高中数学高考二轮复习导数及其应用教案全国专用.docx

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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.

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)

(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.

(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,

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