
故曲线
在
处的切线方程为
,
因为曲线
在点
处的切线与曲线
只有一个公共点,且
的图象呈上凸递增
的趋势,
所以说明
也是曲线
的一条切线,
对
求导得
,
设切点为
,
所以
,解得
,满足
.
故答案为:2.
18.
或
【分析】设
,求出切线方程为
,得到
,由两点间距离公式可
得
,化简可得
,解方程即可求解.
【详解】不妨设
,由题得
,则曲线
在点
处的切线方程为
,
则
,则
,即
,
化简得
,即
,
令
,
,则
,解得
或
(舍),即
或
,
则切线
的方程为
或
.
故答案为:
或
19.
【分析】求导得
,则
,
,结合切线方程得到方程组,解
出即可.
【详解】求导得
,则
,
,
因为曲线
在点
处的切线方程为
,
所以
,解得
.
则
,故将
代入切线方程得
,则
.
20.(1)
(2)
(3)
.
(4)
【分析】(1)根据导函数的基本公式和加法法则求解即可.
(2)根据导函数的基本公式和复合函数求导法则求解即可.
(3)方法一:根据乘法法则求解即可;方法二:先化简函数,再根据导数运算法则求解即可.
(4)结合导数运算法则,根据复合函数求导法则求解即可.
【详解】(1)由
得
.
(2)
.
(3)方法一:
.
方法二:因为
,
所以
.
(4)令
,
则
,
所以
.