第六章第6.3节 利用导数解决实际问题 高中数学选择性必修三同步复习讲义(人教B版2019)

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第六章第6.3节 利用导数解决实际问题 高中数学选择性必修三同步复习讲义(人教B版2019)

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第六章第6.3节 利用导数解决实际问题
题型1 导数及其几何意义 题型2 变化率的极限与导数的概念
题型3 含Δx表达式的极限计算与导数的关系 题型4 导数与切线的斜率
题型5 函数图象趋势与导数大小的关系
▉题型1 导数及其几何意义
【知识点的认识】
1、导数的定义
如果函数f(x)在(a,b)中每一点处都可导,则称f(x)在(a,b)上可导,则可建立f(x)的导函数,简称导数,记为f′(x);
如果f(x)在(a,b)内可导,且在区间端点a处的右导数和端点b处的左导数都存在,则称f(x)在闭区间[a,b]上可导,f′(x)为区间[a,b]上的导函数,简称导数.
2、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).
1.函数y=f(x)的图象如图所示,f′(x)是函数f(x)的导函数,则下列大小关系正确的是(  )
A.2f′(4)<f(4)﹣f(2)<2f′(2)
B.2f′(2)<f(4)﹣f(2)<2f′(4)
C.2f′(4)<2f′(2)<f(4)﹣f(2)
D.f(4)﹣f(2)<2f′(4)<2f′(2)
【答案】B
【解答】解:由图象可知f(x)在(0,+∞)上单调递增,
由导数的几何意义可知,,
即2f′(2)<f(4)﹣f(2)<2f′(4).
故选:B.
2.已知物体的运动方程是(t表示时间,单位:秒;s表示位移,单位:米),则瞬时速度为0米每秒的时刻是(  )
A.0秒、2秒或4秒 B.0秒、2秒或16秒
C.2秒、8秒或16秒 D.0秒、4秒或8秒
【答案】D
【解答】解:s′=t3﹣12t2+32t
令s′=t3﹣12t2+32t=0得
t=0或 t=4或t=8
故选:D.
3.在平面直角坐标系xOy中,A,B,C分别为函数y=lnx图象上的三点,横坐标依次为2,e,3(e为自然对数的底数),则直线OA,OB,OC的斜率k1,k2,k3的大小关系为(  )
A.k1<k2<k3 B.k3<k2<k1 C.k1<k3<k2 D.k3<k1<k2
【答案】C
【解答】解:依题意可得k1,k2,k3.
构造函数g(x),
则,可得函数g(x)在(e,+∞)单调递减.
∴g(4)<g(3)<g(e),即k1<k3<k2
故选:C.
4.若f(x)=ex lnx,则f(x)的切线的倾斜角α满足(  )
A.一定为锐角 B.一定为钝角
C.可能为直角 D.可能为0°
【答案】A
【解答】解:∵f(x)=ex lnx,(x>0)
∴,
设g(x)=xlnx+1,则g′(x)=lnx+1,
当0<x时,g′(x)<0,g(x)递减,当x时,g′(x)>0,g(x)递增,
而g(),所以x>0时,g(x),所以f′(x)>0,
切线斜率均为正数,倾斜角为锐角.
故选:A.
5.曲线在点(1,)处的切线的倾斜角为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:根据题意,设曲线yx3﹣2x+3在该点处切线的倾斜角为θ,
曲线方程为yx3﹣2x+3,其导数y′=x2﹣2,
则有y′|x=1=1﹣2=﹣1,则切线的斜率k=﹣1;
则有tanθ=﹣1,故θ;
故选:D.
(多选)6.如图是函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象,则以下说法正确的为(  )
A.﹣2是函数y=f(x)的极值点
B.函数y=f(x)在x=1处取最小值
C.函数y=f(x)在x=0处切线的斜率小于零
D.函数y=f(x)在区间(﹣2,2)上单调递增
【答案】AD
【解答】解:根据导函数y=f'(x)的图象,
可知当x∈(﹣∞,﹣2)时,f'(x)<0,x∈(﹣2,+∞)时,f'(x)≥0且仅当x=1时,f'(x)=0,
故函数在(﹣∞,﹣2)上函数f(x)单调递减;在(﹣2,+∞)函数f(x)单调递增,
所以﹣2是函数y=f(x)的极小值点,所以A正确;
其中x=1两侧函数的单调性不变,则在x=1处不是函数y=f(x)的最小值,所以B不正确;
由图像可知f'(0)>0,所以函数y=f(x)在x=0处的切线的斜率大于零,所以C不正确;
由y=f(x)图象可得,当x∈(﹣2,2)时,f'(x)≥0,
所以函数y=f(x)在x∈(﹣2,2)上单调递增,所以D正确,
故选:AD.
7.点P是曲线y=ex上任意一点,则点P到直线y=x的最小距离为   .
【答案】
【解答】解:y'=ex,令y'=ex=1,得x=0,故P(0,1)
点P到直线y=x的最小距离为
故答案为:
8.函数y=f(x)的图象在点P(5,f(5))处的切线方程是y=﹣x+8,则f(5)+f′(5)= 2  .
【答案】2
【解答】解:∵y=﹣x+8,
∴y′=﹣1,即f′(5)=﹣1,
又∵f(5)=﹣5+8=3,
∴f(5)+f′(5)=3﹣1=2,
故答案为2.
9.函数的图象在x=0处的切线的倾斜角为    .
【答案】.
【解答】解:函数,求导得,
因此切线的斜率k=f′(0)=1,所以切线的倾斜角为.
故答案为:.
10.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    .
【答案】
【解答】解:根据题意得f′(x),
∵,
且k<0
则曲线y=f(x)上切点处的切线的斜率k≥﹣1,
又∵k=tanα,结合正切函数的图象
由图可得α∈,
故答案为:.
▉题型2 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)
11.已知函数f(x)=x2﹣2,则(  )
A.3 B.5 C.7 D.6
【答案】D
【解答】解:根据题意,f'(x)=2x,则f'(3)=6,又.
故选:D.
12.已知f(x)在x=x0处存在导数,则(  )
A.与x0,Δx均有关
B.仅与x0有关,而与Δx无关
C.仅与Δx有关,而与x0无关
D.与x0,Δx均无关
【答案】B
【解答】解:f(x)在x=x0处存在导数,则f′(x0).
所以仅与x0有关,而与Δx无关.
故选:B.
13.已知函数f(x)=sinx,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:因为f(x)=sinx,所以f′(x)=cosx,
所以.
故选:A.
14.已知函数,则(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解答】解:由题意得,
则.
因为f′(x)=ex+e﹣x,所以f′(0)=2,
故f'(0)=2.
故选:B.
▉题型3 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)
15.已知f(x)是定义在R上的可导函数,若,则f′(2)=(  )
A.﹣1 B. C.1 D.
【答案】A
【解答】解:.
故选:A.
16.设,则曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线的倾斜角是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:由,
得2,
即2,
∴2f′(2)=﹣2,可得f′(﹣2)=﹣1.
∴曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线的倾斜角是.
故选:C.
17.已知函数f(x)在x=x0处可导,且,则f′(x0)=(  )
A.﹣3 B.﹣2 C. D.2
【答案】A
【解答】解:函数f(x)在x=x0处可导,且,
则﹣f'(x0)=3,解得f′(x0)=﹣3.
故选:A.
18.若函数f(x)满足f′(3)=1,则(  )
A.1 B.2 C.﹣1 D.﹣2
【答案】C
【解答】解:函数f(x)满足f′(3)=1,
则.
故选:C.
19.已知函数f(x)=x2+ex,则(  )
A.2+e B.﹣2﹣e C.3e D.2e
【答案】A
【解答】解:因为f(x)=x2+ex,
所以f′(x)=2x+ex,则f′(1)=2+e,
所以f′(1)=2+e.
故选:A.
20.已知函数f(x)=2x2+3,则(  )
A.2 B.﹣2 C.﹣4 D.4
【答案】B
【解答】解:由题意知f′(x)=4x,所以f′(1)=4,
所以.
故选:B.
21.若f(x)=ln(2﹣x)+x3,则(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【解答】解:∵f(x)=ln(2﹣x)+x3,
∴f′(x)3x2,∴f′(1)=﹣1+3=2,
则f′(1)=1,
故选:A.
22.设函数f(x)可导且f(x)在x0处的导数值为1,则   .
【答案】.
【解答】解:依题意,f'(x0)=1,
所以.
故答案为:.
23.已知函数,则 4  .
【答案】4.
【解答】解:根据题意,22f′(1),
而函数,则f′(x)=1,则有f′(1)=2,
故2f′(1)=4;
故答案为:4.
▉题型4 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).
24.已知函数f(x)=1﹣2x﹣sinx,则曲线y=f(x)在x=0处的切线斜率为(  )
A.1 B.﹣1 C.3 D.﹣3
【答案】D
【解答】解:因为f(x)=1﹣2x﹣sinx,
所以f′(x)=﹣2﹣cosx,
由导数的几何意义可知,曲线y=f(x)在x=0处的切线斜率为f′(0)=﹣3.
故选:D.
25.函数f(x)=aex﹣sinx在点(0,f(0))处的切线斜率为2,则a=(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解答】解:由函数f(x)=aex﹣sinx,
可得f′(x)=aex﹣cosx,
所以f′(0)=2 a﹣1=2 a=3.
故选:B.
26.已知函数f(x)在R上可导,其部分图象如图所示,则下列不等式正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解答】解:根据题意,如图:
由导数的几何意义,f′(1)为曲线在x=1处切线的斜率,
f′(3)为曲线在x=1处切线的斜率,
kAB,为割线AB的斜率,
则有.
故选:B.
27.已知,则曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线斜率为  π3 .
【答案】π3.
【解答】解:,两边求导,f′(x)=3(﹣sinx)cos2x﹣2f′(0)e2x+x3,令x=0,f′(0)=﹣2f′(0) f′(0)=0,
则,f′(x)=3(﹣sinx)cos2x+x3,令x=π,f′(π)=π3=k.
故答案为:π3.
▉题型5 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).
28.已知函数y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),下面四个图象中,y=f(x)的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:由图象看出,﹣1<x<0,和x>1时xf′(x)>0;x≤﹣1,和0≤x≤1时xf′(x)≤0;
∴﹣1<x≤1时,f′(x)≤0;x>1,或x≤﹣1时,f′(x)≥0;
∴f(x)在(﹣1,1]上单调递减,在(﹣∞,﹣1],(1,+∞)上单调递增;
∴f(x)的大致图象应是B.
故选:B.
29.已知函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解答】解:从导函数的图象可以看出,f′(x)≥0恒成立,
所以原函数f(x)的图象必然单调递增,排除B,C;
且导函数的函数值在区间[﹣1,0]上递减,即原函数在区间[﹣1,0]上的切线斜率递减,
导函数的函数值在区间[0,1]上递增,即原函数在区间[0,1]上的切线斜率递增,故A正确,D错误.
故选:A.
30.已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则该函数的图象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:由导数的图象可得,导函数f′(x)的值在[﹣1,0]上的逐渐增大,
故函数f(x)在[﹣1,0]上增长速度逐渐变大,故函数f(x)的图象是下凹型的.
导函数f′(x)的值在[0,1]上的逐渐减小,
故函数f(x)在[0,1]上增长速度逐渐变小,图象是上凸型的,
故选:B.第六章第6.3节 利用导数解决实际问题
题型1 导数及其几何意义 题型2 变化率的极限与导数的概念
题型3 含Δx表达式的极限计算与导数的关系 题型4 导数与切线的斜率
题型5 函数图象趋势与导数大小的关系
▉题型1 导数及其几何意义
【知识点的认识】
1、导数的定义
如果函数f(x)在(a,b)中每一点处都可导,则称f(x)在(a,b)上可导,则可建立f(x)的导函数,简称导数,记为f′(x);
如果f(x)在(a,b)内可导,且在区间端点a处的右导数和端点b处的左导数都存在,则称f(x)在闭区间[a,b]上可导,f′(x)为区间[a,b]上的导函数,简称导数.
2、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).
1.函数y=f(x)的图象如图所示,f′(x)是函数f(x)的导函数,则下列大小关系正确的是(  )
A.2f′(4)<f(4)﹣f(2)<2f′(2)
B.2f′(2)<f(4)﹣f(2)<2f′(4)
C.2f′(4)<2f′(2)<f(4)﹣f(2)
D.f(4)﹣f(2)<2f′(4)<2f′(2)
2.已知物体的运动方程是(t表示时间,单位:秒;s表示位移,单位:米),则瞬时速度为0米每秒的时刻是(  )
A.0秒、2秒或4秒 B.0秒、2秒或16秒
C.2秒、8秒或16秒 D.0秒、4秒或8秒
3.在平面直角坐标系xOy中,A,B,C分别为函数y=lnx图象上的三点,横坐标依次为2,e,3(e为自然对数的底数),则直线OA,OB,OC的斜率k1,k2,k3的大小关系为(  )
A.k1<k2<k3 B.k3<k2<k1 C.k1<k3<k2 D.k3<k1<k2
4.若f(x)=ex lnx,则f(x)的切线的倾斜角α满足(  )
A.一定为锐角 B.一定为钝角
C.可能为直角 D.可能为0°
5.曲线在点(1,)处的切线的倾斜角为(  )
A. B. C. D.
(多选)6.如图是函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象,则以下说法正确的为(  )
A.﹣2是函数y=f(x)的极值点
B.函数y=f(x)在x=1处取最小值
C.函数y=f(x)在x=0处切线的斜率小于零
D.函数y=f(x)在区间(﹣2,2)上单调递增
7.点P是曲线y=ex上任意一点,则点P到直线y=x的最小距离为  .
8.函数y=f(x)的图象在点P(5,f(5))处的切线方程是y=﹣x+8,则f(5)+f′(5)=    .
9.函数的图象在x=0处的切线的倾斜角为   .
10.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    .
▉题型2 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)
11.已知函数f(x)=x2﹣2,则(  )
A.3 B.5 C.7 D.6
12.已知f(x)在x=x0处存在导数,则(  )
A.与x0,Δx均有关
B.仅与x0有关,而与Δx无关
C.仅与Δx有关,而与x0无关
D.与x0,Δx均无关
13.已知函数f(x)=sinx,则(  )
A. B. C. D.
14.已知函数,则(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
▉题型3 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)
15.已知f(x)是定义在R上的可导函数,若,则f′(2)=(  )
A.﹣1 B. C.1 D.
16.设,则曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线的倾斜角是(  )
A. B. C. D.
17.已知函数f(x)在x=x0处可导,且,则f′(x0)=(  )
A.﹣3 B.﹣2 C. D.2
18.若函数f(x)满足f′(3)=1,则(  )
A.1 B.2 C.﹣1 D.﹣2
19.已知函数f(x)=x2+ex,则(  )
A.2+e B.﹣2﹣e C.3e D.2e
20.已知函数f(x)=2x2+3,则(  )
A.2 B.﹣2 C.﹣4 D.4
21.若f(x)=ln(2﹣x)+x3,则(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
22.设函数f(x)可导且f(x)在x0处的导数值为1,则 .
23.已知函数,则  .
▉题型4 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).
24.已知函数f(x)=1﹣2x﹣sinx,则曲线y=f(x)在x=0处的切线斜率为(  )
A.1 B.﹣1 C.3 D.﹣3
25.函数f(x)=aex﹣sinx在点(0,f(0))处的切线斜率为2,则a=(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
26.已知函数f(x)在R上可导,其部分图象如图所示,则下列不等式正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
27.已知,则曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线斜率为   .
▉题型5 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).
28.已知函数y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),下面四个图象中,y=f(x)的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
29.已知函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是(  )
A.
B.
C.
D.
30.已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则该函数的图象是(  )
A. B.
C. D.

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