第17讲 导数的概念及其意义、导数的运算--2027高考数学一轮复习学案(答案版)

资源下载
  1. 二一教育资源

第17讲 导数的概念及其意义、导数的运算--2027高考数学一轮复习学案(答案版)

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
金版开篇——27备考导航 备课授课+素材资源
【知识构建】
【命题趋势】
  高考对导数的考查主要涉及导数的运算、导数的几何意义以及导数的应用,其中导数运算渗透在导数应用中考查[2025全国一卷T16(2)],导数的几何意义多以客观题形式出现,难度中等及以下,主要与切线问题有关[2025全国一卷T12];导数应用分为一般应用和综合应用,一般应用主要涉及利用导数研究函数的单调性、极值、最值,以客观题或解答题的形式出现,难度中等[2025全国二卷T13],综合应用则以解答题呈现,设问方式多元,主要考查利用导数解决不等式证明、不等式恒成立、函数零点、双变量等问题,难度较大,多在压轴题位置考查,强调知识的融会贯通与方法的灵活多变,体现综合性、创新性和选拔性的考查要求[2025全国一卷T19,2025全国二卷T18].
1.题型设置:常以两个小题和一个大题的形式呈现.
2.内容考查:本章是高考必考内容,常考查导数的运算、导数的几何意义、利用导数研究函数的性质及与不等式等交汇问题.
3.能力考查:高考题凸显对数学抽象能力、直观想象能力、逻辑推理能力、模型构建能力、数学运算能力的考查.
【备考策略】
1.明晰重要概念,注重回归数学本质的复习:导数的几何意义、极值、最值等概念是解题的基础,应明确这些概念,把握概念内涵,理解概念的多元特征,建立概念之间的联系,才能更好地分析问题和解决问题.
2.重视知识的交汇与联系:导数与函数、不等式、方程等都有交汇与联系,应注意它们之间的联系,注意对相关知识的理解与运用.
3.强化通性通法的训练:通性通法是从数学的概念和原理出发,使用比较常规的通识性的基本数学方法,不追求特殊技巧.在本章复习中要理解和掌握用导数研究函数的单调性、凹凸性、极值、最值、恒成立、零点等,强调对导数概念本质的理解,抓住导数与单调性的关系这一核心,在一般方法的引领下,面对新颖或陌生的问题情境,让学生主动思考,积极探索,大胆尝试. 注重数学问题本质,注重方法的普适性,强调对学科基本方法的深刻理解,引导中学把备考重点从总结解题技巧转变到培养学生数学思维,转向到培养学生学科核心素养.
4.深化数学思想方法的渗透:(1)函数与方程思想:导数与函数、方程、不等式之间有着密切的联系,所以在处理不等式恒(能)成立问题、利用导数证明不等式、利用导数研究函数零点或方程解的问题时,常用到函数与方程思想.
(2)转化与化归思想:通过构造函数,将方程问题、不等式问题转化为函数的单调性、极值、最值等问题.
(3)数形结合思想:研究函数性质、函数零点(或方程根、图象交点)的个数、不等式的解集等问题.
(4)分类讨论思想:研究函数的单调性、极值、最值、恒成立问题、零点问题时经常用到分类讨论,要准确把握讨论的标准,以及有条不紊的进行讨论.
复习过程中要注意引导学生对数学思想方法的提炼,从而能够养成自觉运用数学思想分析问题和解决问题的习惯.
第17讲 导数的概念及其意义、导数的运算
【课程标准】 1.通过实例分析,经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程,了解导数概念的实际背景,知道导数是关于瞬时变化率的数学表达, 体会导数的内涵与思想,体会极限思想. 2.通过函数图象直观理解导数的几何意义. 3.能根据导数定义求函数y=c,y=x,y=x2,y=x3,y=,y=的导数. 4.能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则,求简单函数的导数;能求简单复合函数(限于形如f(ax+b))的导数. 5.会使用导数公式表.
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作f'(x0)或y'.
f'(x0)= =.
(2)函数y=f(x)的导函数(简称导数)f'(x)= .
[微提醒] f'(x)是一个函数,f'(x0)是函数f'(x)在x0处的函数值(常数),不一定为0,(f(x0))'是函数值f(x0)的导数,且(f(x0))'=0.
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,相应的切线方程为y-f(x0)=f'(x0)(x-x0).
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数 导函数
f(x)=c(c为常数) f'(x)=0
f(x)=xα(α∈R,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)=
4.导数的四则运算法则
若f'(x),g'(x)存在,则有
(1)[f(x)±g(x)]'=f'(x)±g'(x).
(2)[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x).
(3)'=(g(x)≠0).
(4)'=cf'(x).
5.复合函数的定义及其导数
(1)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y=f(g(x))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.
[微提醒] 在复合函数求导中要分清每一步求导是哪个变量对哪个变量的求导,不能混淆.
学生用书 第68页
【常用结论】
1.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.
2.'=af'(x)+bg'(x).
3.函数y=f(x)的导数f'(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f'(x)|反映了变化的快慢,|f'(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
【自测诊断】
1.(多选)下列结论错误的是(  )
A.f'(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的平均变化率
B.与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线
C.f'='
D.'=-2sin 2x
答案:ABC
2.(链接人教A选择性必修二P59探究)跳水运动员离开跳板后,他达到的高度与时间的函数关系式是h(t)=10-t2+8t(距离单位:米,时间单位:秒),则他在0.5秒时的瞬时速度为(  )
A.9.1米/秒 B.6.75米/秒
C.3.1米/秒 D.2.75米/秒
答案:C
解析:h'(t)=-9.8t+8,所以h'=-9.8×0.5+8=3.1米/秒.故选C.
3.(链接人教A选择性必修二P81练习T2)设f(x)=ln(3-2x)+cos 2x,则f'(0)=    .
答案:-
解析:因为f'(x)=-2sin 2x,所以f'(0)=-.
4.(链接人教A选择性必修二P81T7)函数f(x)=ex+在x=1处的切线方程为       .
答案:y=(e-1)x+2
解析:由题意得,f'(x)=ex-,所以f'(1)=e-1,又因为f(1)=e+1,所以切点为(1,e+1),切线斜率k=f'(1)=e-1,即切线方程为y-(e+1)=(e-1)(x-1),即y=(e-1)x+2.
考点一 导数的概念 自主练透
1.设f(x)在x=x0处可导,下列式子与f'(x0)相等的是(  )
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:对于A,=-=-f'(x0),故A错误;对于B,=f'(x0),故B正确;对于C,=2=2f'(x0),故C错误;对于D,=-=-f'(x0),故D错误.故选B.
2.若函数f(x)在x=1处的导数为2,则=(  )
A.6 B.2
C.1 D.
答案:C
解析:由函数f(x)在x=1处的导数为2,得f'(1)=2,所以==f'(1)=1.故选C.
3.已知函数f(x)在R上可导,其部分图象如图所示,设=a,则下列不等式正确的是(  )
A.a<f'(2)<f'(4) B.f'(2)<f'(4)<a
C.f'(4)<f'(2)<a D.f'(2)<a<f'(4)
答案:D
解析:从函数的图象可知,函数值在[2,4]上的增长越来越快,故函数在[2,4]上各点处的斜率也越来越大.因为=a,所以f'(2)<a<f'(4).故选D.
求函数f(x)在x=x0处的导数的步骤 第一步:求函数值的增量Δy=f(x0+Δx)-f(x0); 第二步:求平均变化率=; 第三步:求瞬时变化率,即取极限,得到f'(x0). 简记作:一差、二比、三极限.
考点二 导数的运算 师生共研
(1)(多选)下列求导正确的是(  )
A.'=9
B.'=3x2ln x+x2
C.'=
D.'=2xln 2-sin x
(2)(2025·海南海口二模)函数f=f'x2+在x=1时的瞬时变化率为(  )
A.-2 B. -1
C. 0 D. 1
答案:(1)ABD (2)A
解析:(1)对于A,'='=9(3x+5)2,故A正确;对于B,'='ln x+x3'=3x2ln x+x2,故B正确;对于C,'==,故C错误;对于D,'=(2x)'+'=2xln 2-sin x,故D正确.故选ABD.
(2)f'=2f'x+=2f'x+,令x=1,可得f'=2f'+2,解得f'=-2,故选A.
学生用书 第69页
导数运算的6种形式及技巧 连乘积形式先展开化为多项式的形式,再求导分式形式观察函数的结构特征,先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导对数形式先化为和、差的形式,再求导根式形式先化为分数指数幂的形式,再求导三角形式先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求导复合形式先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元
注意:求导之前,应利用代数、三角恒等变换等对函数进行化简,然后求导,这样可以减少运算量,提高运算速度,减少差错.
对点练1.(多选)下列求导运算正确的是(  )
A.(ln 2 026)'=
B.[(x2+2)sin x]'=2xsin x+(x2+2)cos x
C.'=
D.[ln(3x+2)]'=
答案:BC
解析:对于A,(ln 2 026)'=0,故A错误;对于B,[(x2+2)sin x]'=2xsin x+(x2+2)cos x,故B正确;对于C,'==,故C正确;对于D,[ln(3x+2)]'=,故D错误.故选BC.
对点练2.设函数f(x)=,若f'(1)=,则a=    .
答案:1
解析:因为函数f(x)=,所以f'(x)=,所以f'(1)=.又因为f'(1)=,所以=,解得a=1.
考点三 导数的几何意义 (高考超重点)多维探究
角度1 求切线方程
(1)(2024·全国甲卷理)设函数f(x)=,则曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为(  )
A. B.
C. D.
【溯源教材7】
溯源 (人教A选择性必修二P81T5)求曲线y=在点M(π,0)处的切线方程.
透视 本题与教材习题非常类似,给出的函数都是与正弦函数相关的分式函数,都属于简单的求切线方程问题
预测 (多选)下列函数的图象与直线y=x+1相切的有(  ) A.y=ex B.y=ln x C.y=sin x+1 D.y=x3+1 答案:AC 解析:对于A,若y=ex与y=x+1相切,设切点为,易知y'=ex,则=1,解得x1=0,即切点为,切线为y=x+1,故A正确;对于B,若y=ln x与y=x+1相切,设切点为,易知y'='=,则=1,解得x2=1,切点为,切线方程为y=x-1,故B错误;对于C,若y=sin x+1与y=x+1相切,设切点为,易知y'=cos x,则cos x3=1,解得x3=2kπ,k∈Z,当k=0时,切点为,切线方程为y=x+1,故C正确;对于D,易知y=x3+1与y=x+1有三个交点,,,,又y'=3x2,显然在三个交点处的切线斜率均不是1,所以y=x+1不是切线,故D错误.故选AC.
(2)过点(0,3)且与曲线y=x3-2x+1相切的直线方程为(  )
A.x-y-3=0 B.x-y+3=0
C.x+y+3=0 D.x+y-3=0
答案:(1)A (2)B
解析:(1)f'=,
所以f'(0)=3,所以曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线方程为y-1=3(x-0),即3x-y+1=0,切线与两坐标轴的交点分别为(0,1),,所以切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为×1×=.故选A.
(2)由y=x3-2x+1,得y'=3x2-2.设切点坐标为(x0,-2x0+1),则切线的斜率k=3-2,切线方程为y-(-2x0+1)=(3-2)(x-x0),由切线过点(0,3),代入切线方程解得x0=-1,则切线方程为y-2=x+1,即x-y+3=0.故选B.
角度2 求切点坐标
在平面直角坐标系xOy中,点A在曲线y=ln x上,且该曲线在点A处的切线经过点(-e,-1)(e为自然对数的底数),则点A的坐标为    .
答案:(e,1)
解析:设A(m,n),则曲线y=ln x在点A处的切线方程为y-n=(x-m).又切线过点(-e,-1),所以有n+1=(m+e).再由n=ln m,解得m=e,n=1.故点A的坐标为(e,1).
角度3 求参数的值或取值范围
(1)(2025·全国一卷)若直线y=2x+5是曲线y=ex+x+a的一条切线,则a=     .
(2)(一题多变)(2022·新高考Ⅰ卷)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则实数a的取值范围是        .
答案:(1)4 (2)(-∞,-4)∪(0,+∞)
解析:(1)设直线y=2x+5与曲线y=ex+x+a的切点坐标为(x0,+x0+a),由y=ex+x+a得y'=ex+1,所以y'=+1=2,解得x0=0,所以切点坐标为(0,1+a).又切点(0,1+a)在切线y=2x+5上,所以1+a=5,解得a=4.
(2)因为y=(x+a)ex,所以y'=(x+a+1)ex.设切点为A(x0,(x0+a)),依题意得,切线斜率k=y'=(x0+a+1),切线方程为y-(x0+a)=(x0+a+1)(x-x0).又切线过坐标原点,所以0-(x0+a)=(x0+a+1)(0-x0),化简得+ax0-a=0.因为曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,所以关于x0的方程+ax0-a=0有两个不同的根,所以Δ=a2+4a>0,解得a<-4或a>0,所以实数a的取值范围是(-∞,-4)∪(0,+∞).
[变式探究](数智赋能辅助)
1.若曲线y=(x+1)有两条过坐标原点的切线,则实数a的取值范围是      .
答案:(-∞,-4)∪(0,+∞)
解析:因为y=(x+1)eax,所以y'=[(x+1)a+1]eax.设切点为A(x0,(x0+1)),根据题意得,切线斜率k=y'=[(x0+1)a+1],切线方程为y-(x0+1)=[(x0+1)a+1](x-x0).又切线过坐标原点,所以0-(x0+1)=[(x0+1)a+1](0-x0),化简得+ax0-1=0.因为曲线y=(x+1)eax有两条过坐标原点的切线,所以关于x0的方程+ax0-1=0有两个不同的根,所以a≠0且Δ=a2+4a>0,解得a<-4或a>0.
2.已知过点A作曲线y=ex的切线有且仅有1条,则a=     .
答案:-3或1
解析:设切点为,由已知得y'=-xex,则切线斜率k=-x0,切线方程为y-=-x0,又直线过点A(a,0),则-=-x0,化简得-x0+1=0,切线有且仅有1条,即Δ=-4=0,化简得a2+2a-3=0,即=0,解得a=-3或1.
1.处理与切线有关的问题,关键是根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程: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. 2.注意区分“在点P处的切线”与“过点P的切线”.
对点练3.(2025·陕西榆林模拟)已知函数f(x)=aln x+x2的图象在x=1处的切线方程为3x-y+b=0,则a+b=(  )
A.-2 B.-1
C.0 D.1
答案:B
解析:因为f(x)=aln x+x2,所以f'(x)=+2x.又f(x)的图象在x=1处的切线方程为3x-y+b=0,所以f'(1)=a+2=3,解得a=1,则f(x)=ln x+x2,所以f(1)=1,将点(1,1)代入切线方程得3-1+b=0,解得b=-2,故a+b=-1.故选B.
对点练4.设点P在曲线y=ex上,点Q在曲线y=ln x上,则|PQ|的最小值为      .
答案:
解析:因为曲线y=ex与曲线y=ln x互为反函数,其图象关于直线y=x对称,故可先求点P到直线y=x的最近距离d.设曲线y=ex上斜率为1的切线为y=x+b.又因为y'=ex,所以ex=1,解得x=0,所以切点坐标为(0,1),所以d==,所以|PQ|的最小值为2d=.
【教师备选】 设点P在曲线y=ex上,点Q在直线y=x上,则|PQ|的最小值为      .
答案:
解析:令y'=ex=,得x=-1,代入曲线y=ex中,得P,所以|PQ|的最小值即为点到直线y=x的距离d=.
对点练5.(双空题)(2022·新高考Ⅱ卷)曲线y=ln |x|过坐标原点的两条切线的方程为          ,          .
答案:y=x y=-x(不分先后)
解析:由题意可知,函数的定义域是{x|x≠0}.易证函数y=ln |x|为偶函数,当x>0时,y=ln x,设切点坐标为(x0,ln x0).因为y'=,所以切线斜率k=y'=,故切线方程为y-ln x0=(x-x0).又知切线过原点(0,0),所以-ln x0=-1,所以x0=e,故切线方程为y-1=,即y=x.由偶函数图象的对称性可知,另一条切线方程为y=-x,故过坐标原点的两条切线方程为y=x和y=-x.
课时分层测评20 导数的概念及其意义、导数的运算
(时间:60分钟 满分:85分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—8题,每小题5分,共40分)
1.若函数f(x)满足=2,则=(  )
A.2 B.1
C.0 D.-1
答案:D
解析:因为=2,所以=-=-×2=-1.故选D.
2.设函数f(x)在R上存在导函数f'(x),f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程为y=x+2,那么f(1)+f'(1)等于(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:C
解析:根据题意得f(1)=×1+2=,f'(1)=,所以f(1)+f'(1)=+=3.故选C.
3.(2025·广东湛江二模)已知函数f(x)=ex+2x,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为(  )
A.y=2x+1 B.y=3x+1
C.y=2x D.y=3x
答案:B
解析:由f(x)=ex+2x,得f'(x)=ex+2,则f(0)=1,f'(0)=3,所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=3x+1.故选B.
4.已知函数f(x)=x(x+2)-mln x的图象在点处的切线与直线x+2y=0垂直,则m的值为(  )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:根据题意知f'(x)=2x+2-.因为函数f(x)的图象在点处的切线与直线x+2y=0垂直,所以f'=2,即3-2m=2,解得m=.故选C.
5.(新定义)(多选)定义方程f(x)=f'(x)的实数根x0叫做函数f(x)的“新不动点”,则下列函数中只有一个“新不动点”的是(  )
A.g(x)=x·2x B.g(x)=-ex-2x
C.g(x)=ln x D.g(x)=sin x+2cos x
答案:ABC
解析:对于A,g'(x)=2x+x·2x·ln 2,由x·2x=2x+x·2x·ln 2,解得x=,所以g(x)只有一个“新不动点”,故A正确;对于B,g'(x)=-ex-2,由-ex-2=-ex-2x,得x=1,所以g(x)只有一个“新不动点”,故B正确;对于C,g'(x)=,根据y=ln x和y=的图象可看出ln x=只有一个实数根,所以g(x)只有一个“新不动点”,故C正确;对于D,g'(x)=cos x-2sin x,由sin x+2cos x=cos x-2sin x,得3sin x=-cos x,所以tan x=-,根据y=tan x和y=-的图象可看出方程tan x=-有无数个根,所以g(x)有无数个“新不动点”,故D错误.故选ABC.
6.(多选)过点A(1,2)与曲线f(x)=x3+x相切的直线方程可能为(  )
A.2x+y-4=0 B.3x-y-1=0
C.4x-y-2=0 D.7x-4y+1=0
答案:CD
解析:因为f(x)=x3+x,所以f'(x)=3x2+1.若A点是切点,则k=f'(1)=4,则切线方程为y-2=4(x-1),即4x-y-2=0,故C正确;若A点不是切点,设切点为B(t,t3+t),则曲线f(x)在B处的切线斜率为kAB=f'(t)=3t2+1.又因为直线AB的斜率为kAB=,则3t2+1=,化简可得(2t+1)(t-1)2=0,解得t=-(注意t≠1),所以切线斜率为f'=,则切线方程为y-2=(x-1),即7x-4y+1=0,故D正确.故选CD.
7.已知f(x)=ex-f'(0)x,则f(2)=    .
答案:e2-1
解析:由f(x)=ex-f'(0)x得f'(x)=ex-f'(0),则f'(0)=e0-f'(0),得f'(0)=,故f(x)=ex-x,因此f(2)=e2-1.
8.已知点P是曲线y=x2-3ln x上任一点,则P到直线x+y+=0的距离的最小值为    .
答案:
解析:设P,因为y=x2-3ln x,则y'=2x-.根据题意有2x0-=-1,解得x0=1或x0=-(舍),所以P,此时P到直线x+y+=0的距离为d==.
9.(10分)已知函数f(x)=x-1+(a∈R,e为自然对数的底数).
(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值;
(2)当a=1时,若直线l:y=kx-1与曲线y=f(x)相切,求直线l的方程.
解:(1)f'(x)=1-,因为曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,即f'(1)=1-=0,解得a=e.
(2)当a=1时,f(x)=x-1+,f'(x)=1-.
设切点为(x0,y0),
所以f=x0-1+=kx0-1①,
f'=1-=k②,
①+②得x0=kx0-1+k,即(k-1)(x0+1)=0.
若k=1,则②式无解,
所以x0=-1,k=1-e,
所以直线l的方程为y=(1-e)x-1.
(10、11题,每小题5分,共10分)
10.已知过点A作曲线y=xln x的切线有且仅有两条,则实数a的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:设切点为,对函数y=xln x求导得y'=ln x+1,所以切线斜率为k=ln x0+1,所以切线方程为y-y0=k(x-x0),即y-x0ln x0=(ln x0+1)(x-x0).又切线过点A(a,0),则0-x0ln x0=(ln x0+1)(a-x0),整理得a=,即关于x0的方程a=有两个不等的实根.令函数f=,则y=a与f(x)有两个交点,由题意可得解得x>0且x≠,所以函数f∪,且f'=,当x∈时,f<0,f'<0;当<x<1时,f>0,f'<0;当x>1时,f>0,f'>0,所以f上单调递减,在上单调递减,在上单调递增,且x→0时,f(x)→0,f=f=1.作出函数y=a与函数f的图象如下图所示.
由图可知,当a>1时,直线y=a与函数f的图象有两个交点,因此实数a的取值范围是.故选B.
11.(2025·山东济宁一模)曲线y=(a>0)与y=ln x和y=ex分别交于A,B两点,设曲线y=ln x在A处的切线斜率为k1,y=ex在B处的切线斜率为k2,若k1+k2=,则a=(  )
A.2ln 2 B.2ln 3
C.3ln 2 D.3ln 3
答案:A
解析:因为y=ln x和y=ex互为反函数,其图象关于直线y=x对称,且反比例函数y=(a>0)的图象也关于直线y=x对称,可知点A,B关于直线y=x对称,设A,x0>1,则B.设f=ln x,g=ex,则f'=,g'=ex,由题意可得k1+k2=+=+x0=,解得x0=2或x0=(舍去),可得A,则=ln 2,所以a=2ln 2.故选A.
12.(15分)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所围成的三角形面积为定值,并求此定值.
解:(1)方程7x-4y-12=0可化为y=x-3,
当x=2时,y=.
又因为f'(x)=a+,
所以
所以f(x)=x-.
(2)设P(x0,x0-)为曲线y=f(x)上任一点,
由y'=1+知曲线在点P处的切线方程为y-=(x-x0).
令x=0,得y=-,
所以切线与直线x=0的交点坐标为.
令y=x,得y=x=2x0,
所以切线与直线y=x的交点坐标为(2x0,2x0).
所以曲线y=f(x)在点P处的切线与直线x=0和y=x所围成的三角形的面积S=·|2x0|=6.
故曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形面积为定值,且此定值为6.
(每小题5分,共10分)
13.(2025·山东青岛一模)已知函数f(x)=图象的两条切线相互垂直,并分别交y轴于A,B两点,则=    .
答案:2
解析:设函数f(x)在点P和Q(x2,f)(x1<x2)处的两条切线互相垂直,如图所示.可得f=的零点为1,故不妨设0<x1<1,x2>1,则P,Q,当x∈时,f=ln x,f'=,当x∈时,f=-ln x,f'=-,则kPA=-,kQB=.所以kPA·kQB=-1,即x1x2=1.因为lPA:y-=-,即y=-x+1-ln x1,lQB:y-ln x2=,即y=x+ln x2-1,则A,B(0,ln x2-1).因为0<x1<1,且x1x2=1,故=1-ln x1-=2-ln (x1x2)=2.
14.已知函数f(x)=,其导函数记为f'(x),则f'(2 026)-f'(-2 026)等于(  )
A.-1 B.0
C.1 D.2
答案:B
解析:函数f(x)==1+的定义域是R,令g(x)=,则g(x)的定义域是R,f'(x)=g'(x).又g(-x)==-=-g(x),故g(x)是奇函数,所以g(x)+g(-x)=0,故g'(x)-g'(-x)=0,所以f'(2 026)-f'(-2 026)=g'(2 026)-g'(-2 026)=0.故选B.
学生用书 第70页
备战高考数学成套的一轮资料、二轮资料、培优专题、名校模拟、考前回归、高考押题尽在高考数学QQ群1013654970也可联系微信fjshuxue加入网盘群4T一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源预览