高中数学高考二轮复习导数及其应用教案全国专用.docx
《高中数学高考二轮复习导数及其应用教案全国专用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中数学高考二轮复习导数及其应用教案全国专用.docx(74页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高中数学高考二轮复习导数及其应用教案全国专用
1.(2016·四川,9,难)设直线l1,l2分别是函数f(x)=图象上点P1,P2处的切线,l1与l2垂直相交于点P,且l1,l2分别与y轴相交于点A,B,则△PAB的面积的取值范围是( )
A.(0,1)B.(0,2)
C.(0,+∞)D.(1,+∞)
1.A 设P1,P2分别为(x1,y1),(x2,y2).
∵y′=
∴l1:
y+lnx1=-(x-x1),
l2:
y-lnx2=(x-x2),
∴A(0,1-lnx1),B(0,lnx2-1).
又∵-·=-1,∴x1x2=1.
∴|AB|====2.
由
得x=,
∴S△PAB=|AB|x=.
∵x1+x2>2=2,
∴0
故选A.
2.(2016·山东,10,难)若函数y=f(x)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y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是( )
A.y=sinxB.y=lnx
C.y=exD.y=x3
2.A 设两点坐标为(x1,y1),(x2,y2),由切线互相垂直可得,A选项中应有cosx1·cosx2=-1,满足题意;B选项中应有·=-1,因为x1>0,x2>0,所以不满足题意;C选项中应有ex1·ex2=-1,不满足题意;D选项中应有3x·3x=-1,不满足题意.故选A.
3.(2011·江西,4,易)若f(x)=x2-2x-4lnx,则f′(x)>0的解集为( )
A.(0,+∞)
B.(-1,0)∪(2,+∞)
C.(2,+∞)
D.(-1,0)
3.C f(x)的定义域为(0,+∞),
又由f′(x)=2x-2-
=>0,
解得-12,
所以f′(x)>0的解集为(2,+∞).
4.(2016·课标Ⅱ,16,难)若直线y=kx+b是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=________.
4.【解析】 设直线y=kx+b与两曲线的切点分别为P1(x1,lnx1+2),P2(x2,ln(x2+1)).
∵y′1=,y′2=,
∴=.∴x1=x2+1.
此时切点P1(x2+1,ln(x2+1)+2).
故切线斜率
k==2.
由=2,得切点P1的坐标为,∴切线方程为y-2+ln2=2.令x=0,得y=1-ln2,即b=1-ln2.
【答案】 1-ln2
5.(2014·江西,13,易)若曲线y=e-x上点P处的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是________.
5.【解析】 设P(x0,y0),∵y=e-x,
∴y′=-e-x,
∴点P处的切线斜率为k=-e-x0=-2,
∴-x0=ln2,
∴x0=-ln2,
∴y0=eln2=2,
∴点P的坐标为(-ln2,2).
【答案】 (-ln2,2)
6.(2013·江西,13,易)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f′
(1)=________.
6.【解析】 令t=ex,故x=lnt,∴f(t)=lnt+t,即f(x)=lnx+x,∴f′(x)=+1,∴f′
(1)=2.
【答案】 2
7.(2014·江苏,11,中)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,-5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是________.
7.【解析】 因为曲线y=ax2+过点P(2,-5),所以4a+=-5.①
又y′=2ax-,且曲线在点P(2,-5)处的切线与直线7x+2y+3=0平行,所以4a-=-.②
由①②解得所以a+b=-3.
【答案】 -3
8.(2013·北京,18,13分,中)设L为曲线C:
y=在点(1,0)处的切线.
(1)求L的方程;
(2)证明:
除切点(1,0)之外,曲线C在直线L的下方.
8.解:
(1)设f(x)=,
则f′(x)=.
所以切线的斜率k=f′
(1)=1,
所以L的方程为y=x-1.
(2)证明:
令g(x)=x-1-f(x),则除切点(1,0)之外,曲线C在直线L的下方等价于g(x)>0(∀x>0,x≠1).
g(x)满足g
(1)=0,且g′(x)=1-f′(x)=.
当0<x<1时,x2-1<0,lnx<0,
所以g′(x)<0,故g(x)单调递减;
当x>1时,x2-1>0,lnx>0,
所以g′(x)>0,故g(x)单调递增.
所以,g(x)>g
(1)=0(∀x>0,x≠1).
所以除切点(1,0)之外,曲线C在直线L的下方.
导数的运算是解决所有导数问题的基础,高考中直接考查导数运算的题目较少,是导数题目的一个基础工具,因此,要牢固掌握常用函数的导数公式、导数的运算法则及复合函数的求导法则,并能准确和灵活应用.
1(2015·福建,10)若定义在R上的函数f(x)满足f(0)=-1,其导函数f′(x)满足f′(x)>k>1,则下列结论中一定错误的是( )
A.f<B.f>
C.f<D.f>
【解析】 方法一(特值法):
令k=2,f(x)=2.1x-1,
则f=2.1×-1=0.05<,
所以选项A正确;
f(x)=6x-1,则f=6×-1=2>1,
所以选项B正确;
f
(1)=6×1-1=5>2,所以选项D正确.故选C.
方法二:
根据f′(x)>k>1构造函数g(x)=f(x)-kx,
则g′(x)=f′(x)-k>0,g(x)为增函数,而>0,
则g=f->g(0)=f(0)=-1,
即f>,选项C错误,故选C.
【答案】 C
方法一:
从题目的设问方式上看,可以考虑运用特值法,构造符合题意的特殊函数f(x)和特殊的k计算函数值,从而进行排除即可.
方法二:
由题干中f′(x)>k>1得f′(x)-k>0,根据导数的运算法则可构造函数g(x)=f(x)-kx,显然g′(x)>0,g(x)为增函数,然后由g>g(0)进行推导即可.
1.(2014·大纲全国,7)曲线y=xex-1在点(1,1)处切线的斜率等于( )
A.2eB.e
C.2D.1
1.C ∵y′=x′·ex-1+x·(ex-1)′=(1+x)ex-1,
∴曲线y=xex-1在点(1,1)处的切线斜率为y′|x=1=2.故选C.
2.(2016·山东济南模拟,5)已知函数f(x)的导函数f′(x),且满足f(x)=2xf′
(1)+
lnx,则f′
(1)=( )
A.-eB.-1
C.1D.e
2.B ∵f(x)=2xf′
(1)+lnx,
∴f′(x)=[2xf′
(1)]′+(lnx)′=2f′
(1)+,
∴f′
(1)=2f′
(1)+1,即f′
(1)=-1.
3.(2015·天津文,11)已知函数f(x)=axlnx,x∈(0,+∞),其中a为实数,f′(x)为f(x)的导函数.若f′
(1)=3,则a的值为________.
3.【解析】 因为f′(x)=a=a(1+lnx).
由于f′
(1)=a(1+ln1)=a,
又f′
(1)=3,所以a=3.
【答案】 3,
导数运算的原则和方法
(1)原则:
先化简解析式,再求导.
(2)方法:
①连乘积形式:
先展开化为多项式的形式,再求导;
②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;
③对数形式:
先化为和、差的形式,再求导;
④根式形式:
先化为分数指数幂的形式,再求导;
⑤三角形式:
先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求导;
⑥复合函数:
由外向内,层层求导.
注意:
当函数解析式中含有待定系数(例如f′(x0),a,b等),求导时把待定系数看成常数,再根据题意求出即可.
导数的几何意义及其应用在每年的高考中主要有以下两个命题角度:
(1)已知切点求切线方程或斜率;
(2)已知切线方程或斜率求切点或曲线方程.
在复习时,一定要养成“切线方程(斜率)”向“过一点的导数值”转化的思想意识,在求切线方程时,一定要分清“过某点”与“在某点”的区别,这是该内容的一个易错点.
2
(1)(2015·陕西文,15)函数y=xex在其极值点处的切线方程为________.
(2)(2015·陕西,15)设曲线y=ex在点(0,1)处的切线与曲线y=(x>0)上点P处的切线垂直,则P的坐标为________.
(3)(2015·河南郑州模拟,12)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________.
【解析】
(1)由题意知y′=ex+xex,令y′=0,解得x=-1,
代入函数解析式可得极值点的坐标为.
又极值点处的切线为平行于x轴的直线,故方程为y=-.
(2)设P(x0,y0)(x0>0),
由y=ex,得y′=ex,
∴y′|x=0=1.
由y=,得y′=-,
∴-=-1,
∴x0=1或x0=-1(舍去),
∴y0==1,
∴点P的坐标为(1,1).
(3)∵y=,
∴y′===.
∵ex>0,∴ex+≥2,
∴y′∈[-1,0),
∴tanα∈[-1,0).
又α∈[0,π),∴α∈.
【答案】
(1)y=-
(2)(1,1) (3)
题
(1)利用导数求出极值点,并由极值点处切线的斜率为0求得切线方程.
题
(2),由于函数在某点处的导数即为函数在该点处切线的斜率,因此,只要设出P点的坐标,然后根据题意列出关于P点坐标的方程即可.
题(3)的解题思路比较简单,主要是求导函数的值域,同时注意正切函数在∪的图象与其正切值之间的对应关系.
1.(2014·课标Ⅱ,8)设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=( )
A.0B.1
C.2D.3
1.D y′=a-,由题意得y′|x=0=2,即a-1=2,∴a=3.
2.(2015·课标Ⅰ文,14)已知函数f(x)=ax3+x+1的图象在点(1,f
(1))处的切线过点(2,7),则a=________.
2.【解析】 ∵f′(x)=3ax2+1,
∴f′
(1)=3a+1.
又f
(1)=a+2,
∴f(x)在点(1,f
(1))处的切线方程为y-(a+2)=(3a+1)(x-1).
∵切线过点(2,7),∴7-(a+2)=3a+1,解得a=1.
【答案】 1,
与导数几何意义有关问题的常见类型及解题策略
(1)已知切点求切线方程.解决此类问题的步骤为:
①求出函数y=f(x)在点x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处切线的斜率;
②由点斜式求得切线方程为y-y0=f′(x0)·(x-x0).
(2)已知斜率求切点:
已知斜率k,求切点(x1,f(x1)),即解方程f′(x1)=k.
(3)求切线倾斜角的取值范围:
先求导数的取值范围,即确定切线斜率的取值范围,然后利用正切函数的单调性解决.
(4)根据切线的性质求倾斜角或参数值:
已知曲线上一点P(x0,y0)的切线与已知直线的关系(平行或垂直),确定该切线的斜率k,再求出函数的导函数,然后利用导数的几何意义得到k=f′(x0)=tanα,其中倾斜角α∈[0,π),根据范围进一步求得角α或有关参数的值.
1.(2015·云南昆明一中调研,9)若曲线f(x)=acosx与曲线g(x)=x2+bx+1在交点(0,m)处有公切线,则a+b=( )
A.-1B.0C.1D.2
1.C 依题意得,f′(x)=-asinx,g′(x)=2x+b,于是有f′(0)=g′(0),即
-asin0=2×0+b,故b=0,