专题三
导数及其应用
第七讲
导数的计算与导数的几何意义
2019年
1.(2019全国Ⅰ文13)曲线在点处的切线方程为___________.
2.(2019全国Ⅱ文10)曲线y=2sinx+cosx在点(π,–1)处的切线方程为
A.
B.
C.
D.
3.(2019全国三文7)已知曲线在点处的切线方程为y=2x+b,则
A.a=e,b=-1
B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1
D.a=e-1,4.(2019天津文11)曲线在点处的切线方程为__________.5.(2019江苏11)在平面直角坐标系中,点A在曲线y=lnx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的坐标是
.2010-2018年
一、选择题
1.(2018全国卷Ⅰ)设函数.若为奇函数,则曲线在点处的切线方程为
A.
B.
C.
D.
2.(2017山东)若函数(e=2.71828,是自然对数的底数)在的定义域上单调递增,则称函数具有性质,下列函数中具有性质的是
A.
B.
C.
D.
3.(2016年山东)若函数的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称具有T性质.下列函数中具有T性质的是
A.
B.
C.
D.
4.(2016年四川)设直线,分别是函数,图象上点,处的切线,与垂直相交于点,且,分别与轴相交于点,则△的面积的取值范围是
A.(0,1)
B.(0,2)
C.
(0,+∞)
D.(1,+
∞)
5.(2013浙江)已知函数的图像是下列四个图像之一,且其导函数的图像如右图所示,则该函数的图像是
6.(2014新课标)设曲线在点处的切线方程为,则=
A.0
B.1
C.2
D.3
7.(2011重庆)曲线在点(1,2)处的切线方程为
A.
B.
C.
D.
8.(2011江西)曲线在点处的切线斜率为()
A.1
B.2
C.
D.
9.(2011山东)曲线在点处的切线与轴交点的纵坐标是
A.-9
B.-3
C.9
D.15
10.(2011湖南)曲线在点处的切线的斜率为()
A.
B.
C.
D.
11.(2010新课标)曲线在点处的切线方程为
A.
B.
C.
D.
12.(2010辽宁)已知点在曲线上,为曲线在点处的切线的倾斜角,则的取值范围是
A.[0,)
B.
C.
D.
二、填空题
13.(2018全国卷Ⅱ)曲线在点处的切线方程为__________.
14.(2018天津)已知函数,为的导函数,则的值为__.
15.(2017新课标Ⅰ)曲线在点处的切线方程为____________.
16.(2017天津)已知,设函数的图象在点处的切线为,则在y轴上的截距为
.
17.(2016年全国III卷)已知为偶函数,当时,则曲线在点(1,2)处的切线方程式_____________________________.
18.(2015新课标1)已知函数的图像在点的处的切线过点,则
.
19.(2015陕西)函数在其极值点处的切线方程为____________.
20.(2015天津)已知函数,其中为实数,为的导函数,若,则的值为
.
21.(2015新课标2)已知曲线在点处的切线与曲线相切,则
.
22.(2014江苏)在平面直角坐标系中,若曲线(a,b为常数)过点,且该曲线在点P处的切线与直线平行,则的值是
.
23.(2014江西)若曲线处的切线平行于直线的坐标是_______.
24.(2014安徽)若直线与曲线满足下列两个条件:
直线在点处与曲线相切;曲线在附近位于直线的两侧,则称直线在点处“切过”曲线.下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号)
①直线在点处“切过”曲线:
②直线在点处“切过”曲线:
③直线在点处“切过”曲线:
④直线在点处“切过”曲线:
⑤直线在点处“切过”曲线:
25.(2013江西)若曲线()在点处的切线经过坐标原点,则=
.
26.(2012新课标)曲线在点处的切线方程为________.
三、解答题
27.(2017山东)已知函数.
(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)设函数,讨论的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.
28.(2017北京)已知函数.
(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)求函数在区间上的最大值和最小值.
29.(2016年北京)设函数
(I)求曲线在点处的切线方程;
(II)设,若函数有三个不同零点,求c的取值范围;
(III)求证:是有三个不同零点的必要而不充分条件.30.(2015山东)设函数,已知曲线在点
处的切线与直线平行.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)是否存在自然数,使的方程在内存在唯一的根?如果存在,求出;如果不存在,请说明理由;
(Ⅲ)设函数(表示中的较小值),求的最大值.
31.(2014新课标1)设函数,曲线在点处的切线斜率为0
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)若存在,使得,求的取值范围.
32.(2013北京)已知函数
(1)若曲线在点处与直线相切,求与的值.
(2)若曲线与直线有两个不同的交点,求的取值范围.
专题三
导数及其应用
第七讲
导数的计算与导数的几何意义
答案部分
2019年
1.解析
因为,所以,所以当时,所以在点处的切线斜率,又所以切线方程为,即.
2.解析
由y=2sinx+cosx,得,所以,所以曲线y=2sinx+cosx在点处的切线方程为,即.
故选C.
3.解析的导数为,又函数在点处的切线方程为,可得,解得,又切点为,可得,即.故选D.
4.解析
由题意,可知.因为,所以曲线在点处的切线方程,即.
5.解析
设,由,得,所以,则该曲线在点A处的切线方程为,因为切线经过点,所以,即,则.
2010-2018年
1.D【解析】通解
因为函数为奇年函数,所以,所以,所以,因为,所以,所以,所以,所以,所以曲线在点
处的切线方程为.故选D.
优解一
因为函数为奇函数,所以,所以,解得,所以,所以,所以,所以曲线在点处的切线方程为.故选D.
优解二
易知,因为为奇函数,所以函数为偶函数,所以,解得,所以,所以,所以,所以曲线在点处的切线方程为.故选D.
2.A【解析】对于选项A,则,∵,∴)在R上单调递增,∴具有M性质.对于选项B,,令,得或;令,得,∴函数在和上单调递增,在上单调递减,∴不具有M性质.对于选项C,则,∵,∴在R上单调递减,∴不具有M性质.对于选项D,,则在R上不恒成立,故在R上不是单调递增的,所以不具有M性质.
3.A【解析】设两个切点分别为,选项A中,,当时满足,故A正确;函数的导数值均非负,不符合题意,故选A.4.A【解析】设(不妨设),则由导数的几何意义易得切线的斜率分别为由已知得
切线的方程分别为,切线的方程为,即.
分别令得又与的交点为
.∵,∴,∴,故选A.
5.B【解析】由导函数图像可知函数的函数值在[1,1]上大于零,所以原函数递增,且导函数值在[1,0]递增,即原函数在[1,1]上切线的斜率递增,导函数的函数值在[0,1]递减,即原函数在[0,1]上切线的斜率递减,所以选B.
6.D【解析】,由题意得,即.
7.A【解析】∵∴切线斜率为3,则过(1,2)的切线方程为,即,故选A.8.A【解析】,.
9.C【解析】∵,切点为,所以切线的斜率为3,故切线方程为,令得.
10.B【解析】,所以。
11.A【解析】点处的切线斜率为,由点斜式可得切线方程为A.
12.D【解析】因为,即tan
≥-1,所以.
13.【解析】由题意知,所以曲线在点处的切线斜率,故所求切线方程为,即.
14.【解析】
由题意得,则.
15.【解析】∵,又,所以切线方程为,即.
16.1【解析】∵,切点为,则切线的斜率为,切线方程为:,令得出,在轴的截距为
17.【解析】当时,则.又为偶函数,所以,所以当时,则曲线在点(1,2)处的切线的斜率为,所以切线方程为,即.
18.1【解析】∵,∴,即切线斜率,又∵,∴切点为(1,),∵切线过(2,7),∴,解得1.
19.【解析】∵,极值点为,∴切线的斜率,因此切线的方程为.
20.3【解析】因为,所以.
21.8【解析】∵,∴,∴在点处的切线方程为,∴,又切线与曲线相切,当时,与平行,故.∵,∴令得,代入,得,∴点在的图象上,故,∴.
22.-3【解析】由题意可得
①又,过点的切线的斜率
②,由①②解得,所以.
23.【解析】由题意得,直线的斜率为,设,则,解得,所以,所以点.
24.【解析】①③④
对于①,所以是曲线在点
处的切线,画图可知曲线在点附近位于直线的两侧,①正确;对于②,因为,所以不是曲线:在点处的切线,②错误;对于③,在点处的切线为,画图可知曲线:在点附近位于直线的两侧,③正确;对于④,,在点处的切线为,画图可知曲线:在点附近位于直线的两侧,④正确;对于⑤,在点处的切线为,令,可得,所以,故,可知曲线:在点附近位于直线的下侧,⑤错误.
25.2【解析】,则,故切线方程过点解得.
26.【解析】∵,∴切线斜率为4,则切线方程为:.27.【解析】(Ⅰ)由题意,所以,当时,,所以,因此,曲线在点处的切线方程是,即.
(Ⅱ)因为
所以,令,则,所以在上单调递增,因此,所以,当时,;当时.
(1)
当时,当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
所以,当时,取到极大值,极大值是,当时,取到极小值,极小值是.
(2)
当时,当时,单调递增;
所以,在上单调递增,无极大值也无极小值.
(3)
当时,当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
所以,当时,取到极大值,极大值是;
当时,取到极小值,极小值是.
综上所述:
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减,函数既有极大值,又有极小值,极大值是,极小值是.
当时,函数在上单调递增,无极值;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减,函数既有极大值,又有极小值,极大值是,极小值是.
28.【解析】(Ⅰ)因为,所以.
又因为,所以曲线在点处的切线方程为.
(Ⅱ)设,则
.
当时,所以在区间上单调递减.
所以对任意有,即.
所以函数在区间上单调递减.
所以当时,有最小值,当时,有最大值.
29.【解析】(I)由,得.
因为,所以曲线在点处的切线方程为.
(II)当时,所以.
令,得,解得或.
与在区间上的情况如下:
所以,当且时,存在,,使得.
由的单调性知,当且仅当时,函数有三个不同零点.
(III)当时,,此时函数在区间上单调递增,所以不可能有三个不同零点.
当时,只有一个零点,记作.
当时,在区间上单调递增;
当时,在区间上单调递增.
所以不可能有三个不同零点.
综上所述,若函数有三个不同零点,则必有.
故是有三个不同零点的必要条件.
当,时,只有两个不同零点,所以不是有三个不同零点的充分条件.
因此是有三个不同零点的必要而不充分条件.
30.【解析】
(Ⅰ)由题意知,曲线在点处的切线斜率为,所以,又所以.
(Ⅱ)时,方程在内存在唯一的根.
设
当时,又
所以存在,使.
因为所以当时,当时,所以当时,单调递增.
所以时,方程在内存在唯一的根.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,方程在内存在唯一的根,且时,时,所以.
当时,若,.
若,由可知故.
当时,由可得时,单调递增;时,单调递减.
可知且.
综上可得函数的最大值为.
31.【解析】:(Ⅰ),由题设知,解得.
(Ⅱ)的定义域为,由(Ⅰ)知,(ⅰ)若,则,故当时,在单调递增,所以,存在,使得的充要条件为,即,解得.(ii)若,则,故当时,;
当时,在单调递减,在单调递增.所以,存在,使得的充要条件为,而,所以不合题意.
(iii)若,则.
综上,的取值范围是.
32.【解析】:(1)
因为曲线在点处的切线为
所以,即,解得
(2)令,得
所以当时,单调递增
当时,单调递减.
所以当时,取得最小值,当时,曲线与直线最多只有一个交点;
当时,,所以存在,使得
由于函数在区间和上单调,所以当时曲线与直线有且仅有两个不同交点.
综上可知,如果曲线与直线有两个不同交点,那么的取值范围是.