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文檔簡介
專題07導數(shù)及其應用
目錄
易錯點01對導數(shù)的概念理解不到位
易錯點02錯用函數(shù)的求導法則
易錯點03混淆“在某點”和“過某點”切線的區(qū)別
易錯點04利用導數(shù)求函數(shù)單調區(qū)間忽略定義域
易錯點05混淆極值點與導數(shù)等于零的點的區(qū)別
易錯點06已知單調性求參數(shù)時混淆條件
易錯點07判斷函數(shù)零點個數(shù)時畫圖出錯
易錯點01:對導數(shù)的概念理解不到位
叁易錯陷阱與避錯攻略
典例⑵-25高二上?全國?課后作業(yè))若函數(shù)?。┛蓪?,則處/"黑"⑴等于()
A.-2/⑴B.|/'(1)C.-|r(l)D./色
【答案】C
【分析】根據(jù)導數(shù)的定義即可求解.
[詳解】i/(1-Ax)-/(1)/[l+(-Ax)]-/(l)
im--lim
以―。2Ax2Ax.0_Ax
故選:C
【易錯剖析】
在解題時要注意r(x0)=lim^=lim"玉+盤)一"%),本題容易忽略分母不是分子函數(shù)值對應自變
Ax.02°Ax
量的差而出錯.
【避錯攻略】
1,導數(shù)的概念
+Ax)-/(Xo)
函數(shù)仆)在X=X。處瞬時變化率是典普=典,我們稱它為函數(shù)y=〃x)在x=%
Ax
處的導數(shù),記作/'(%)或.
【解讀】①增量Ax可以是正數(shù),也可以是負,但是不可以等于0.ArfO的意義:Ax與0之間距離要
多近有多近,即|Ax-O|可以小于給定的任意小的正數(shù);
②當Ax->0時,勺在變化中都趨于0,但它們的比值卻趨于一個確定的常數(shù),即存在一個常數(shù)與
加=+Ax)-/(xo)
無限接近;
AxAx
③導數(shù)的本質就是函數(shù)的平均變化率在某點處的極限,即瞬時變化率.如瞬時速度即是位移在這一時
刻的瞬間變化率,即/(x0)=lim?=lim/(Xo+Ax)-/(Xo)
Axf0/\xAx-0Ax
2.幾何意義
函數(shù)V=在x=/處的導數(shù)f'(x0)的幾何意義即為函數(shù)了=/(%)在點尸(不,%)處的切線的斜率.
3.物理意義
函數(shù)S=5(0在點t0處的導數(shù)s'?o)是物體在t0時刻的瞬時速度v,即V=s'?o);V=V(O在點t0的導
數(shù)M(%)是物體在。時刻的瞬時加速度。,即。=M%).
易錯提醒:("伍)=㈣2=杷小。+弋一/口要注意定義式中的分母一定是分子兩個函數(shù)值
對應自變量的差,如果不是要通過調整系數(shù)實現(xiàn)對應;(2)/'(%)的代數(shù)意義表示函數(shù)/(x)在/處的瞬時
變化率;(3)f'(x0)的幾何意義表示曲線y=/(x)在x=X。處切線的斜率.
舉一反三
1.(24-25高二上?全國?課后作業(yè))若可導函數(shù)/(x)的圖象過原點,且滿足=則/'(0)等于
-Ax
()
A.-2B.2C.-1D.1
【答案】c
【分析】由題得/(。)=0,再利用導數(shù)定義求解.
【詳解】:〃龍)圖象過原點,???"0)=0,
5。)="(°+何一也U1,
Ax-oAx心一。Ax
故選:c
2.(24-25高二下?全國?課后作業(yè))如果函數(shù)y=〃x)在x=l處的導數(shù)為1,那么為小+1)一〃1)=()
52x
A.yB.IC.2D.;
【答案】A
【分析】利用導數(shù)的定義求解.
【詳解】因為/'⑴=i,所以iin/a+x)-/⑴=1,
XT。X
所以1皿322>」.小3」.
%-o2x2%-ox2
故選:A.
3.(24-25高二下?河北石家莊?階段練習)設函數(shù)/'(x)在點/附近有定義,且有
2
f(x0+/\x)-f(x0)^aAx+b(Ax)(a,6為常數(shù)),貝!]()
/
A.f'(x)=aB.f'(x)=bC./(x0)=aD.f'(x0)=b
【答案】C
【分析】由導函數(shù)的定義可得答案.
【詳解】因為包=四土乂"1=a+Mx,
AxAx
所以/'(%)=lim=lim(tz+6Ax)=d!,
Hpr(x0)=?.
故選:c
能易錯題通關
1.(24-25高二上?全國?課后作業(yè))若/'(%)=-2,則1而〃/)-/(>+.)=()
-Ax
A.-1B.-2C.1D.2
【答案】D
【分析】根據(jù)瞬時變化率的定義即可求解.
【詳解】根據(jù)題意/'(%)=-2,
,
則lim〃%)-7'(%+△)=_Um=-/(x0)=2.
故選:D.
2.(24-25高三上?廣西玉林?期中)設〃x)是定義在R上的可導函數(shù),若1而也二彩色=2a(°為常
數(shù)),則/'(%)=()
A.—2aB.2aC.~aD.a
【答案】A
【分析】根據(jù)導數(shù)的定義計算即可求解.
【詳解】()
/'%=lim=_limf(xH(x°)=_2a.
20—h2°h
故選:A
3.(2025高三?全國?專題練習)已知函數(shù)〃x)=xlnx,則lim'O+")一/⑴的值為()
政.0Ax
A.2eB.0C.1D.e
【答案】c
【分析】利用導數(shù)定義求極限即可.
【詳解】根據(jù)導數(shù)定義,得lim1)=/,⑴,
aAx'')
又/(x)=l+lnx,所以廣⑴=1.
故選:C.
4.(24-25高三上?上海?期中)若函數(shù)了=/(尤)在x=x。處的導數(shù)等于。,則lim"xo+2AY)-〃8)的值為
心―。Ax
()
1
A.0B.-aC.aD.la
2
【答案】D
【分析】根據(jù)給定條件,利用導數(shù)的定義直接計算可求解.
[詳解]]im〃0+2"/國)=2lim/(x°+2Ax」/(x。)=.
20Ax2。2Ax、7
故選:D.
5.(24-25高三上?貴州貴陽?階段練習)若函數(shù)?=在區(qū)間(。,6)內可導,且x0e(a,6),則
[而〃/)一〃%+”的值為()
2。h
A./'(x0)B.2/'g)C.-2/(x0)D.-/'(%)
【答案】D
【分析】由導數(shù)的定義即可求解.
[詳解]lim"/)一〃…)=_"(*一〃/+〃)一,(),
20hhr?!猦V°7
故選:D.
6.(23-24高二下?福建龍巖?階段練習)已知函數(shù)在x=處可導,且二/(%)=3,則
故一。2Ax
/'(%)=()
3
A.-3B.-2C.——D.2
2
【答案】B
【分析】利用導數(shù)的定義求解.
【詳解】解:因為lim"x。-3一)一/國)=3,
心f02Ax
所以二-3')-/伉)=3即_:/”伉)=3,
所以/'(%)=-2,
故選:B
7.(24-25高二?全國?課后作業(yè))(多選)若函數(shù)/(無)在無=%處存在導數(shù),則lim”.+的值
力一>°h
()
A.與x0有關B.與〃有關C.與不無關D.與h無關
【答案】AD
【分析】由導數(shù)的定義判斷即可.
【詳解】由導數(shù)的定義可知,1加//+〃)-〃%)=八),
DhV°7
函數(shù)/(X)在X=x°處的導數(shù)與X。有關,與人無關,
故選:AD.
8.(24-25高三上?浙江?階段練習)已知:當"無窮大時,fl+-^的值為e,記為+=e.運用上述
Vn)〃-nJ
結論,可得limln(l+2x)(x>o)=____.
3X
【答案】2.
【分析】利用換元法和對數(shù)運算性質將所求式子化簡為lim(l+』)"的結構,即可求得.
n->+oo〃
【詳解】令l=2x,貝!|尤=,,x>0,x->0,貝ij/>(),/->+oo,
t2t
因為lim(l+-)"=e,
In[1+-
ln(l+2x)
則lim=lim-^-r-=2limt\n\1+-=2limln|1+-=2Ine=2.
x->0XL。1t->+<X>tt->+oo
2t------
2t
故答案為:2.
易錯點02:錯用函數(shù)的求導法則
般易錯陷阱與避錯攻略
典例(24-25高三上?山東聊城?期末)函數(shù)了=/3卜一|)的導數(shù)為(
)
A.=2xcoslx——-x2sinlx——
I3jI3
B.y—2xcos^2x———2x2sin——
C.y—x2cos^2x———2xsin(2x——
D.y'=2xcosl2x-y1+2x2sinI^x~~
【答案】B
【分析】利用導數(shù)的運算法則以及復合函數(shù)求導法則可求出原函數(shù)的導數(shù).
【詳角星】yf=COS^2x-yj+X2COS^2x-yj=2xcos-yj+rVx-Orx_?
=2xcos(2x-gJ-2x2sin(2x-gJ.
故選:B.
【易錯剖析】
本題容易錯用復合函數(shù)的求導法則而出錯,要注意求導公式和求導法則的適用前提.
【避錯攻略】
1.求導的基本公式
基本初等函數(shù)導函數(shù)
/(x)=c(C為常數(shù))f'(x)=0
f(x)=xa(aeQ)f'(x)=axa^
/(X)="(。>0,。。1)/'(%)=axIna
f(x)=logx(q>0,qw1)/w=.
ax\na
/(X)=e*r(x)=ex
/(x)=lnxrw=-
/(x)=sinxf\x)=cosx
/(x)=cosxf\x)=-sinx
2.導數(shù)的四則運算法則
(1)函數(shù)和差求導法則:[/(X)土g(x)]=f'(x)±g'(x);
(2)函數(shù)積的求導法則:[/(尤)g(x)]=/'(x)g(x)+/(x)g'(x);
/(x)]=/'(x)g(x)-/(x)g,(x)
(3)函數(shù)商的求導法則:g(x)/O
g(x)g“x)
3.復合函數(shù)求導數(shù)
復合函數(shù)>=/Tg(x)]的導數(shù)和函數(shù)y=/(,,),w=g(x)的導數(shù)間關系為匕'=/?;:
易錯提醒:(1)復合函數(shù)對自變量的導數(shù)等于已知函數(shù)對中間變量的導數(shù),乘以中間變量對自變量的導
數(shù),即入'=%'.%';(2)求函數(shù)導數(shù)的總原則:先化簡解析式,再求導.注意以下幾點:連乘形式則先展
開化為多項式形式,再求導;三角形式,先利用三角函數(shù)公式轉化為和或差的形式,再求導;分式形式,
先化為整式函數(shù)或較為簡單的分式函數(shù),再求導;復合函數(shù),先確定復合關系,由外向內逐層求導,必要
時可換元.
舉一反三
1.(24-25高二上?全國?課后作業(yè))已知某函數(shù)的導數(shù)為V=則這個函數(shù)可能是()
2(x-1)
A.y=InVl-xB.y=InrC.y-ln(l-x)D.y=ln-^—
Vl-xx-1
【答案】A
【分析】利用復合函數(shù)導數(shù)的運算法則逐項計算即可得到結果.
【詳解】對于A,函數(shù)歹=lnVi二工可以看作》=ln〃,〃=4和v=l-x的復合函數(shù),
=小心”(InWI-g.f匕1;/”1卜一l)=y1f1(T)-1_1
,符合題意;
2(l-x)-2(x-l)
對于B'〉=ln看-nG'???"仁’不符合題意;
對于C,y=ln(l-x)可以看作y=lna和w=1-x的復合函數(shù),
,,
y'x=y'u-u'x=(inM)(i-x)=--(-i)=^-,不符合題意;
UX-]
對于D,V=ln-^=-ln(x-l),=-一二,不符合題意.
x-1x-1
故選:A.
2.(2025高三?全國?專題練習)下列求導運算錯誤的是()
/、,1
A.(tan%)=-tanxB-2)F
C.(2e、"j=(4x+2)e"
【答案】A
【分析】利用導數(shù)的運算法則與復合函數(shù)導數(shù)公式求解判斷即可.
【詳解】A項,(tanx)'/匈[=cos『cosx:sinx-sinx=」,故A錯誤;
IcosX)cosXcosX
B項,(log2X)'=一二,故B正確;
xln2
C項,(2e'+,)'=2e,*(2;c+l)=(4x+2)em,故C正確;
D項,(-L]=--x~=——二,故D正確.
IJxJ\J22xy/x
故選:A.
3.(24-25高三?全國?聯(lián)考)已知函數(shù)/(X)=COS]2X+3則()
11
A.—1B.—C.1D.—
22
【答案】A
jr
【分析】先利用復合函數(shù)的求導法則求出導函數(shù),將%=:代入求值即可.
【詳解】S^/(x)=cos^2x+^,貝ij/'(x)=-2sin(2x+gj,
所以/[e)=_2sin]|'+]]=_2cos.
故選:A
>易錯題通關
1.(2025高三?全國?專題練習)函數(shù)了=xln(2x+5)的導數(shù)為()
A.y'=2xln(2x+5)B.y=-----
2x+5
0Y
C.=ln(2x+5)+2^5D./=ln(2x+5)+--------
l72x+5
【答案】D
【分析】根據(jù)乘法的導數(shù)以及復合函數(shù)的導數(shù)等知識來求得正確答案.
【詳解】因為了=xln(2x+5),
所以y=[xln(2x+5)]=£ln(2x+5)+x[ln(2x+5)]
=In(2x+5)+x?21§?(2x+5)'=In(2x+5)+】§
故選:D
2.(24-25高三上?北京?開學考試)在下列函數(shù)中,導函數(shù)值不可能取到1的是()
A.y=x\nxB.V=cosxC.y=TD.y=x-Inx
【答案】D
【分析】分別對各選項中函數(shù)求導,由導函數(shù)值等于1時,判斷能否求出對應的工的值,即可確定.
【詳解】對于A,y=lnx+l,令lnx+l=l,得x=l,即A選項導函數(shù)值可以取到1;
對于B,y=-sinx,令-sinx=l,得%二萬+2析,keZ,即B選項導函數(shù)值可以取到1;
對于C,3心令21-上,
由于工>1,所以x=log2」,即C選項導函數(shù)值可以取到1;
對于D,y'=l--,令1-工=1,則工=0,不存在x使其成立,即D選項導函數(shù)值不可能取到1,
XXX
故選:D.
3.(24-25高三上?上海寶山?階段練習)己知y=e'cosx,則()
A.y'--exsinxB.y'-eT-sinx
C._/=V^e*sin(x+jD.了=V^e,sin-xJ
【答案】D
【分析】根據(jù)導數(shù)的運算法則計算即可.
【詳解】由>=evcosx,則y'=e'cosx+e”?(-sinx)=e*?(cosx-sinx)=J^e'sin-x]
故選:D.
4.(24-25高三上?山西?期中)若函數(shù)〃x)滿足〃x)=x3_;/⑵/_3x,則/⑵的值為()
A.-1B.2C.3D.4
【答案】C
【分析】求解導函數(shù),再賦值尤=2,解關于/'(2)的方程可得.
【詳解】由〃X)=X3-;/,(2)X、3X,得/(刈=3--/(2)》一3,
貝|/'(2)=12-2-(2)-3,解得r(2)=3,
故選:C.
5.(24-25高二下?遼寧?階段練習)(多選)下列求導運算正確的是()
1
A.(In2022)'B.。加討=龍山4
-2022
___p=3x2-1
C.力二D.
VtanxJsin2xX)X
【答案】BC
【分析】根據(jù)基本函數(shù)的導數(shù)公式及復合函數(shù)導數(shù)求法判斷各項正誤.
【詳解】由ln2022為常數(shù),貝i](ln2022)'=0,A錯誤;
^log4x=l+logx,貝I](log44x),=(I+bg4x),=—,B正確;
44xln4
2?正確;
由-sinx-cos^=_^,
VtanxJIsinxsi,n2xsi?n2x
由「一=3x2+4,D錯誤.
X
故選:BC
6.(24-25高三上?陜西咸陽?期中)(多選)下列求導運算正確的是()
xcosx-sinx
A.B.=1+1
X2
%
C.(log23y=0D.e
【答案】ABC
【分析】利用基本初等函數(shù)的導數(shù)公式及導數(shù)的四則運算法則可得選項A,B,C正確,選項D錯誤.
(sinx)r-x-sinx?£_xcosx-sinx
【詳解】A.,選項A正確.
X2X2
1+4,選項B正確.
B.二x一
x
C.log23為常數(shù),選項C正確.
D.x2e'X2?ex+x2e=2xex+x2ex=e",選項D錯誤.
故選:ABC.
7.(24-25高三上?江蘇淮安?開學考試)(多選)下列導數(shù)運算正確的是()
11
B.(一)』一*C.(tanx)'=-D.(In曲
X2cosxX
【答案】ACD
【分析】利用求導公式逐項判斷即可.
【詳解】對于A,(-)—7,故A正確;
x
對于B,e-)=—e-"故B錯誤;
2?2
/、,/Sinx、,cosx+sinx
對于C,(tanx)=(------)=—故c正確;
cosxcos2XCOSX
(Inx)\x>0
對于D,(1巾|)'=<r故口正確
[in(-x)],x<0
故選:ACD
8.(24-25高三上?江蘇鹽城?階段練習)(多選)下列導數(shù)運算正確的是()
1B
A.-")'=er
7
c.(tarw)'=^-D.(Igx)'=—
cosxxlnlO
【答案】ACD
【分析】根據(jù)求導公式、運算法則和簡單復合函數(shù)的求導依次計算,即可求解.
【詳解】A:(工)'=(一)'=一近=一4,故A正確;
XX
B:(尸丫=(尸).(-。=-尸,故B錯誤;
—/、,sinx.,(sincosx-sinx(coscos2x+sin2x1工上——7yz.
C:(tanx/=(z——/=-——-----2——-——-=------2-----=—―,故C正確;
cosxcosXcosXcosX
D:(lgx)'=一二,故D正確.
xlnlO
故選:ACD
易錯點03:混淆“在某點”和“過某點”切線的區(qū)別
,易錯陷阱與避錯攻略
典例(2024?新疆?二模)過點(1,4)且與曲線/(力=解+工+2相切的直線方程為()
A.4x-y=0B.7x—4y+9=0
C.4x-y=0^7x-4y+9=0D.4x-y=0或4x—7y+24=0
【答案】C
【分析】先設過點的切線,再根據(jù)點在曲線上及切線斜率等于導數(shù)值解方程即可求值進而求出切線.
【詳解】設過點(1,4)的曲線y=/'(%)的切線為:l-.y-yo=(3%0+
有](3就+l)(l-x0)=4—yo
[yo=高+曲+2
代入/可得4x—y=0或7x—4y+9=0.
故選:C
【易錯剖析】
本題容易誤將(1,4)點當做函數(shù)的切點而出錯,要注意過P點的切線P不一定是切點.
【避錯攻略】
1.在點P的切線方程
切線方程=的計算:函數(shù)7=/(x)在點/(%,/(%))處的切線方程為
%=/(x0)
?y-/(Xo)=/'(x())(x-Xo),抓住關鍵
k=f'M'
2.過點尸的切線方程
,
設切點為則斜率左=/'(%),過切點的切線方程為:y-y0=/(x0)(x-x0),又因為切線方
程過點/(加,"),所以"-%=/'(工0)(正-修)然后解出/的值.(X。有幾個值,就有幾條切線)
【注意】在做此類題目時要分清題目提供的點在曲線上還是在曲線外.
易錯提醒:(1)利用導數(shù)研究曲線的切線問題,一定要熟練掌握以下三點:
(1)函數(shù)在切點處的導數(shù)值是切線的斜率,即已知切點坐標可求切線斜率,已知斜率可求切點坐標.
(2)切點既在曲線上,又在切線上,切線還有可能和曲線有其它的公共點.
(3)曲線產(chǎn)〃目“在”點P(x0,y0)處的切線與“過”點尸(看,%)的切線的區(qū)別:曲線在點
處的切線是指點p為切點,若切線斜率存在,切線斜率為左=廣(/),是唯一的一條切線;曲線>=/(x)過
點尸(看,%)的切線,是指切線經(jīng)過點P,點P可以是切點,也可以不是切點,而且這樣的直線可能有多條.
(2)利用導數(shù)的幾何意義求參數(shù)的基本方法
利用切點的坐標、切線的斜率、切線的方程等得到關于參數(shù)的方程(組)或者參數(shù)滿足的不等式
(組),進而求出參數(shù)的值或取值范圍.
(3)求解與導數(shù)的幾何意義有關問題時應注意的兩點
(1)注意曲線上橫坐標的取值范圍;
(2)謹記切點既在切線上又在曲線上.
舉一反三
1.(24-25高三上?廣東?階段練習)函數(shù)/(x)=lnx+2x的圖象在點(1,2)處的切線與坐標軸所圍成的三角形
的面積為()
11c11
A.-B.—C.—D.一
2368
【答案】c
【分析】求導,根據(jù)導數(shù)的幾何意義可得切線方程,進而可切線與坐標軸交點,即可得三角形面積.
【詳解】由〃x)=lnx+2x,得/,(x)=:+2,r(l)=3,
則〃x)的圖象在點(1,2)處的切線方程為”2=3(xT),B|Jj=3x-l,
令x=0,得歹=-1,令>=0,得
則該切線與坐標軸所圍成的三角形的面積為!xlx?=J,
236
故選:C.
2.(23-24高二下?山西晉城?期末)過原點O作曲線/(x)=e,-◎的切線,其斜率為2,則實數(shù)。=
A.eB.2C.e+2D.e-2
【答案】D
【分析】設出切點,求導,得切點處的切線方程,即可代入原點(。,0)求解.
【詳解】設切點(%,%),則/'(x)=1-“,
故切點處的切線方程為>=(e*-+-ax。,故-a=2,
將(0,0)代入得0=-2x()+e與一ax0,故O=-2xo+a+2-aXo,解得a=—2或無。=1,
若a=-2,貝?。?。+2=2,止匕時無解,故。=一2不符合題意,
若x0=l,貝Ue-。=2,故a=e-2,此時滿足題意,
故選:D
3.(24-25高三?山東臨沂?期中)若過點(。力)可以作曲線>=/+】的兩條切線,貝U()
A.e6+1<aB.ea+x<bC.0<Z><efl+1D.0<a<e6+1
【答案】C
【分析】根據(jù)題意,求出切線方程,然后對6進行討論即可.
【詳解】設切點為P(%,%),
對>=尸|求導可得:了'=落,
???切線的斜率為ex?+1,
+>+i
可得切線方程為:y-^=^(x-x0),
x+1x+1
把點(。,6)代入可得6-e?=e?(a-x0),
Xo+1
化為&=e(a-xo+l),
令/(x)=ex+1(a-x+l),xeR,
,'(x)=eH("x),
令/'(">0得x<。;令/'(x)<0得x>a
所以函數(shù)y(x)在(-叫。)上單調遞增,在(。,+8)上單調遞減,
可得x=a時函數(shù)取得極大值〃a)=e-L
當xf-e時,/(x)>0,/(x)->0,
當x—>+<x>時,/(X)—>—oo.
.-.&<0時,y=b與函數(shù)/(%)的圖象最多有一個交點,不符合題意,舍去.
b>0時,由過點(a,b)可以作曲線y=的兩條切線,
■-y=b與函數(shù)/(X)的圖象有兩個交點,
:.0<b<e"+i.
故選:C.
能易錯題通關.
1.(24-25高三上?江蘇鹽城?階段練習)曲線y=—(x-l)在x=l處的切線方程為()
A.x=lB.y=lC.y=xD.y=x-l
【答案】D
【分析】求出函數(shù)的導數(shù),求得切線的斜率,由點斜式方程可得切線的方程.
【詳解】因為>所以了=3x2-2x,
所以曲線y=/(x-l)在x=l處的切線的斜率為1,
當x=l時,y=0,所以切點為(1,0),
所以切線方程為即V=x-1.
2.(24-25高三上?河南?階段練習)曲線>=/-2"在x=0處的切線經(jīng)過點則實數(shù)。的值為()
A.-1B.0C.1D.2
【答案】C
【分析】求導,由導數(shù)幾何意義得到函數(shù)在x=0處的切線斜率,結合兩點間斜率公式得到方程,求出實數(shù)“
的值.
【詳解】y'=e-?.a,由導數(shù)幾何意義知,
丁=^-2"在》=0處的切線斜率為6°—24=1—2°,
當x=0時>=1,切線經(jīng)過點(2,-1),故有?=解得。=1.
故選:C.
3.(24-25高三上?海南省直轄縣級單位?階段練習)函數(shù)歹=三|在點(°,一)處的切線與兩坐標軸圍成的封
閉圖形的面積為()
A.-B.;C.yD.1
8
【答案】B
【分析】求導,根據(jù)導數(shù)的幾何意義求切線方程,進而可得交點坐標和面積.
Y—12,2
【詳解】因為y=--=1——則可得VL=2,
x+lx+1(x+1)
即切點坐標為(0,-1),切線斜率為2,
則切線方程為>=2x-l,其與x軸交點為
所以切線與兩坐標軸圍成的封閉圖形的面積為:x;xl=;.
故選:B.
4.(24-25高三上?天津武清?階段練習)若直線歹=船與曲線y=lnx+[相切,則左=()
2x
Ic111
A.In2H—B.-C.—D.4
424
【答案】B
【分析】設出切點坐標P(%o,y。),求導并利用導數(shù)的幾何意義與兩點間的斜率公式計算可得直線斜率.
【詳解】設直線》=而與曲線>=限+1相切于點P(%o,yo),
2x
求導可得J,因此切線斜率左弋-1_2x0-1
2片
lnxnH--------0
又切線過原點。(0,0),可得”:2/化簡可得/1鵬-%+1=0,
0°~~xo-O—-2*
令g(x)=xlnx-x+l,則g,(x)=lnx+1-1=lux,
當%e(0,1)時,g'(x)<0,即g(x)在(0,1)上單調遞減,
當xe(l,+8)時,g,(x)>0,即g(x)在(1,+8)上單調遞增,
所以g(x)在x=l處取得極小值,也是最小值,g(l)=0,
72x-11
因此可得%=1,即可得左=芍n廠=5.
故選:B
5.(2024?河南洛陽?三模)(多選)若過點尸(1,0)作曲線y=x3的切線,則這樣的切線共有()
A.0條B.1條C.2條D.3條
【答案】C
【分析】設切點為(%,/),利用導數(shù)的幾何意義及點斜式直線方程求出切線方程,根據(jù)過點尸(1,0)建立方
程,求得切點的個數(shù)即為切線的條數(shù).
【詳解】設切點為(吃,"),由y=所以了=3/,得以』=3x;,
所以切線方程為=3x:(x-Xo),即y=3x:x-2元;.
因為切線過點尸(1,0),所以o=3x;-2x;,解得X°=O或%=],
所以過點尸(1,0)作曲線y=/的切線可以作2條.
故選:C
6.(24-25高三?山東日照?期中)已知過點/(。,0)作曲線y=xe'的切線有且僅有兩條,則實數(shù)。的取值可能
為()
A.-2B.-3C.-4D.-5
【答案】D
【分析】設出切點坐標,利用導數(shù)的幾何意義求出切線方程,并將點A的坐標代入建立方程,求出方程有
兩個不等實根的參數(shù)范圍即可.
【詳解】設切點為10,%6頻),由y=x],求導得]=(x+l)e*,
則切線方程為:>=(%+1)/。@一/)+//。,而切線過點(見0),
于是0=(X()+l)e%a-x;e%,又留>0,貝!|龍;一"。一。=0,
依題意,方程%;-a/-。=0有且僅有兩個不等實根,則A=q2+4a>0,
解得。>0或。<-4,所以。=-5符合題意.
7.(23-24高二下?北京西城?階段練習)已知直線夕=四-2是曲線歹=lnx的切線,則切點坐標為()
A.1,一11B.(e,l)C.HD.(。,1)
【答案】A
【分析】設切點坐標為&加。,利用導數(shù)的幾何意義求出切線方程,對比系數(shù)即可求出切點坐標.
【詳解】設切點坐標為(,,3),因為(lnx)'=L所以在點化In。處切線的斜率為L
%t
所以曲線>=lnx在點處的切線方程為y-ln£=;(xT),
1
1-=e1
即=所以f,解得f=—,
t[-2=ln/-le
所以切點為[:,T]
故選:A
8.(24-25高三上?上海?開學考試)經(jīng)過點P(L-2)可以作與曲線2/_3x7=0相切的不同直線共有()
A.0條B.1條C.2條D.3條
【答案】D
【分析】設切點為(%,2片-3%),則切線的斜率為6年-3,又切線過點尸(1,-2),可得4x;-6x;+l=0,設
g(%)=4焉-6x;+1,由導數(shù)的單調性和零點的存在性可得g(%)與x軸有3個交點,則有3條切線.
【詳解】設切點為(%,2%-3x°),/=6X2-3,
則切線的斜率為6x;-3,
又切線過點尸(1廠2),
所以2x;-3x0+2=(6XQ-3)(X0-1),
貝l]4焉一6x;+l=0,設g(尤o)=4x;-6x:+1,
則8'(%)=12片-12%,令g'(xo)=。,
解得%=0或%=1,
當/€(-8,0)和/€(1,+8)時g,(X())>0,函數(shù)g(X(>)單調遞增,
當/?0,1)時g[Xo)<0,函數(shù)g(%)單調遞減,
又g(T)=-4-6+1=-9<0,^(0)=1>0,
g(l)=4-6+1=-1<0,g(2)=4x8-6x4+l=9>0,
所以存在西e(-8,0),g(xJ=0;x2e(0,l),g(x2)=0;x3e(l,+oo),g(x3)=0,
所以g(x())=4x;-6x;+1與x軸有3個交點,
則經(jīng)過尸(1,-2)有3條切線.
故選:D.
易錯點04:利用導數(shù)求函數(shù)單調區(qū)間忽略定義域
易錯陷阱與避錯攻略
典例(23-24高二下?寧夏吳忠?期中)函數(shù)/(x)=2的單調減區(qū)間為()
IWC
A.(-s,e)B.(0,e)C.(l,e)D.(0,1)和(Le)
【答案】D
【分析】求出函數(shù)的導數(shù),再解不等式即得答案.
【詳解】函數(shù)/(X)=F的定義域為(0,1)口(1,+8),求導得/'(x)='^W,
Inx(Inx)
由/''(x)<0,即V<0,解得0<x<l或l<x<e,
?(lux)
所以函數(shù)/(x)=品的單調減區(qū)間為(0,1)和(1,e).
故選:D
【易錯剖析】
本題容易忽略定義域為(0,1)口(1,+8)而錯選B.
【避錯攻略】
1.函數(shù)單調性的判定方法
設函數(shù)y=/(x)在某個區(qū)間內可導,如果f(x)>0,則y=/(x)為增函數(shù);如果"x)<0,則y=/(x)
為減函數(shù).
【解讀】①利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性,要在函數(shù)的定義域內討論導數(shù)的符號;
②在某個區(qū)間內,/'(x)>0(/'(x)<0)是函數(shù)/(x)在此區(qū)間內單調遞增(減)的充分條件,而不是必
要條件.例如,函數(shù)/(x)=d在定義域(—00,+00)上是增函數(shù),但/<乃=3/20.
2.求可導函數(shù)單調區(qū)間的一般步驟
①確定函數(shù)/(x)的定義域;
②求/'(x),令/(x)=o,解此方程,求出它在定義域內的一切實數(shù);
③把函數(shù)/(x)的間斷點的橫坐標和/'(x)=0的各實根按由小到大的順序排列起來,然后用這些點把
函數(shù)/(x)的定義域分成若干個小區(qū)間;
④確定/'(x)在各小區(qū)間內的符號,根據(jù)/'(x)的符號判斷函數(shù)/(x)在每個相應小區(qū)間內的增減性.
3函數(shù)在區(qū)間上單調與求函數(shù)單調區(qū)間
f'(x)>0=>/(x)單調遞增;/(x)單調遞增nf'(x)>0;
r(x)<0=>/(x)單調遞減;/(x)單調遞減=>f\x)<0.
易錯提醒:(1)求函數(shù)的單調區(qū)間必須樹立定義域優(yōu)先的思想,即先求函數(shù)的定義域,然后再定義域上求
函數(shù)的單調區(qū)間;(2)含參函數(shù)單調性討論的分類標準:①函數(shù)類型;②開口方向;③判別式;④導數(shù)等
于0有根無
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