1. 5年真題考點分布
2. 命題規(guī)律及備考策略
【命題規(guī)律】本節(jié)內(nèi)容是天津高考卷的必考內(nèi)容,設(shè)題穩(wěn)定,難度較高,分值為16分
【備考策略】1.理解、掌握導(dǎo)數(shù)的定義,能夠運用導(dǎo)數(shù)求解基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
2.能掌握導(dǎo)數(shù)的幾何意義與切線的性質(zhì)
3.具備數(shù)形結(jié)合的思想意識,會求在一點與過一點的切線方程
【命題預(yù)測】本節(jié)內(nèi)容是天津高考卷的必考內(nèi)容,一般給出函數(shù)求導(dǎo)數(shù)的切線方程。
知識講解
知識點一.導(dǎo)數(shù)的定義
1.函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù):
稱函數(shù)y=f(x)在x=x0處的瞬時變化率lim?x→∞fx0+?x?f(x0)?x=lim?x→∞?y?x為函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù),記作f (x0)或y,|x=x0,即f x0=lim?x→∞?y?x=lim?x→∞fx0+?x?f(x0)?x
2.函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù):
f (x)=y,=lim?x→∞fx+?x?f(x)?x,
3.利用定義求導(dǎo)數(shù)的步驟:
= 1 \* GB3 ①求函數(shù)的增量:?y=fx0+?x?fx0;
= 2 \* GB3 ②求平均變化率:?y?x=fx0+?x?f(x0)?x
= 3 \* GB3 ③取極限得導(dǎo)數(shù):f x0=lim?x→∞?y?x
知識點二.導(dǎo)數(shù)的幾何意義
函數(shù)y=f(x)在點x=x0處的導(dǎo)數(shù)的幾何意義是曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處的切線的斜率.也就是說,曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處的切線的斜率是f′(x0).即k=lim?x→mfx0+?x?f(x0)?x=f'(x0)相應(yīng)地,切線方程為y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
曲線的切線并不一定與曲線只有一個交點,可以有多個,甚至可以無窮多.
與曲線只有一個公共點的直線也不一定是曲線的切線.
知識點三.導(dǎo)數(shù)的運算
1.導(dǎo)數(shù)公式表(其中三角函數(shù)的自變量單位是弧度)
2.導(dǎo)數(shù)的運算法則
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);
3.復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
復(fù)合函數(shù)y=f(g(x))的導(dǎo)數(shù)和函數(shù)y=f(u),u=g(x)的導(dǎo)數(shù)間的關(guān)系為yx′=y(tǒng)u′·ux′,
即y對x的導(dǎo)數(shù)等于y對u的導(dǎo)數(shù)與u對x的導(dǎo)數(shù)的乘積.
規(guī)律:從內(nèi)到外層層求導(dǎo),乘法鏈接
考點一、導(dǎo)數(shù)的定義
1.(2025高三·全國·專題練習(xí))設(shè)函數(shù)f(x)可導(dǎo),f'(1)=1則lim△x→0f(1+△x)?f(1)3△x= .
【答案】13
【分析】運用導(dǎo)數(shù)的極限定義計算即得.
【詳解】lim△x→0f(1+△x)?f(1)3△x=13lim△x→0f(1+△x)?f(1)△x=13f'(1)=13
故答案為:13.
2.(2024·湖北黃石·三模)已知函數(shù)fx=lg2x,則limx→2fx?f2x?2= .
【答案】12ln2
【分析】借助導(dǎo)數(shù)公式與導(dǎo)數(shù)定義計算即可得.
【詳解】f'x=1xln2,則limx→2fx?f2x?2=f'2=12ln2.
故答案為:12ln2.
1.(2025·四川內(nèi)江·模擬預(yù)測)已知函數(shù)fx=?12x2+lnx,則limΔx→0f(1+Δx)?f(1)Δx的值為( )
A.eB.?2C.?12D.0
【答案】D
【分析】求出導(dǎo)數(shù),由導(dǎo)數(shù)的定義知求f'(1)即可得解.
【詳解】因為f'x=?x+1x,
所以f'(1)=?1+1=0,
所以limΔx→0f(1+Δx)?f(1)Δx=0.
故選:D
2.(23-24高三上·上海青浦·期中)已知a∈R,曲線y=fx經(jīng)過點1,2且在該點處的切線方程為ax+y?5=0,則 lim?→0f1+??2?= .
【答案】?3
【分析】利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的定義計算即得.
【詳解】由點1,2在直線ax+y?5=0上,得a=3,又曲線y=fx在點1,2處的切線方程為ax+y?5=0,
則f'(1)=?a=?3,而f(1)=2,所以lim?→0f1+??2?=lim?→0f1+??f(1)?=f'(1)=?3.
故答案為:?3
3.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知符號“l(fā)im”代表極限的意思,現(xiàn)給出兩個重要極限公式:①limx→0sinxx=1;②limx→0(1+x)1x=e,則依據(jù)兩個公式,類比求limx→0sinxcsxx= ;limx→0(1+sin2x)1sinxcsx= .
【答案】 1 e2
【分析】根據(jù)題意,結(jié)合極限的運算法則,準確計算,即可求解.
【詳解】由極限的定義知:①limx→0sinxx=1;②limx→0(1+x)1x=e,
因為sinxcsxx=sin2x2x,t=sin2x,可得sin2x2x=sintt,
則limx→0sinxcsxx=limt→0sintt=1;
又因為(1+sin2x)1sinxcsx=(1+sin2x)2sin2x,令t=sin2x,可得(1+sin2x)2sin2x=(1+t)2t,
所以limx→0(1+sin2x)1sinxcsx=limt→0(1+t)2t=limt→0[(1+t)1t]2=e2.
故答案為:1;e2.
4.(20-21高三上·北京·期中)為了評估某種治療肺炎藥物的療效,現(xiàn)有關(guān)部門對該藥物在人體血管中的藥物濃度進行測量.設(shè)該藥物在人體血管中藥物濃度c與時間t的關(guān)系為c=f(t),甲、乙兩人服用該藥物后,血管中藥物濃度隨時間t變化的關(guān)系如下圖所示.
給出下列四個結(jié)論:
① 在t1時刻,甲、乙兩人血管中的藥物濃度相同;
② 在t2時刻,甲、乙兩人血管中藥物濃度的瞬時變化率相同;
③ 在[t2,t3]這個時間段內(nèi),甲、乙兩人血管中藥物濃度的平均變化率相同;
④ 在[t1,t2],[t2,t3]兩個時間段內(nèi),甲血管中藥物濃度的平均變化率不相同.
其中所有正確結(jié)論的序號是 .
【答案】①③④
【解析】理解平均變化率和瞬時變換率的意義,結(jié)合圖象,判斷選項.
【詳解】①在t1時刻,為兩圖象的交點,即此時甲、乙兩人血管中的藥物濃度相同,故①正確;②甲、乙兩人在t2時刻的切線的斜率不相等,即兩人的f't2不相同,所以甲、乙兩人血管中藥物濃度的瞬時變化率不相同,故②不正確;③根據(jù)平均變換率公式可知,甲、乙兩人的平均變化率都是ft3?ft2t3?t2,故③正確;④在t1,t2時間段,甲的平均變化率是ft2?ft1t2?t1,在t2,t3時間段,甲的平均變化率是ft3?ft2t3?t2,顯然不相等,故④正確.
故答案為:①③④
【點睛】思路點睛:本題是一道識圖的實際應(yīng)用問題,判斷的關(guān)鍵是理解兩個概念,瞬時變化率和平均變化率,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知瞬時變化率就是在此點處切線的斜率,平均變化率是ft+△t?ft△t.
考點二、導(dǎo)數(shù)的運算與求值
1.(2022·全國·高考真題)當(dāng)x=1時,函數(shù)f(x)=alnx+bx取得最大值?2,則f'(2)=( )
A.?1B.?12C.12D.1
【答案】B
【分析】根據(jù)題意可知f1=?2,f'1=0即可解得a,b,再根據(jù)f'x即可解出.
【詳解】因為函數(shù)fx定義域為0,+∞,所以依題可知,f1=?2,f'1=0,而f'x=ax?bx2,所以b=?2,a?b=0,即a=?2,b=?2,所以f'x=?2x+2x2,因此函數(shù)fx在0,1上遞增,在1,+∞上遞減,x=1時取最大值,滿足題意,即有f'2=?1+12=?12.
故選:B.
2.(2020·全國·高考真題)設(shè)函數(shù)f(x)=exx+a.若f'(1)=e4,則a= .
【答案】1
【分析】由題意首先求得導(dǎo)函數(shù)的解析式,然后得到關(guān)于實數(shù)a的方程,解方程即可確定實數(shù)a的值
【詳解】由函數(shù)的解析式可得:f'x=exx+a?exx+a2=exx+a?1x+a2,
則:f'1=e1×1+a?11+a2=aea+12,據(jù)此可得:aea+12=e4,
整理可得:a2?2a+1=0,解得:a=1.
故答案為:1.
【點睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的運算法則,導(dǎo)數(shù)的計算,方程的數(shù)學(xué)思想等知識,屬于中等題.
1.(2025高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù)fx=2f'3x?29x2+lnx(f'x是fx的導(dǎo)函數(shù)),則f1=
【答案】169/179
【分析】對fx求導(dǎo),代入x=3,解得f'(3)=1,回代入函數(shù)解析式,即可求得f1.
【詳解】由fx=2f'3x?29x2+lnx求導(dǎo),f'(x)=2f'(3)?49x+1x,
代入x=3,可得f'(3)=2f'(3)?43+13,解得,f'(3)=1,
則有,f(x)=2x?29x2+lnx,故f(1)=2?29=169.
故答案為:169.
2.(2024·西藏林芝·模擬預(yù)測)已知函數(shù)fx=lnx+ax,若f'1=2,則a= .
【答案】?1
【分析】求出導(dǎo)函數(shù),利用f'1=2列式求解即可.
【詳解】由fx=lnx+ax得f'x=1?lnx+ax2,因為f'1=1?a=2,所以a=?1.
故答案為:?1
3.(2025高三·全國·專題練習(xí))在等比數(shù)列an中,a1013=2,若函數(shù)fx=12xx?a1x?a2?x?a2025,則f'0=( )
A.?22024B.22024C.?22025D.22025
【答案】A
【分析】設(shè)gx=x?a1x?a2?x?a2025,則fx=12xgx,可得f'0=12g0,而g0=0?a10?a2?0?a2025 =?12025?a1a2?a2025,利用等比數(shù)列的項的性質(zhì)即可求得.
【詳解】設(shè)gx=x?a1x?a2?x?a2025,
則fx=12xgx,f'x=12gx+12xg'x,
所以,f'0=12g0.
因為an是等比數(shù)列,且a1013=2,a1a2025=a2a2024=?=a1012a1014=a10132=22,
于是,a1a2?a2025=(a1a2025)?(a2a2024)?(a1012a1014)?a2013=(22)1012×2=22025
故g0=0?a10?a2?0?a2025 =?12025?a1a2?a2025=?22025,
所以,f'0=12g0=?22024.
故選:A.
4.(2025高三·全國·專題練習(xí))已知三次函數(shù)fx=x3+2x?1,若x1+x2=0,則fx1+fx2= .
【答案】?2
【分析】利用三次函數(shù)的對稱中心公式求解.
【詳解】解:由題意得,f'x=3x2+2,
令gx=3x2+2,則g'x=6x,
令g'x=6x=0,解得x=0,又f0=?1,
故fx=x3+2x?1的對稱中心為0,?1.
故當(dāng)x1+x2=0時,fx1+fx2=2×?1=?2.
故答案為:?2
考點三、在一點處的切線方程
1.(2023·全國·高考真題)曲線y=exx+1在點1,e2處的切線方程為( )
A.y=e4xB.y=e2xC.y=e4x+e4D.y=e2x+3e4
【答案】C
【分析】先由切點設(shè)切線方程,再求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),把切點的橫坐標代入導(dǎo)數(shù)得到切線的斜率,代入所設(shè)方程即可求解.
【詳解】設(shè)曲線y=exx+1在點1,e2處的切線方程為y?e2=kx?1,
因為y=exx+1,
所以y'=exx+1?exx+12=xexx+12,
所以k=y'|x=1=e4
所以y?e2=e4x?1
所以曲線y=exx+1在點1,e2處的切線方程為y=e4x+e4.
故選:C
2.(2020·全國·高考真題)函數(shù)f(x)=x4?2x3的圖像在點(1,f(1))處的切線方程為( )
A.y=?2x?1B.y=?2x+1
C.y=2x?3D.y=2x+1
【答案】B
【分析】求得函數(shù)y=fx的導(dǎo)數(shù)f'x,計算出f1和f'1的值,可得出所求切線的點斜式方程,化簡即可.
【詳解】∵fx=x4?2x3,∴f'x=4x3?6x2,∴f1=?1,f'1=?2,
因此,所求切線的方程為y+1=?2x?1,即y=?2x+1.
故選:B.
【點睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)求解函圖象的切線方程,考查計算能力,屬于基礎(chǔ)題
1.(22-23高三上·天津紅橋·期中)已知fx=x3+x2?x+2,則曲線y=fx在點1,f1處的切線方程為( )
A.y=x+2B.y=?4x+1C.y=?x+4D.y=4x?1
【答案】D
【分析】先求導(dǎo),可得k=f'(1)=4,再求解f1=3,結(jié)合直線方程的點斜式即得解.
【詳解】由題意f'x=3x2+2x?1,
故k=f'(1)=3+2?1=4,且f1=1+1?1+2=3,
故切線方程為:y?3=4(x?1),即y=4x?1.
故選:D
2.(21-22高三上·天津·期中)曲線y=xex在點1,1e處的切線方程為( )
A.y=x?1B.y=xC.y=0D.y=1e
【答案】D
【分析】設(shè)fx=xex,求出f1、f'1的值,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得出所求切線的方程.
【詳解】設(shè)fx=xex,則f'x=1?xex,則f1=1e,f'1=0,
因此,曲線y=xex在點1,1e處的切線方程為y=1e.
故選:D.
3.(23-24高三下·天津·階段練習(xí))已知f(x)=x2?lnx在x=1處的切線與圓C:(x?a)2+y2=4相切,則a= .
【答案】22或?22
【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求得切線方程x?y=0,再由直線與圓相切,列出方程,即可求解.
【詳解】由函數(shù)f(x)=x2?lnx,可得f'(x)=2x?1x,則f'(1)=1且f(1)=1,
所以函數(shù)f(x)在x=1處的切線方程為y?1=x?1,即x?y=0,
又由圓C:(x?a)2+y2=4,可得圓心C(a,0),半徑為r=2,
因為x?y=0與圓C相切,可得a2=2,解得a=±22.
故答案為:±22.
4.(23-24高三上·天津濱海新·期中)函數(shù)y=lnx?2x的導(dǎo)數(shù)為 ,曲線y=lnx?2x在x=1處的切線方程為 .
【答案】 1x+2x2 3x?y?5=0
【分析】由導(dǎo)數(shù)運算法則可求導(dǎo)數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)求出斜率,由點斜式可得切線方程.
【詳解】設(shè)f(x)=lnx?2x,x>0,
則f'(x)=1x?2?1x2=1x+2x2;
所以f'(1)=3,且f(1)=?2,
即直線斜率k=3,過點(1,?2),
故曲線y=lnx?2x在x=1處的切線方程為y+2=3(x?1),
即3x?y?5=0,
故答案為:1x+2x2;3x?y?5=0.
考點四、過一點的切線方程
1.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù)fx=x2.
(1)求fx在區(qū)間2023,2024上的平均變化率;
(2)求曲線y=fx在點2,f2處的切線方程;
(3)求曲線y=fx過點2,0的切線方程.
【答案】(1)4047;
(2)y=4x?4;
(3)y=0或y=8x?16
【分析】(1)由平均變化率的公式即可求解;
(2)依次求出f2,f'2的值,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可求切線方程;
(3)首先設(shè)出切點坐標,利用f'x0=x02?0x0?2可求出切點坐標,可得切線方程.
【詳解】(1)fx在區(qū)間2023,2024上的平均變化率為
f2024?f20232024?2023=20242?20232=2024?2023×2024+2023=4047.
(2)由fx=x2,有f'x=2x,從而f2=22=4,f'2=2×2=4,
則切點坐標為2,4,切線斜率為4,
所以曲線y=fx在點2,f2處的切線方程為y?4=4x?2,即y=4x?4.
(3)易知直線x=2與曲線y=fx不相切,
故設(shè)切點為x0,x02,x0≠2,
則由f'x0=x02?0x0?2,可得2x0=x02x0?2,即x0x0?4=0,解得x0=0或x0=4,
當(dāng)x0=0時,切點為(0,0),f'x0=2x0=0,
此時滿足題意的切線方程為y=0,顯然它過點(2,0),
當(dāng)x0=4時,切點為4,16,f'x0=2x0=8,
此時滿足題意的切線方程為y?16=8x?4,即y=8x?16,顯然它過點(2,0),
綜上所述,滿足題意的切線方程為y=0或y=8x?16.
2.(2021·全國·高考真題)若過點a,b可以作曲線y=ex的兩條切線,則( )
A.eb0,則?x在?∞,1單調(diào)遞增,
當(dāng)x∈1,+∞,?'x0,解得?130且a≠1)的圖象在公共點處有相同的切線,則公共點坐標為 .
【答案】(e,e)
【詳解】設(shè)公共點為x0,y0 (x0>0),即可得到ax0=x012,再由導(dǎo)數(shù)的幾何意義得到ax0lna=12x0?12,從而求出x0,即可求出切點坐標,從而求出a,再求出切線方程.
【分析】設(shè)公共點為x0,y0 (x0>0),則y0=x012y0=ax0,即ax0=x012,
所以x0lna=12lnx0,所以lna=12x0lnx0,
由y1'=12x?12,y2'=axlna,所以y1'|x=x0=12x0?12,y2'|x=x0=ax0lna,
又在公共點處有相同的切線,所以ax0lna=12x0?12,即x012·12x0·lnx0=12x0?12,
所以lnx0=1,則x0=e,所以y0=e,
所以公共點坐標為(e,e).
故答案為:(e,e).
2.(2024·遼寧大連·一模)斜率為1的直線l與曲線y=ln(x+a)和圓x2+y2=12都相切,則實數(shù)a的值為( )
A.0或2B.?2或0C.-1或0D.0或1
【答案】A
【分析】設(shè)直線l的方程為y=x+b,先根據(jù)直線和圓相切算出b,在根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義算a.
【詳解】依題意得,設(shè)直線l的方程為y=x+b,
由直線和圓x2+y2=12相切可得,b12+(?1)2=22,解得b=±1,
當(dāng)b=1時,y=x+1和y=ln(x+a)相切,
設(shè)切點為(m,n),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,1m+a=1,
又切點同時在直線和曲線上,即n=m+1n=ln(m+a),解得n=0m=?1a=2,
即y=x+1和y=ln(x+2)相切,此時將直線和曲線同時向右平移兩個單位,
y=x?1和y=lnx仍會保持相切狀態(tài),即b=?1時,a=0,
綜上所述,a=2或a=0.
故選:A
3.(2024·黑龍江大慶·模擬預(yù)測)已知函數(shù)fx=4ex?2x?2x(x>0),函數(shù)gx=?x2+3ax?a2?3a(a∈R).若過點O0,0的直線l與曲線y=fx相切于點P,與曲線y=gx相切于點Q,當(dāng)P、Q兩點不重合時,線段PQ的長為 .
【答案】652/625
【分析】設(shè)點Px0,4ex0?2x0?2x0 x0>0,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義得到方程,求出x0,即可得到切點坐標,從而得到切線方程,再由切線與g(x)也相切,利用判別式即可求出a,根據(jù)a確定點Q,即可求PQ.
【詳解】因為f'x=4ex?2x?1x2?2,
設(shè)點Px0,4ex0?2x0?2x0 x0>0,則f'x0=4ex0?2x0?1x02?2
可知kOP=4ex0?2x0?2x0x0=4ex0?2x0?1x02?2,解得x0=2,
可得切點P2,?2,切線斜率k=f'2=?1,
所以l方程y+2=?x?2,即y=?x,
聯(lián)立y=?xy=?x2+3ax?a2?3a?x2?1+3ax+a2+3a=0,
由Δ=(1+3a)2?4a2+3a=0?5a?1a?1=0,可得a=15或1;
當(dāng)a=1時,xQ=2,此時Q2,?2,P,Q重合,舍去;
當(dāng)a=15時,xQ=45,此時Q45,?45;
此時PQ=2?452+?2+452=652.
故答案為:652.
4.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)fx=ex?1,gx=14ex2,若直線l是曲線y=fx與曲線y=gx的公切線,則l的方程為( )
A.ex?y=0B.ex?y?e=0
C.x?y=0D.x?y?1=0
【答案】B
【分析】設(shè)y=kx+m與y=fx相切于點Ax0,y0,與y=gx相切于點Bx1,y1,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,得到ex0?1x0+m=ex0?1和m=?e4x12,再由ex0?1=12ex1,求得x0?1=12x1,得到12x1?1?ln12x1=0,令?x=x?1?lnx,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性與最值,求得m=?e,k=e,即可求解.
【詳解】設(shè)l:y=kx+m與曲線y=fx相切于點Ax0,y0,與y=gx相切于點Bx1,y1,
由f'x=ex?1,可得l的斜率k=ex0?1,所以ex0?1x0+m=ex0?1①,
又由g'x=12ex,可得k=12ex1,所以12ex1x1+m=e4x12,即m=?e4x12②,
又因為ex0?1=12ex1③,
將②③代入①中,可得12ex1x0?e4x12=e2x1,由③易知,x1>0,則x0?1=12x1④,
將④代入③,可得ex12=e2x1,則12x1?1?ln12x1=0,
令?x=x?1?lnx,則?'x=x?1x,當(dāng)00,?x單調(diào)遞增.所以?x≥?1=0,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時取等號,
故12x1=1,可得x1=2,所以m=?e4×22=?e,k=e2×2=e,
所以l的方程為y=ex?1,即ex?y?e=0.
故選:B.
【點睛】方法技巧:對于利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)綜合問題問題的求解策略:
1、合理轉(zhuǎn)化,根據(jù)題意轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)的最值之間的比較,列出不等式關(guān)系式求解;
2、構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出最值,從而求出參數(shù)的取值范圍;
3、利用可分離變量,構(gòu)造新函數(shù),直接把問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題.
4、根據(jù)恒成立或有解求解參數(shù)的取值時,一般涉及分離參數(shù)法,但壓軸試題中很少碰到分離參數(shù)后構(gòu)造的新函數(shù)能直接求出最值點的情況,進行求解,若參變分離不易求解問題,就要考慮利用分類討論法和放縮法,注意恒成立與存在性問題的區(qū)別.
1.(22-23高三上·天津·期中)若fx=x2?2x?4lnx,則f'x>0的解集為( )
A.0,+∞B.?∞,?1∪2,+∞C.2,+∞D(zhuǎn).?∞,?1
【答案】C
【分析】先求導(dǎo),再解不等式即可.
【詳解】由fx=x2?2x?4lnx得,f'x=2x?2?4x,x>0
令2x?2?4x>0且x>0,
解得x>2
即f'x>0的解集為2,+∞
故選:C.
2.(21-22高三上·天津南開·階段練習(xí))已知函數(shù)fx=2x2?8x+10,x>2e2?x+x?1, x≤2,若fx≥x?m恒成立,則實數(shù)m的取值范圍為( )
A.18,5?2ln2B.(?∞,4?2ln2]
C.14,4?2ln2D.12,5?2ln2
【答案】A
【分析】由fx在?∞,2和2,+∞上的單調(diào)性,畫出y=fx的圖象,分別求得當(dāng)fx=2x2?8x+10與y=x?m相切時,當(dāng)y=e2?x+x?1和y=m?x相切時,切點的坐標,求得對應(yīng)的m值,結(jié)合函數(shù)圖象即可求得范圍.
【詳解】fx≥|x?m|恒成立可以轉(zhuǎn)化為函數(shù)y=fx的圖象不在y=x?m圖象的下方,
∵當(dāng)x≤2時,fx=e2?x+x?1,∴f'x=?e2?x+1≤0,
∴fx在?∞,2上單調(diào)遞減,且f2=2,
又∵當(dāng)x>2時,fx=2x2?8x+10=2x?22+2,
∴fx在2,+∞上單調(diào)遞增,且f2=2,
畫出函數(shù)圖象如下圖所示,gx=x?m=x?m,x≥mm?x,x2e,再利用基本不等式求解.
【詳解】設(shè)切點為x0,y0,由y=lnx+a
所以y'=1x+a,且過切點的直線為y=ex+b,
所以有:1x0+a=elnx0+a=ex0+b?b=ae?2,
因為b>0,所以a>2e,
所以a+eb+2=a+eae?2+2=a+1a≥2a?1a=2,
當(dāng)且僅當(dāng)a=1a?a=1時取等號,
故答案為:[2,+∞).
1.(2019·全國·高考真題)曲線y=2sinx+csx在點(π,–1)處的切線方程為
A.x?y?π?1=0B.2x?y?2π?1=0
C.2x+y?2π+1=0D.x+y?π+1=0
【答案】C
【分析】先判定點(π,?1)是否為切點,再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解.
【詳解】當(dāng)x=π時,y=2sinπ+csπ=?1,即點(π,?1)在曲線y=2sinx+csx上.∵y'=2csx?sinx, ∴y'x=π=2csπ?sinπ=?2,則y=2sinx+csx在點(π,?1)處的切線方程為y?(?1)=?2(x?π),即2x+y?2π+1=0.故選C.
【點睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)工具研究曲線的切線方程,滲透了直觀想象、邏輯推理和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng).采取導(dǎo)數(shù)法,利用函數(shù)與方程思想解題.學(xué)生易在非切點處直接求導(dǎo)數(shù)而出錯,首先證明已知點是否為切點,若是切點,可以直接利用導(dǎo)數(shù)求解;若不是切點,設(shè)出切點,再求導(dǎo),然后列出切線方程.
2.(2021·全國·高考真題)曲線y=2x?1x+2在點?1,?3處的切線方程為 .
【答案】5x?y+2=0
【分析】先驗證點在曲線上,再求導(dǎo),代入切線方程公式即可.
【詳解】由題,當(dāng)x=?1時,y=?3,故點在曲線上.
求導(dǎo)得:y'=2x+2?2x?1x+22=5x+22,所以y'|x=?1=5.
故切線方程為5x?y+2=0.
故答案為:5x?y+2=0.
3.(2019·天津·高考真題) 曲線y=csx?x2在點0,1處的切線方程為 .
【答案】x+2y?2=0
【分析】利用導(dǎo)數(shù)值確定切線斜率,再用點斜式寫出切線方程.
【詳解】y'=?sinx?12,
當(dāng)x=0時其值為?12,
故所求的切線方程為y?1=?12x,即x+2y?2=0.
【點睛】曲線切線方程的求法:
(1)以曲線上的點(x0,f(x0))為切點的切線方程的求解步驟:
①求出函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x);
②求切線的斜率f′(x0);
③寫出切線方程y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),并化簡.
(2)如果已知點(x1,y1)不在曲線上,則設(shè)出切點(x0,y0),解方程組y0=f(x0)y1?y0x1?x0=f'(x0)得切點(x0,y0),進而確定切線方程.
4.(2019·全國·高考真題)曲線y=3(x2+x)ex在點(0,0)處的切線方程為 .
【答案】3x?y=0.
【分析】本題根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,通過求導(dǎo)數(shù),確定得到切線的斜率,利用直線方程的點斜式求得切線方程
【詳解】詳解:y/=3(2x+1)ex+3(x2+x)ex=3(x2+3x+1)ex,
所以,k=y/|x=0=3
所以,曲線y=3(x2+x)ex在點(0,0)處的切線方程為y=3x,即3x?y=0.
【點睛】準確求導(dǎo)數(shù)是進一步計算的基礎(chǔ),本題易因為導(dǎo)數(shù)的運算法則掌握不熟,二導(dǎo)致計算錯誤.求導(dǎo)要“慢”,計算要準,是解答此類問題的基本要求.
5.(2024·全國·高考真題)設(shè)函數(shù)fx=ex+2sinx1+x2,則曲線y=fx在點0,1處的切線與兩坐標軸所圍成的三角形的面積為( )
A.16B.13C.12D.23
【答案】A
【分析】借助導(dǎo)數(shù)的幾何意義計算可得其在點0,1處的切線方程,即可得其與坐標軸的交點坐標,即可得其面積.
【詳解】f'x=ex+2csx1+x2?ex+2sinx?2x1+x22,
則f'0=e0+2cs01+0?e0+2sin0×01+02=3,
即該切線方程為y?1=3x,即y=3x+1,
令x=0,則y=1,令y=0,則x=?13,
故該切線與兩坐標軸所圍成的三角形面積S=12×1×?13=16.
故選:A.
6.(2022·全國·高考真題)曲線y=ln|x|過坐標原點的兩條切線的方程為 , .
【答案】 y=1ex y=?1ex
【分析】分x>0和x0時設(shè)切點為x0,lnx0,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標原點求出x0,即可求出切線方程,當(dāng)x0和x0時設(shè)切點為x0,lnx0,求出函數(shù)導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標原點求出x0,即可求出切線方程,當(dāng)x0時y=lnx,設(shè)切點為x0,lnx0,由y'=1x,所以y'|x=x0=1x0,所以切線方程為y?lnx0=1x0x?x0,
又切線過坐標原點,所以?lnx0=1x0?x0,解得x0=e,所以切線方程為y?1=1ex?e,即y=1ex;
當(dāng)x0時y=lnx,設(shè)切點為x0,lnx0,由y'=1x,所以y'|x=x0=1x0,所以切線方程為y?lnx0=1x0x?x0,
又切線過坐標原點,所以?lnx0=1x0?x0,解得x0=e,所以切線方程為y?1=1ex?e,即y=1ex;
因為y=lnx是偶函數(shù),圖象為:
所以當(dāng)x0時y=lnx,設(shè)切點為x0,lnx0,由y'=1x,所以y'|x=x0=1x0,所以切線方程為y?lnx0=1x0x?x0,
又切線過坐標原點,所以?lnx0=1x0?x0,解得x0=e,所以切線方程為y?1=1ex?e,即y=1ex;
當(dāng)x

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