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- 2021-07-01 发布
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A组 专项基础训练
(时间:35分钟)
1.(2017·温州月考)已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+ln x,则f′(1)等于( )
A.-e B.-1
C.1 D.e
【解析】 由f(x)=2xf′(1)+ln x,得f′(x)=2f′(1)+.
∴f′(1)=2f′(1)+1,则f′(1)=-1.
【答案】 B
2.(2017·雅安模拟)设曲线y=ex+ax在点(0,1)处的切线与直线x+2y-1=0垂直,则实数a=( )
A.3 B.1
C.2 D.0
【解析】 ∵与直线x+2y-1=0垂直的直线斜率为2,
∴f′(0)=e0+a=2,解得a=2.
【答案】 C
3.已知f1(x)=sin x+cos x,fn+1(x)是fn(x)的导函数,即f2(x)=f1′(x),f3(x)=f2′(x),…,fn+1(x)=fn′(x),n∈N*,则f2 016(x)等于( )
A.-sin x-cos x B.sin x-cos x
C.-sin x+cos x D.sin x+cos x
【解析】 ∵f1(x)=sin x+cos x,
∴f2(x)=f1′(x)=cos x-sin x,
∴f3(x)=f2′(x)=-sin x-cos x,
∴f4(x)=f3′(x)=-cos x+sin x,
∴f5(x)=f4′(x)=sin x+cos x=f1(x),
∴fn(x)是以4为周期的函数,
∴f2 016(x)=f4(x)=sin x-cos x,故选B.
【答案】 B
4.(2017·北京东城期中)曲线f(x)=在点(1,f(1))处的切线方程是( )
A.x=1 B.y=
C.x+y=1 D.x-y=1
【解析】 f(x)=的导数为f′(x)=,因此曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为k=f′(1)=0,切点坐标为,因此曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=.故选B.
【答案】 B
5.(2017·南昌二中模拟)设点P是曲线y=x3-x+上的任意一点,P点处切线倾斜角α的取值范围为( )
A.∪ B.
C.∪ D.
【解析】 因为y′=3x2-≥-,故切线斜率k≥-,所以切线倾斜角α的取值范围是∪.
【答案】 C
6.(2017·陕西西安地区八校第三次联考)函数f(x)的图象如图所示,下列数值排序正确的是( )
A.0<f′(2)<f′(3)<f(3)-f(2)
B.0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2)
C.0<f′(3)<f′(2)<f(3)-f(2)
D.0<f(3)-f(2)<f′(2)<f′(3)
【解析】 观察题中图象可知,该函数在(2,3)上为连续可导的增函数,且增长得越来越慢.所以各点处的导数在(2,3)上处处为正,且导数的值逐渐减小,所以f′(2)>f′(3).而f(3)-f(2)=表示连接点(2,f(2))与点(3,f(3))割线的斜率,根据导数的几何意义,一定可以在(2,3)之间找到一点,该点处的切线与割线平行,则割线的斜率就是该点处的切线的斜率,即该点处的导数,则必有0<f′(3)<<f′(2).故选B.
【答案】 B
7.(2017·天津一中第一次月考)已知点P在曲线y=上,α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的取值范围是________.
【解析】 根据题意,得y′=-,∴曲线在点P处的切线的斜率k=-≥-=-1,且k<0.又∵k=tan α,结合正切函数的图象可得α∈.
【答案】
8.(2017·江西南昌十所省重点中学二模)设a为实数,函数f(x)=x3+ax2+(a-3)x的导函数为f′(x),且f′(x)是偶函数,则曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为________.
【解析】 ∵f(x)=x3+ax2+(a-3)x,∴f′(x)=3x2+2ax+(a-3).∵f′(x)是偶函数,∴3(-x)2+2a(-x)+(a-3)=3x2+2ax+(a-3),解得a=0,∴f(x)=x3-3x,f′(x)=3x2-3.则f(2)=2,f′(2)=9,即切点为(2,2),切线的斜率为9,∴曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-2=9(x-2),即9x-y-16=0.
【答案】 9x-y-16=0
9.(2017·长沙模拟)已知函数f(x)=x3+x-16.
(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的方程;
(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标.
【解析】 (1)可判定点(2,-6)在曲线y=f(x)上.
∵f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1,
∴f(x)在点(2,-6)处的切线的斜率为k=f′(2)=13.
∴切线的方程为y+6=13(x-2),
即y=13x-32.
(2)设切点坐标为(x0,y0),
则直线l的斜率为f′(x0)=3x+1,y0=x+x0-16,
∴直线l的方程为y=(3x+1)(x-x0)+x+x0-16.
又∵直线l过原点(0,0),
∴0=(3x+1)(-x0)+x+x0-16,整理得,x=-8,
∴x0=-2,
∴y0=(-2)3+(-2)-16=-26,得切点坐标(-2,-26),k=3×(-2)2+1=13.
∴直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26).
10.设函数f(x)=ax-,曲线y=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)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形的面积为定值,并求此定值.
【解析】 (1)方程7x-4y-12=0可化为y=x-3.
当x=2时,y=.又f′(x)=a+,
于是解得故f(x)=x-.
(2)证明 设P(x0,y0)为曲线上任一点,由y′=1+知曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为
y-y0=(x-x0),
即y-=(x-x0).
令x=0,得y=-,
从而得切线与直线x=0的交点坐标为.
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).
所以点P(x0,y0)处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形的面积为S=|2x0|=6.
故曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形的面积为定值,且此定值为6.
B组 专项能力提升
(时间:20分钟)
11.(2017·惠州模拟)已知函数f(x)=cos x,则f(π)+f′=( )
A.- B.-
C.- D.-
【解析】 ∵f′(x)=-cos x+(-sin x),∴f(π)+f′=-+·(-1)=-.
【答案】 C
12.(2017·兰州一模)曲边梯形由曲线y=x2+1,y=0,x=1,x=2所围成,过曲线y=x2+1(x∈[1,2])上一点P作切线,使得此切线从曲边梯形上切出一个面积最大的普通梯形,则这一点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【解析】 设P(x0,x+1),x0∈[1,2],则易知曲线y=x2+1在点P处的切线方程为y-(x+1)=2x0(x-x0),∴y=2x0(x-x0)+x+1,设g(x)=2x0(x-x0)+x+1,则g(1)+g(2)=2(x+1)+2x0(1-x0+2-x0),∴S普通梯形=×1=-x+3x0+1=-+,
∴P点坐标为时,S普通梯形最大.
【答案】 B
13.(2017·沈阳模拟)在平面直角坐标系xOy中,点M在曲线C:y=x3-x上,且在第二象限内,已知曲线C在点M处的切线的斜率为2,则点M的坐标为________.
【解析】 ∵y′=3x2-1,曲线C在点M处的切线的斜率为2,∴3x2-1=2,x=±1,又∵点M在第二象限,∴x=-1,
∴y=(-1)3-(-1)=0,∴M点的坐标为(-1,0).
【答案】 (-1,0)
14.已知曲线f(x)=xn+1(n∈N*)与直线x=1交于点P,设曲线y=f(x)在点P处的切线与x轴交点的横坐标为xn,则log2 017x1+log2 017x2+…+log2 017x2 016的值为________.
【解析】 f′(x)=(n+1)xn,k=f′(1)=n+1,
点P(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(x-1),
令y=0,得x=1-=,即xn=,
∴x1·x2·…·x2 016=×××…××=.
则log2 017x1+log2 017x2+…+log2 017x2 016
=log2 017(x1x2…x2 016)=-1.
【答案】 -1
15.(2017·河北唐山一中月考)已知函数f(x)=ax3+3x2-6ax-11,g(x)=3x2+6x+12和直线m:y=kx+9,且f′(-1)=0.
(1)求a的值;
(2)是否存在k,使直线m既是曲线y=f(x)的切线,又是曲线y=g(x)的切线?如果存在,
求出k的值;如果不存在,请说明理由.
【解析】 (1)由已知得f′(x)=3ax2+6x-6a,
∵f′(-1)=0,∴3a-6-6a=0,∴a=-2.
(2)存在.
由已知得,直线m恒过定点(0,9),若直线m是曲线y=g(x)的切线,则设切点为(x0,3x+6x0+12).
∵g′(x0)=6x0+6,
∴切线方程为y-(3x+6x0+12)
=(6x0+6)(x-x0),
将(0,9)代入切线方程,解得x0=±1.
当x0=-1时,切线方程为y=9;
当x0=1时,切线方程为y=12x+9.
由(1)知f(x)=-2x3+3x2+12x-11,
①由f′(x)=0得-6x2+6x+12=0,
解得x=-1或x=2.
在x=-1处,y=f(x)的切线方程为y=-18;
在x=2处,y=f(x)的切线方程为y=9,
∴y=f(x)与y=g(x)的公切线是y=9.
②由f′(x)=12得-6x2+6x+12=12,
解得x=0或x=1.
在x=0处,y=f(x)的切线方程为y=12x-11;
在x=1处,y=f(x)的切线方程为y=12x-10;
∴y=f(x)与y=g(x)的公切线不是y=12x+9.
综上所述,y=f(x)与y=g(x)的公切线是y=9,此时k=0.
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