5.2导数的运算4题型分类 学案 2023-2024学年高二数学人教A版2019选择性必修第二册

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5.2导数的运算4题型分类 学案 2023-2024学年高二数学人教A版2019选择性必修第二册

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5.2导数的运算4题型分类
一、基本初等函数的导数公式:
原函数 导函数
f(x)=c(c为常数) f′(x)=0
f(x)=xα(α∈Q,且α≠0) f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x f′(x)=cos x
f(x)=cos x f′(x)=-sin x
f(x)=ax(a>0,且a≠1) f′(x)=axln a
f(x)=ex f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1) f′(x)=
f(x)=ln x f′(x)=
二、导数的运算法则:
已知f(x),g(x)为可导函数,且g(x)≠0.
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x),特别地,[cf(x)]′=cf′(x).
(3)′=.
三、复合函数的导数
1.复合函数的概念
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过中间变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x)).
2.复合函数的求导法则
一般地,对于由函数y=f(u)和u=g(x)复合而成的函数y=f(g(x)),它的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=y′u·u′x,即y对x的导数等于y对 u的导数与u对x的导数的乘积.
(一) 利用导数公式求导 基本初等函数的导数公式: 原函数导函数f(x)=c(c为常数)f′(x)=0f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)f′(x)=αxα-1f(x)=sin xf′(x)=cos xf(x)=cos xf′(x)=-sin xf(x)=ax(a>0,且a≠1)f′(x)=axln af(x)=exf′(x)=exf(x)=logax(a>0,且a≠1)f′(x)=f(x)=ln xf′(x)=
题型1:利用导数公式求函数的导数 1-1.(2023·高二课时练习)已知函数的导数为,则等于( ) A.0 B.1 C.2 D.4 1-2.(2023下·河南南阳·高二统考阶段练习)已知函数,则( ) A. B. C. D. 1-3.(2023上·广西桂林·高二校考期中)下列各式正确的是( ). A. B. C. D. 1-4.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数: (1); (2); (3); (4).
(二) 导数的运算法则 1.导数的运算法则: 已知f(x),g(x)为可导函数,且g(x)≠0. (1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x). (2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x),特别地,[cf(x)]′=cf′(x). (3)′=. 2.求函数的导数要准确地把函数分割成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
题型2:导数的运算 2-1.(2023下·全国·高二专题练习)下列运算中正确的是( ) A. B. C. D. 2-2.(2023上·北京通州·高三统考期中)已知函数,则等于( ) A. B. C. D. 2-3.(2023·高二单元测试)若函数,则的解集为( ) A. B. C. D. 2-4.(2023下·北京西城·高二统考期末)已知函数,则的值为( ) A. B. C. D. 2-5.(2023·甘肃兰州·统考一模)已知是奇函数,则 A.14 B.12 C.10 D.-8 2-6.(2023上·甘肃酒泉·高二统考期末)已知函数,则( ). A. B. C. D. 2-7.(2023下·江西萍乡·高二校考开学考试)若函数的导函数为,且满足,则( ) A. B. C. D. 2-8.(2023下·陕西宝鸡·高二统考期末)已知函数的导函数为,且满足,则( ) A. B. C.4 D.
(三) 复合函数求导 1.抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.1.复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元. 2.求复合函数导数的步骤:
题型3:复合函数求导 3-1.(2023下·北京·高二北师大实验中学校考阶段练习)函数的导数为( ) A. B. C. D. 3-2.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数: (1); (2); (3); (4). 3-3.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数: (1); (2); (3). 3-4.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数: (1) (2) (3) (4) (5) (6) 3-5.(2023·高二课时练习)求下列函数的导数: (1); (2); (3); (4); (5); (6).
(四) 与切线有关的综合问题 1.求切线方程时,注意区分曲线在某点处的切线和曲线过某点的切线,曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程是y-f(x0)=f′(x0)(x-x0);求过某点的切线方程,需先设出切点坐标,再依据已知点在切线上求解. 2.处理与切线有关的参数问题,通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程并解出参数:①切点处的导数是切线的斜率;②切点在切线上;③切点在曲线上.
题型4:与切线有关的综合问题 4-1.(2023下·河北邯郸·高二阶段练习)曲线在处的切线的倾斜角是(  ) A. B. C. D. 4-2.(2023下·河北张家口·高二统考期末)已知函数,则“”是“曲线存在垂直于直线的切线”的 A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 4-3.(2023下·山东枣庄·高二阶段练习)曲线f(x)=在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为,则实数a=(  ) A.1 B.-1 C.7 D.-7 4-4.(2023下·重庆江津·高二重庆市江津中学校校联考期末)已知函数在处的切线与直线垂直,则 A.2 B.0 C.1 D.-1 4-5.(2023下·湖南·高二校联考阶段练习)已知函数,曲线在点处的切线方程为,则( ) A. B. C.2 D.4 4-6.(2023上·湖南衡阳·高二衡阳市田家炳实验中学校考期中)如图,函数的图象在点处的切线是l,则等于( ) A. B.3 C. D.1 4-7.(2023下·贵州贵阳·高二校联考期末)若函数的图像在点处的切线与直线平行,则( ) A. B. C. D.
一、单选题
1.(2023·高二课时练习)已知函数在上可导,函数,则等于( )
A. B.0 C.1 D.2
2.(2023下·广东佛山·高二阶段练习)已知,且,则实数a的值为( )
A. B. C. D.
3.(2023上·江西宜春·高二高安中学校考期末)已知函数,若,则( )
A. B.1 C. D.
4.(2023上·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)已知曲线在点处的切线与曲线相切,则a=( )
A.4 B.8 C.2 D.1
5.(2023下·高二课时练习)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则a等于( )
A. B.1 C. D.-1
6.(2023·福建三明·高二三明一中阶段练习)正弦曲线y=sinx上一点P,以点P为切点的切线为直线l,则直线l的倾斜角的范围是
A.[0,]∪[,π) B.[0,π)
C.[,] D.[0,]∪[,]
7.(2023·全国·高考真题)曲线在点 处的切线与直线和 围成的三角形的面积为
A. B. C. D.1
8.(2023上·陕西渭南·高三校考阶段练习)已知函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
9.(2023下·内蒙古赤峰·高二统考期末)已知,则的值为( )
A. B.
C. D.
10.(2023上·广西桂林·高二校考期中)函数在处的切线的斜率为( )
A.0 B.1 C.2 D.e
11.(2023·四川绵阳·统考一模)已知直线:既是曲线的切线,又是曲线的切线,则( )
A.0 B. C.0或 D.或
12.(2023上·山东潍坊·高三统考期中)函数与的图像有且只有一个公共点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或或
二、多选题
13.(2023上·江苏连云港·高二校考阶段练习)下列选项正确的是( )
A.,则 B.,则
C.,则 D.,则
14.(2023下·高二课时练习)下列哪些函数是复合函数( )
A. B.
C. D.
15.(2023·高二课时练习)(多选)已知点P在曲线上,为曲线在点P处的切线的倾斜角,则的值可以是( )
A. B. C. D.
16.(2023下·广东广州·高二统考期末)下列 求导运算正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
三、填空题
17.(2023·湖南衡阳·校联考一模)定义在上的函数满足,的导函数,则 .
18.(2023下·高二课时练习)已知函数,为的导函数,则的值为 .
19.(2023·高二课时练习)已知函数,若,则实数的值为 .
20.(2023·高二课时练习)已知f(x)=x2,g(x)=x.若m满足f′(m)+g′(m)=3,则m的值为 .
21.(2023下·高二课时练习)已知函数的导函数为,且满足关系式,则 .
22.(2023下·高二课时练习)已知函数,则 .
23.(2023下·湖北襄阳·高二校联考期中)若曲线在点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为,则实数的值是_______.
24.(2023上·山东济南·高三统考期末)已知a,b为正实数,直线y=x-a与曲线y=ln(x+b)相切于点(x0,y0),则的最小值是 .
25.(2023·安徽淮北·统考一模)设曲线上任意一点的切线为l,若l的倾斜角的取值范围是,则实数a= .
26.(2023下·高二课时练习)已知函数曲线在点处的切线方程为,则a,b的值分别为 .
27.(2023下·高二课时练习)曲线在点处的切线与坐标轴围成的面积为 .
28.(2023下·广东揭阳·高二统考期末)已知函数,若是奇函数,则 .
29.(2023·全国·高二专题练习)设P是曲线上任意一点,则曲线在点P处的切线的倾斜角α的取值范围是 .
30.(2023·高二课时练习)过点且与曲线相切的直线方程为 .
31.(2023下·湖北咸宁·高二统考期末)过点且与曲线相切的直线共有 条.
32.(2023上·陕西宝鸡·高三宝鸡中学校联考期中)已知函数,直线的方程为,则函数上的任意一点到直线的距离的最小值为
33.(2023上·江西南昌·高二南昌市八一中学校联考期末)若点是曲线上任意一点,则点到直线的最小距离为 .
34.(2023下·河南信阳·高二统考期末)已知函数的图象与函数的图象关于某一条直线对称,若P,Q分别为它们上的两个动点,则这两点之间距离的最小值为 .
四、解答题
35.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数:
(1) ;
(2);
(3);
(4) ;
(5);
(6) ;
(7) ;
(8).
36.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10);
(11);
(12).
37.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7)
(8);
(9).
38.(2023下·高二课时练习)已知曲线,点是曲线上一点,求曲线在点处的切线方程.
39.(2023下·高二课时练习)求曲线过点的切线方程.
40.(2023·高一课时练习)已知抛物线y=x2,求过点(﹣ ,﹣2)且与抛物线相切的直线方程.
41.(2023·高二课时练习)曲线在点(0,1)处的切线与直线l平行,且与l的距离为,求直线l的方程.5.2导数的运算4题型分类
一、基本初等函数的导数公式:
原函数 导函数
f(x)=c(c为常数) f′(x)=0
f(x)=xα(α∈Q,且α≠0) f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x f′(x)=cos x
f(x)=cos x f′(x)=-sin x
f(x)=ax(a>0,且a≠1) f′(x)=axln a
f(x)=ex f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1) f′(x)=
f(x)=ln x f′(x)=
二、导数的运算法则:
已知f(x),g(x)为可导函数,且g(x)≠0.
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x),特别地,[cf(x)]′=cf′(x).
(3)′=.
三、复合函数的导数
1.复合函数的概念
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过中间变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x)).
2.复合函数的求导法则
一般地,对于由函数y=f(u)和u=g(x)复合而成的函数y=f(g(x)),它的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=y′u·u′x,即y对x的导数等于y对 u的导数与u对x的导数的乘积.
(一) 利用导数公式求导 基本初等函数的导数公式: 原函数导函数f(x)=c(c为常数)f′(x)=0f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)f′(x)=αxα-1f(x)=sin xf′(x)=cos xf(x)=cos xf′(x)=-sin xf(x)=ax(a>0,且a≠1)f′(x)=axln af(x)=exf′(x)=exf(x)=logax(a>0,且a≠1)f′(x)=f(x)=ln xf′(x)=
题型1:利用导数公式求函数的导数 1-1.(2023·高二课时练习)已知函数的导数为,则等于( ) A.0 B.1 C.2 D.4 【答案】A 【分析】先对函数求导,然后代值计算即可 【详解】因为, 所以. 故选:A 1-2.(2023下·河南南阳·高二统考阶段练习)已知函数,则( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据基本初等函数求导公式,可得答案. 【详解】由题意,, 故选:A. 1-3.(2023上·广西桂林·高二校考期中)下列各式正确的是( ). A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由基本函数求导公式,依次对四个选项求导验证,只有C正确,故答案为C. 【详解】根据基本函数求导公式, ,故A错误; ,故B错误; ,故C正确; ,故D错误. 故选:C. 1-4.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数: (1); (2); (3); (4). 【答案】(1)0 (2) (3) (4) 【分析】根据基本初等函数的求导公式求导即可. 【详解】(1) (2), . (3). (4).
(二) 导数的运算法则 1.导数的运算法则: 已知f(x),g(x)为可导函数,且g(x)≠0. (1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x). (2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x),特别地,[cf(x)]′=cf′(x). (3)′=. 2.求函数的导数要准确地把函数分割成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
题型2:导数的运算 2-1.(2023下·全国·高二专题练习)下列运算中正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据导数运算法则依次计算即可得答案. 【详解】对于A选项,,故正确; 对于B选项,,故错误; 对于C选项,,故错误; 对于D选项,,故错误. 故选:A. 2-2.(2023上·北京通州·高三统考期中)已知函数,则等于( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先对函数求导,然后求出即可 【详解】由,得, 所以, 故选:D 2-3.(2023·高二单元测试)若函数,则的解集为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】求导函数,解不等式,结合定义域即可. 【详解】函数的定义域为,由,得. 故选:B. 2-4.(2023下·北京西城·高二统考期末)已知函数,则的值为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】根据基本初等函数的导数公式及导数的运算法求出函数的导数,再代入计算即可; 【详解】因为 所以 所以 故选:B 【点睛】本题考查基本初等函数的导数计算,属于基础题. 2-5.(2023·甘肃兰州·统考一模)已知是奇函数,则 A.14 B.12 C.10 D.-8 【答案】A 【详解】试题分析:由题意知,所以.所以,则.所以.故A正确. 考点:1函数的奇偶性;2导数的计算. 2-6.(2023上·甘肃酒泉·高二统考期末)已知函数,则( ). A. B. C. D. 【答案】B 【解析】先对原函数求导得,再将代入导函数即可得出结果. 【详解】解: 已知函数, 求导可得, 则. 故选:B 【点睛】本题考查导数的运算,解答此题的关键是要理解原函数中是一个常数,此题是基础题. 2-7.(2023下·江西萍乡·高二校考开学考试)若函数的导函数为,且满足,则( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】对求导,得到,令,得到,即可得到,然后求即可. 【详解】由,得,令,则,解得,所以,. 故选:D. 2-8.(2023下·陕西宝鸡·高二统考期末)已知函数的导函数为,且满足,则( ) A. B. C.4 D. 【答案】C 【分析】将求导,将1代入导数得的值,再将代入导数就可计算出的值. 【详解】因为 , 所以 , 所以 ,所以 ,所以 . 故选:C.
(三) 复合函数求导 1.抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.1.复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元. 2.求复合函数导数的步骤:
题型3:复合函数求导 3-1.(2023下·北京·高二北师大实验中学校考阶段练习)函数的导数为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据复合函数求导链式法则,代入运算. 【详解】令,则 故选:B. 3-2.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数: (1); (2); (3); (4). 【答案】(1) (2) (3) (4) 【分析】根据复合函数的求导法则求导即可. 【详解】(1)令,则, 所以,, 所以. (2)令,则, 所以,, 所以. (3)令,则, 所以,, 所以. (4)令,则, 所以,, 所以. 3-3.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数: (1); (2); (3). 【答案】(1) (2) (3) 【分析】根据基本初等函数的导数公式,以及复合函数求得的法则,准确计算,即可求解. 【详解】(1)解:由函数, 设,可得. (2)解:由函数, 设,则. (3)解:由函数, 令,则 3-4.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数: (1) (2) (3) (4) (5) (6) 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6) 【分析】根据基本初等函数的导数公式及复合函数的导数运算法则计算可得; 【详解】(1)解:因为,所以 (2)解:因为,所以 (3)解:因为,所以 (4)解:因为,所以 (5)解:因为,所以 (6)解:因为,所以 3-5.(2023·高二课时练习)求下列函数的导数: (1); (2); (3); (4); (5); (6). 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6) 【分析】(1)(2)(3)(4)(5)(6)根据复合函数的求导法则和基本函数的求导公式逐个求解即可. 【详解】(1)函数可以看作函数和的复合函数, ∴. (2)函数可以看作函数和的复合函数, ∴ . (3)函数可以看作函数和的复合函数, ∴. (4)函数可以看作函数和的复合函数, ∴. (5)函数可以看作函数和的复合函数, ∴ . (6)函数可以看作函数和的复合函数, ∴.
(四) 与切线有关的综合问题 1.求切线方程时,注意区分曲线在某点处的切线和曲线过某点的切线,曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程是y-f(x0)=f′(x0)(x-x0);求过某点的切线方程,需先设出切点坐标,再依据已知点在切线上求解. 2.处理与切线有关的参数问题,通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程并解出参数:①切点处的导数是切线的斜率;②切点在切线上;③切点在曲线上.
题型4:与切线有关的综合问题 4-1.(2023下·河北邯郸·高二阶段练习)曲线在处的切线的倾斜角是(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由导数的运算法则与几何意义,直线的斜率与倾斜角的关系求解, 【详解】,当时,, 则曲线在处的切线的倾斜角是, 故选:D 4-2.(2023下·河北张家口·高二统考期末)已知函数,则“”是“曲线存在垂直于直线的切线”的 A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】B 【分析】先根据“曲线存在垂直于直线的切线”求的范围,再利用充要条件的定义判断充要性. 【详解】由题得切线的斜率为2, 所以 因为, 所以“”是“曲线存在垂直于直线的切线”的必要不充分条件. 故答案为B 4-3.(2023下·山东枣庄·高二阶段练习)曲线f(x)=在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为,则实数a=(  ) A.1 B.-1 C.7 D.-7 【答案】C 【分析】根据导数的几何意义可知,即可得解. 【详解】由, ∵=-1,即=-1, ∴ a=7. 故选:C 4-4.(2023下·重庆江津·高二重庆市江津中学校校联考期末)已知函数在处的切线与直线垂直,则 A.2 B.0 C.1 D.-1 【答案】C 【详解】分析:根据切线方程和直线垂直的结论即可. 详解:由题可知:函数在处的切线的斜率为,直线的斜率为-1,故=-1得1,故选C. 点睛:考查切线的斜率求法和直线垂直时的斜率关系的结论,属于基础题. 4-5.(2023下·湖南·高二校联考阶段练习)已知函数,曲线在点处的切线方程为,则( ) A. B. C.2 D.4 【答案】B 【分析】根据已知求出和切点,将代入切线方程得,即得解. 【详解】由题得, 所以, 所以, 所以,所以, 所以切点为, 将代入切线方程得, ∴. 故选:B. 【点睛】本题主要考查导数的几何意义,考查导数的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 4-6.(2023上·湖南衡阳·高二衡阳市田家炳实验中学校考期中)如图,函数的图象在点处的切线是l,则等于( ) A. B.3 C. D.1 【答案】D 【解析】求出切线方程,由导数的几何意义得,由切线方程得,从而可得结论. 【详解】解:由图象可得函数的图象在点P处的切线是l,与x轴交于点,与y轴交于点, 则可知l:, ,, , 故选:D. 4-7.(2023下·贵州贵阳·高二校联考期末)若函数的图像在点处的切线与直线平行,则( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】对函数求导,进而求出,由导数的几何意义,构造方程解. 【详解】由函数得, ,所以, 直线的斜率, 因为函数的图像在点处的切线与直线平行, 由导数的几何意义得,即,所以. 故选:A.
一、单选题
1.(2023·高二课时练习)已知函数在上可导,函数,则等于( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】利用复合函数求导法则运算即可.
【详解】∵,∴,
∴.
故选:B.
2.(2023下·广东佛山·高二阶段练习)已知,且,则实数a的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求f(x)的导数,令x=-1即可求出a.
【详解】∵,
∴,



故选:D.
3.(2023上·江西宜春·高二高安中学校考期末)已知函数,若,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【分析】先求出,再代入求解即可.
【详解】解:由函数,
则,
又,
则,
即1,
故选:B.
【点睛】本题考查了导函数的求法,重点考查了运算能力,属基础题.
4.(2023上·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)已知曲线在点处的切线与曲线相切,则a=( )
A.4 B.8 C.2 D.1
【答案】B
【分析】求出的导数,求得切线的斜率,可得切线方程,再由于切线与曲线相切,有且只有一切点,进而可联立切线与曲线方程,根据得到的值.
【详解】解:的导数为,
曲线在处的切线斜率为,
则曲线在处的切线方程为,即.
由于切线与曲线相切,
可联立,
得,
又,两线相切有一切点,
所以有,
解得.
故选:B.
5.(2023下·高二课时练习)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则a等于( )
A. B.1 C. D.-1
【答案】C
【分析】对函数求导,由导数几何意义及垂直关系有,即可求参数.
【详解】由题设,则,
又在点处的切线与直线垂直,
所以,所以.
故选:C
6.(2023·福建三明·高二三明一中阶段练习)正弦曲线y=sinx上一点P,以点P为切点的切线为直线l,则直线l的倾斜角的范围是
A.[0,]∪[,π) B.[0,π)
C.[,] D.[0,]∪[,]
【答案】A
【解析】先对函数解析式求导,进而利用余弦函数的性质求得导函数的范围,进而求得切线的斜率的范围,则直线的倾斜角的范围可得.
【详解】由函数,得.
设,则以点P为切点的切线l的斜率为.
设以点P为切点的切线l的倾斜角为,则.
由,得
故选:A
【点睛】本题考查导数的几何意义,根据斜率的范围求倾斜角的范围,考查了学生对基础知识的灵活运用.属于基础题.
7.(2023·全国·高考真题)曲线在点 处的切线与直线和 围成的三角形的面积为
A. B. C. D.1
【答案】A
【详解】,所以在点处的切线方程为,它与的交点为,与的交点为,所以三角形面积为
故选:A
8.(2023上·陕西渭南·高三校考阶段练习)已知函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【分析】求得,通过赋值求得,再求即可.
【详解】因为,
故可得,
令,则,故,
则.
故选:.
9.(2023下·内蒙古赤峰·高二统考期末)已知,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求导,再代值求出,,即可求得,再求即可
【详解】因为,,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
故选:A
10.(2023上·广西桂林·高二校考期中)函数在处的切线的斜率为( )
A.0 B.1 C.2 D.e
【答案】A
【分析】将函数求导,由导数的几何意义即可得到结果.
【详解】函数的导数,
由导数的几何意义,可知:
在处的切线的斜率为.
故选:A.
11.(2023·四川绵阳·统考一模)已知直线:既是曲线的切线,又是曲线的切线,则( )
A.0 B. C.0或 D.或
【答案】D
【分析】本题主要求切线方程,设两个曲线方程的切点,由两条切线均为,通过等量关系可得到的取值.
【详解】,,,设切点分别为,
则曲线的切线方程为:,化简得,,
曲线的切线方程为:,化简得,,,故,
解得e或.
当e,切线方程为,故.
当,切线方程为,故,则.
故的取值为或.
故选:D
12.(2023上·山东潍坊·高三统考期中)函数与的图像有且只有一个公共点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或或
【答案】C
【分析】直线过定点,利用导数求切线斜率并结合图象分析判断.
【详解】∵过定点,且在上,
又∵,则,
∴在处的切线斜率为,
结合图象可得:
当时,与的图像有且只有一个公共点,则符合题意;
当时,与的图像有两个公共点,则不符合题意;
当时,与的图像有且只有一个公共点,则符合题意;
当时,与的图像有两个公共点,则不符合题意;
综上所述:实数的取值范围为或.
故选:C.
二、多选题
13.(2023上·江苏连云港·高二校考阶段练习)下列选项正确的是( )
A.,则 B.,则
C.,则 D.,则
【答案】BCD
【分析】根据基本初等函数的导数公式求各选项中函数的导函数.
【详解】A:,错误;
B:,则,正确;
C:,正确;
D:正确.
故选:BCD
14.(2023下·高二课时练习)下列哪些函数是复合函数( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据复合函数的定义判断即可.
【详解】根据复合函数的定义可知选项A不是复合函数,BCD都是复合函数.
故选:BCD.
15.(2023·高二课时练习)(多选)已知点P在曲线上,为曲线在点P处的切线的倾斜角,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】求导,结合基本不等式求出导函数的取值范围,从而得到倾斜角的取值范围.
【详解】因为,所以.
因为,所以(当且仅当,即时取等号),
所以,所以.
又因为,所以.
故选:CD.
16.(2023下·广东广州·高二统考期末)下列 求导运算正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】AD
【分析】利用导数的运算求解判断.
【详解】A,因为,所以,故正确;
B,因为,所以,故错误;
C,因为,所以,故错误;
D,因为,所以,故正确.
故选:AD.
三、填空题
17.(2023·湖南衡阳·校联考一模)定义在上的函数满足,的导函数,则 .
【答案】
【分析】对两边同时求导得,进而得答案.
【详解】因为,
两边同时求导可得:,
故.
故答案为:
【点睛】本题考查复合函数导数问题,解题的关键在于根据已知对函数求导,考查运算求解能力,是中档题.
18.(2023下·高二课时练习)已知函数,为的导函数,则的值为 .
【答案】
【分析】根据导数的乘法运算法则求导,再代入求解即可.
【详解】因为,
所以,
所以.
故答案为:.
19.(2023·高二课时练习)已知函数,若,则实数的值为 .
【答案】或
【分析】根据解析式,求得导数,根据自变量范围及,列出方程,即可得答案.
【详解】由题意得:.
因为,
所以或,解得或.
故答案为:或
20.(2023·高二课时练习)已知f(x)=x2,g(x)=x.若m满足f′(m)+g′(m)=3,则m的值为 .
【答案】1
【分析】求导函数,代入计算可得答案.
【详解】解:由已知得f′(x)+g′(x)=2x+1,又f′(m)+g′(m)=2m+1=3,故m=1.
故答案为:1.
21.(2023下·高二课时练习)已知函数的导函数为,且满足关系式,则 .
【答案】
【分析】根据题意求得,令,代入即可求解.
【详解】由函数,可得,
令,可得,解得.
故答案为:.
22.(2023下·高二课时练习)已知函数,则 .
【答案】
【分析】对函数求导并将代入可求得,即得到函数解析式,再将代入解析式可得答案.
【详解】因为,
求导得,
将代入上式得,
可得,
则函数解析式为,
所以.
故答案为:.
23.(2023下·湖北襄阳·高二校联考期中)若曲线在点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为,则实数的值是_______.
【答案】4
【详解】由,则切线斜率,
则过的切线方程为:,
与坐标轴交点分别为,
又所成三角形面积为2,可得,所以,故答案为4.
24.(2023上·山东济南·高三统考期末)已知a,b为正实数,直线y=x-a与曲线y=ln(x+b)相切于点(x0,y0),则的最小值是 .
【答案】4
【分析】由题意结合导数的几何意义、导数的运算可得、,进而可得,再利用,结合基本不等式即可得解.
【详解】对求导得,
因为直线y=x-a与曲线y=ln(x+b)相切于点(x0,y0),
所以即,
所以,所以切点为,
由切点在切线y=x-a上可得即,
所以,
当且仅当时,等号成立.
所以的最小值是.
故答案为:.
【点睛】本题考查了导数的运算、导数几何意义的应用,考查了基本不等式求最值的应用及运算求解能力,属于中档题.
25.(2023·安徽淮北·统考一模)设曲线上任意一点的切线为l,若l的倾斜角的取值范围是,则实数a= .
【答案】
【解析】求出函数导数,利用基本不等式可得导数的最小值为,根据倾斜角的范围可得,即可解出.
【详解】,,
,当且仅当时等号成立,
l的倾斜角的取值范围是,
,解得.
故答案为:.
【点睛】本题考查导数与切线的关系,解题的关系是求出导数的最小值,得出最小值为1,即可求解.
26.(2023下·高二课时练习)已知函数曲线在点处的切线方程为,则a,b的值分别为 .
【答案】1,1
【分析】求出函数的导数,根据导数的几何意义列出相应方程组,即可求得答案.
【详解】由题意可得,.
由于直线的斜率为,且过点,
故,即,解得,
故答案为:1,1
27.(2023下·高二课时练习)曲线在点处的切线与坐标轴围成的面积为 .
【答案】1
【分析】利用导数的几何意义求出切线方程,分别令、可得答案.
【详解】由题意可知,,,
∴切线方程为,即,
令得;令得,
∴曲线在点处的切线与坐标轴围成的面积为.
故答案为:1.
28.(2023下·广东揭阳·高二统考期末)已知函数,若是奇函数,则 .
【答案】
【分析】首先利用复合函数求导法则求出,然后利用辅助角公式化简,根据奇函数性质可得到,最后结合的范围即可求解.
【详解】因为,
所以,
若为奇函数,则,即,
所以,
又因为,所以.
故答案为:.
29.(2023·全国·高二专题练习)设P是曲线上任意一点,则曲线在点P处的切线的倾斜角α的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出导函数的值域,再结合正切函数的单调性求解.
【详解】由已知得,
由得.
故答案为:.
30.(2023·高二课时练习)过点且与曲线相切的直线方程为 .
【答案】或
【分析】设切点坐标为,求得,列出方程,求得的值,结合导数的几何意义,即可求解.
【详解】由题意,设切点坐标为,则,
又由函数,可得,可得,所以,
根据斜率公式和导数的几何意义,可得,即,
解得或,所以切线的斜率为或,
所以切线方程为或,即或.
故答案为:或.
31.(2023下·湖北咸宁·高二统考期末)过点且与曲线相切的直线共有 条.
【答案】2
【分析】利用切点和斜率求得切线方程,然后代入点坐标来判断切线的条数.
【详解】设切点的坐标为,因为,
所以切线的方程为,
将代入方程整理得,解得或.
故切线方程为或,
即过点且与曲线相切的直线共有2条.
故答案为:
32.(2023上·陕西宝鸡·高三宝鸡中学校联考期中)已知函数,直线的方程为,则函数上的任意一点到直线的距离的最小值为
【答案】
【分析】根据导数的几何意义,结合平行线间距离公式进行求解即可.
【详解】函数上任意一点的坐标为,过该点的切线为,
当直线与直线平行时,点到直线的距离的最小,
由,
所以直线的方程为,
因此函数上的任意一点到直线的距离的最小值为.
故答案为:
【点睛】关键点睛:利用导数的几何意义求切线方程是解题的关键.
33.(2023上·江西南昌·高二南昌市八一中学校联考期末)若点是曲线上任意一点,则点到直线的最小距离为 .
【答案】
【分析】由已知,先在曲线上设出点,然后写出以点为切点的曲线的切线方程,根据题意,找到距离直线最近的点,即,从而求解出切点以及切线方程,最后计算两条平行线之间的距离即可.
【详解】由已知,设点曲线上一点,则有,
因为,所以,所以,
所以曲线在处的切线斜率为,
则曲线在处的切线方程为,即.
要求得曲线上任意一点,到直线的最小距离即找到曲线上距离直线最近的点,即,解得或(舍去),
此时,以点为切点,曲线的切线方程为:,
此时,切点为曲线上距离直线最近的点,即点与点重合,
最小距离为直线与直线之间的距离,设最小距离为,
所以.
故答案为:.
34.(2023下·河南信阳·高二统考期末)已知函数的图象与函数的图象关于某一条直线对称,若P,Q分别为它们上的两个动点,则这两点之间距离的最小值为 .
【答案】
【分析】整体代换求解直线的解析式,利用导数的几何意义求解函数的图象上到直线距离最短的点,即为点,即可求解两点间的最短距离.
【详解】解:令,则,,.
因为与关于直线对称,
所以函数与函数关于直线对称,
所以P,Q两点之间距离的最小值等于P到直线距离最小值的2倍,
函数在点处的切线斜率为,
令得,,,
所以点P到直线距离的最小值为,
所以这两点之间距离的最小值为.
故答案为:.
四、解答题
35.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数:
(1) ;
(2);
(3);
(4) ;
(5);
(6) ;
(7) ;
(8).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
【分析】(1)(2)(3)(4)直接由导数的加减法计算即可;
(5)直接由导数的加减法及乘法计算即可;
(6)(7)直接由导数的除法计算即可;
(8)方法一:直接由导数的乘法计算即可;方法二:先去括号,再直接由导数的加法计算即可.
【详解】(1).
(2) .
(3) .
(4).
(5) .
(6).
(7).
(8)方法一:

方法二:


36.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10);
(11);
(12).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
【分析】根据导数的四则运算法则求导即可.
【详解】(1).
(2)
(3),
(4)解法1:.
解法2:,
.
(5)解法1:.
解法2:,
.
(6),
.
(7).
(8).
(9),
.
(10)由(9)知,,
所以.
(11).
(12).
37.(2023下·高二课时练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7)
(8);
(9).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5).
(6)
(7)
(8)
(9)
【分析】根据复合函数的求导法则计算可得答案
【详解】(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8)因为,所以,所以;
(9)
.
38.(2023下·高二课时练习)已知曲线,点是曲线上一点,求曲线在点处的切线方程.
【答案】
【分析】求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,再利用点斜式求出切线方程.
【详解】∵,∴,∴,
∴切线方程为,即.
39.(2023下·高二课时练习)求曲线过点的切线方程.
【答案】
【分析】求导函数,再根据导数的几何意义即可得解.
【详解】因为点不在曲线上,所以设切点,
又,则切线的斜率为,又切线的斜率,
所以,所以,即,所以,所以,
所以切线方程为,即.
故答案为:.
40.(2023·高一课时练习)已知抛物线y=x2,求过点(﹣ ,﹣2)且与抛物线相切的直线方程.
【答案】2x﹣y﹣1=0和4x+y+4=0.
【分析】求出 的导数,并设切点为 ,设切线方程并与抛物线方程联立 求出切点坐标即可.
【详解】设直线的斜率为k,直线与抛物线相切的切点坐标为(x0,y0),
则直线方程为y+2=k(x+ ),
由题意 ,在 (x0,y0)处切线的斜率为 ,
则有 ,解得 或 ,
∴切线方程为: 或 .
41.(2023·高二课时练习)曲线在点(0,1)处的切线与直线l平行,且与l的距离为,求直线l的方程.
【答案】或.
【分析】求导,利用导函数的几何意义求出切线斜率,从而求出切线方程,再设出直线l的方程(),利用点到直线距离公式列出方程,求出的值,得到直线l的方程.
【详解】∵,
∴,
∴曲线在点(0,1)处的切线的斜率为,
其方程为,即.
又∵直线l与平行,
∴直线l的方程可设为().
由得:或.
∴直线l的方程为或.

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