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1、
課時分層訓練(十三) 導數的概念及運算
A組 基礎達標
(建議用時:30分鐘)
一、選擇題
1.若f(x)=2xf′(1)+x2,則f′(0)等于( )
【導學號:00090060】
A.2 B.0
C.-2 D.-4
D [f′(x)=2f′(1)+2x,
令x=1,則f′(1)=2f′(1)+2,得f′(1)=-2,
所以f′(0)=2f′(1)+0=-4.]
2.已知f(x)=x3-2x2+x+6,則f(x)在點P(-1,2)處的切線與坐標軸圍成的三角形的面積等于( )
A.4 B.5
C. D.
C [∵f(x)=
2、x3-2x2+x+6,
∴f′(x)=3x2-4x+1,∴f′(-1)=8,
故切線方程為y-2=8(x+1),即8x-y+10=0,
令x=0,得y=10,令y=0,得x=-,
∴所求面積S=10=.]
3.(20xx武漢模擬)已知函數f(x+1)=,則曲線y=f(x)在點(1,f(1))處切線的斜率為( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
A [f(x+1)=,故f(x)=,即f(x)=2-,對f(x)求導得f′(x)=,則f′(1)=1,故所求切線的斜率為1,故選A.]
4.(20xx成都模擬)已知函數f(x)的圖像如圖2101,f′(x)是f
3、(x)的導函數,則下列數值排序正確的是( )
圖2101
A.0<f′(2)<f′(3)<f(3)-f(2)
B.0<f′(3)<f′(2)<f(3)-f(2)
C.0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2)
D.0<f(3)-f(2)<f′(2)<f′(3)
C [如圖:
f′(3)、f(3)-f(2)、f′(2)分別表示直線n,m,l 的斜率,故0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2),故選C.]
5.(20xx福州模擬)已知f(x)=x2+sin,f′(x)為f(x)的導函數,則f′(x)的圖像是( )
A [∵f(x)=x2+sin=x2+c
4、os x,∴f′(x)=x-sin x,它是一個奇函數,其圖像關于原點對稱,故排除B、D.又f′=-<0,故排除C,選A.]
二、填空題
6.(20xx鄭州二次質量預測)曲線f(x)=x3-x+3在點P(1,3)處的切線方程是________. 【導學號:00090061】
2x-y+1=0 [由題意得f′(x)=3x2-1,則f′(1)=312-1=2,即函數f(x)的圖像在點P(1,3)處的切線的斜率為2,則切線方程為y-3=2(x-1),即2x-y+1=0.]
7.若曲線y=ax2-ln x在點(1,a)處的切線平行于x軸,則a=________.
[因為y′=2ax-,所以
5、y′|x=1=2a-1.因為曲線在點(1,a)處的切線平行于x軸,故其斜率為0,故2a-1=0,a=.]
8.如圖2102,y=f(x)是可導函數,直線l:y=kx+2是曲線y=f(x)在x=3處的切線,令g(x)=xf(x),其中g′(x)是g(x)的導函數,則g′(3)=________.
圖2102
0 [由題圖可知曲線y=f(x)在x=3處切線的斜率等于-,即f′(3)=-.
又因為g(x)=xf(x),
所以g′(x)=f(x)+xf′(x),g′(3)=f(3)+3f′(3),
由題圖可知f(3)=1,所以g′(3)=1+3=0.]
三、解答題
9.求下列函數的
6、導數:
(1)y=xnlg x;
(2)y=++;
(3)y=.
[解] (1)y′=nxn-1lg x+xn
=xn-1.
(2)y′=′+′+′
=(x-1)′+(2x-2)′+(x-3)′
=-x-2-4x-3-3x-4
=---.
(3)y′=′
=
=
=.
10.已知點M是曲線y=x3-2x2+3x+1上任意一點,曲線在M處的切線為l,求:
(1)斜率最小的切線方程;
(2)切線l的傾斜角α的取值范圍. 【導學號:00090062】
[解] (1)y′=x2-4x+3=(x-2)2-1≥-1, 2分
所以當x=2時,y′=-1,y=,
所以斜率
7、最小的切線過點, 4分
斜率k=-1,
所以切線方程為x+y-=0. 6分
(2)由(1)得k≥-1,9分
所以tan α≥-1,所以α∈∪. 12分
B組 能力提升
(建議用時:15分鐘)
1.(20xx山東高考)若函數y=f(x)的圖像上存在兩點,使得函數的圖像在這兩點處的切線互相垂直,則稱y=f(x)具有T性質,下列函數中具有T性質的是
( )
A.y=sin x B.y=ln x
C.y=ex D.y=x3
A [若y=f(x)的圖像上存在兩點(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),
使得函數圖像在這兩點處的切線互相垂直,則f′(x1)f′(x2)=-
8、1.
對于A:y′=cos x,若有cos x1cos x2=-1,則當x1=2kπ,x2=2kπ+π(k∈Z)時,結論成立;
對于B:y′=,若有=-1,即x1x2=-1,∵x>0,∴不存在x1,x2,使得x1x2=-1;
對于C:y′=ex,若有ex1ex2=-1,即ex1+x2=-1.顯然不存在這樣的x1,x2;
對于D:y′=3x2,若有3x3x=-1,即9xx=-1,顯然不存在這樣的x1,x2.
綜上所述,選A.]
2.(20xx全國卷Ⅲ)已知f(x)為偶函數,當x≤0時,f(x)=e-x-1-x,則曲線y=f(x)在點(1,2)處的切線方程是________.
2x-
9、y=0 [設x>0,則-x<0,f(-x)=ex-1+x.
∵f(x)為偶函數,∴f(-x)=f(x),∴f(x)=ex-1+x.
∵當x>0時,f′(x)=ex-1+1,
∴f′(1)=e1-1+1=1+1=2.
∴曲線y=f(x)在點(1,2)處的切線方程為y-2=2(x-1),
即2x-y=0.]
3.已知函數f(x)=x-,g(x)=a(2-ln x)(a>0).若曲線y=f(x)與曲線y=g(x)在x=1處的切線斜率相同,求a的值,并判斷兩條切線是否為同一條直線.
[解] 根據題意有f′(x)=1+,g′(x)=-. 2分
曲線y=f(x)在x=1處的切線斜率為f′(1)=3,
曲線y=g(x)在x=1處的切線斜率為g′(1)=-a,
所以f′(1)=g′(1),即a=-3. 6分
曲線y=f(x)在x=1處的切線方程為
y-f(1)=3(x-1),
所以y+1=3(x-1),即切線方程為3x-y-4=0. 9分
曲線y=g(x)在x=1處的切線方程為
y-g(1)=3(x-1),
所以y+6=3(x-1),即切線方程為3x-y-9=0,
所以,兩條切線不是同一條直線. 12分