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2021届浙江新高考数学一轮复习教师用书:第三章 第三章 1 第1讲 变化率与导数、导数的计算

来源:用户分享 时间:2025/6/26 1:09:32 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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【解析】 设P(x0,y0),因为y=e, 所以y′=-ex,

所以点P处的切线斜率为k=-e-x0=-2, 所以-x0=ln 2,所以x0=-ln 2, 所以y0=eln 2=2,

所以点P的坐标为(-ln 2,2). 【答案】 (-ln 2,2)

角度三 已知切线方程(或斜率)求参数值

(1)(2020·宁波调研)直线y=kx+1与曲线y=x3+ax+b相切于点A(1,3),则2a

+b的值等于( )

A.2 C.1

B.-1 D.-2

-x

(2)(2020·绍兴调研)若直线y=ax是曲线y=2ln x+1的一条切线,则实数a=________. 13+a+b=3,??

2【解析】 (1)依题意知,y′=3x+a,则?3×12+a=k,

??k+1=3,a=-1,??

由此解得?b=3,所以2a+b=1,选C.

??k=2,

2

(2)依题意,设直线y=ax与曲线y=2ln x+1的切点的横坐标为x0,则有y′|x=x0=,

x02??a=x0于是有?, ??ax0=2ln x0+121解得x0=e,a==2e-.

x021

【答案】 (1)C (2)2e-

2

(1)求曲线切线方程的步骤

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由点斜式方程求得切线方程为y-f(x0)=f′(x0)·(x-x0). (2)求曲线的切线方程需注意两点

①当曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线垂直于x轴(此时导数不存在)时,切线方程为x=x0;

②当切点坐标不知道时,应首先设出切点坐标,再求解.

1

1.(2020·杭州七校联考)曲线y=ex在点(4,e2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为

2( )

9

A.e2 2C.2e2

B.4e2 D.e2

111111

解析:选D.因为y′=ex,所以k=e×4=e2,所以切线方程为y-e2=e2(x-4),

2222221

令x=0,得y=-e2,令y=0,得x=2,所以所求面积为S=×2×|-e2|=e2.

2

2.已知函数f(x)=(x2+ax-1)ex(其中e是自然对数的底数,a∈R),若f(x)在(0,f(0))处的切线与直线x+y-1=0垂直,则a=________.

解析:f′(x)=(x2+ax-1)′ex+(x2+ax-1)(ex)′=(2x+a)ex+(x2+ax-1)ex=[x2+(a+2)x+(a-1)]ex,故f′(0)=[02+(a+2)×0+(a-1)]e0=a-1.

因为f(x)在(0,f(0))处的切线与直线x+y-1=0垂直,故f′(0)=1,即a-1=1,解得a=2.

答案:2

3.(2020·台州高三月考)已知曲线f(x)=xn1(n∈N*)与直线x=1交于点P,设曲线y=f(x)在点P处的切线与x轴交点的横坐标为xn,则log2 018x1+log2 018x2+…+log2 018x2 017的值为________.

解析:f′(x)=(n+1)xn,k=f′(1)=n+1,点P(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(x-1),1nn令y=0,得x=1-=,即xn=.

n+1n+1n+1

1232 0162 0171

所以x1·x2·…·x2 017=×××…××=.

2342 0172 0182 018则log2 018x1+log2 018x2+…+log2 018x2 017 =log2 018(x1·x2·…·x2 017)=log2 018答案:-1

两条曲线的公切线

若直线y=kx+b是曲线y=ln x+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b

=________.

【解析】 设y=kx+b与y=ln x+2和y=ln(x+1)的切点分别为(x1,ln x1+2)和(x2,ln(x2

+1)).

111

则切线分别为y-ln x1-2=(x-x1),y-ln(x2+1)=(x-x2),化简得y=x+ln x1

x1x1x2+1

1

=-1. 2 018

1x2

+1,y=x-+ln(x2+1),

x2+1x2+1

?x=x+1,依题意?

x

?ln x+1=-x+1+ln(x+1),

1

21

22

2

11

1

解得x1=,从而b=ln x1+1=1-ln 2.

2【答案】 1-ln 2

求两条曲线的公切线的方法

(1)利用其中一曲线在某点处的切线与另一条曲线相切,列出关系式求解. (2)利用公切线得出关系式.

设公切线l在y=f(x)上的切点P1(x1,y1),在y=g(x)上的切点P2(x2,y2),则f′(x1)=g′(x2)f(x1)-g(x2)=.

x1-x2

1.已知函数f(x)=x2-4x+4,g(x)=x1,则f(x)和g(x)的公切线的条数为( ) A.三条 C.一条

B.二条 D.0条

解析:选A.设公切线与f(x)和g(x)分别相切于点(m,f(m)),(n,g(n)),f′(x)=2x-4,g′g(n)-f(m)n2

(x)=-x,g′(n)=f′(m)=,解得m=-+2,代入化简得8n3-8n2+1

2n-m

-2

2

0,?=0,构造函数f(x)=8x3-8x2+1,f′(x)=8x(3x-2),原函数在(-∞,0)上单调递增,在??3?22

,+∞?上单调递增,极大值f(0)>0,极小值f??<0,故函数和x轴有3上单调递减,在??3??3?个交点,方程8n3-8n2+1=0有三个解,故切线有3条.故选A.

2.曲线f(x)=ex在x=0处的切线与曲线g(x)=ax2-a(a≠0)相切,则过切点且与该切线垂直的直线方程为__________.

解析:曲线f(x)在x=0处的切线方程为y=x+1. 设其与曲线g(x)=ax2-a相切于点(x0,ax20-a). 则g′(x0)=2ax0=1,且ax20-a=x0+1. 1

解得x0=-1,a=-,切点坐标为(-1,0).

2所以过切点且与该切线垂直的直线方程为 y=-1·(x+1),即x+y+1=0. 答案:x+y+1=0

[基础题组练]

1.函数y=x2cos x在x=1处的导数是( ) A.0 C.cos 1-sin 1

B.2cos 1-sin 1 D.1

解析:选B.因为y′=(x2cos x)′=(x2)′cos x+x2·(cos x)′=2xcos x-x2sin x,所以y′|x=1=2cos 1-sin 1.

2.(2020·衢州高三月考)已知t为实数,f(x)=(x2-4)(x-t)且f′(-1)=0,则t等于( ) A.0 1C. 2

B.-1 D.2

解析:选C.依题意得,f′(x)=2x(x-t)+(x2-4)=3x2-2tx-4,所以f′(-1)=3+2t-41

=0,即t=.

2

3.(2020·温州模拟)已知函数f(x)=x2+2x的图象在点A(x1,f(x1))与点B(x2,f(x2))(x1<x2<0)处的切线互相垂直,则x2-x1的最小值为( )

1A. 23C. 2

B.1 D.2

解析:选B.因为x1<x2<0,f(x)=x2+2x, 所以f′(x)=2x+2,

所以函数f(x)在点A,B处的切线的斜率分别为f′(x1),f′(x2), 因为函数f(x)的图象在点A,B处的切线互相垂直, 所以f′(x1)f′(x2)=-1. 所以(2x1+2)(2x2+2)=-1, 所以2x1+2<0,2x2+2>0,

1

所以x2-x1=[-(2x1+2)+(2x2+2)]≥-(2x1+2)(2x2+2)=1,当且仅当-(2x1

2+2)=2x2+2=1,

31

即x1=-,x2=-时等号成立.

22所以x2-x1的最小值为1.故选B.

4.已知f(x)=ax4+bcos x+7x-2.若f′(2 018)=6,则f′(-2 018)=( ) A.-6 C.6

B.-8 D.8

解析:选D.因为f′(x)=4ax3-bsin x+7. 所以f′(-x)=4a(-x)3-bsin(-x)+7 =-4ax3+bsin x+7. 所以f′(x)+f′(-x)=14. 又f′(2 018)=6,

所以f′(-2 018)=14-6=8,故选D.

5.如图,y=f(x)是可导函数,直线l:y=kx+2是曲线y=f(x)在x=3处的切线,令g(x)=xf(x),其中g′(x)是g(x)的导函数,则g′(3)=( )

A.-1 C.2

B.0 D.4

11

解析:选B.由题图可得曲线y=f(x)在x=3处切线的斜率等于-,即f′(3)=-.又因为

33g(x)=xf(x),所以g′(x)=f(x)+xf′(x),g′(3)=f(3)+3f′(3),由题图可知f(3)=1,所以g′(3)=1

-?=0. 1+3×??3?

6.若点P是曲线y=x2-ln x上任意一点,则点P到直线y=x-2距离的最小值为( ) A.1 C.2 2

B.2 D.3

1

解析:选B.因为定义域为(0,+∞),令y′=2x-=1,解得x=1,则在P(1,1)处的切

x线方程为x-y=0,所以两平行线间的距离为d=

2

=2. 2

ln x

7.已知f(x)=2,g(x)=(1+sin x)2,若F(x)=f(x)+g(x),则F(x)的导函数为________.

x+1(ln x)′(x2+1)-ln x(x2+1)′

解析:因为f′(x)=

(x2+1)212

(x+1)-2xln x2xx+1-2x2ln x==,

(x2+1)2x(x2+1)2

g′(x)=2(1+sin x)(1+sin x)′=2cos x+sin 2x, x2+1-2x2ln x所以F′(x)=f′(x)+g′(x)=+2cos x+sin 2x.

x(x2+1)2x2+1-2x2ln x答案:+2cos x+sin 2x

x(x2+1)2

11

8.(2020·绍兴市柯桥区高三模拟)已知曲线y=x2-3ln x的一条切线的斜率为-,则

42

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