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课后限时集训14变化率与导数、导数的计算建议用时:45分钟一、选择题1下列求导运算正确的是()A.1B(log2x)C(3x)3xlog3eD(x2cos x)2sin xBx1;(3x)3xln 3;(x2cos x)(x2)cos xx2(cos x)2xcos xx2sin x,故选项B正确2(2019成都模拟)已知函数f(x)的导函数为f(x),且满足f(x)2xf(e)ln x(其中e为自然对数的底数),则f(e)()A1B1 CeDe1D由已知得f(x)2f(e),令xe,可得f(e)2f(e),则f(e).故选D.3一质点沿直线运动,如果由始点起经过t秒后的位移为st33t28t,那么速度为零的时刻是()A1秒末B1秒末和2秒末C4秒末D2秒末和4秒末Ds(t)t26t8,由导数的定义可知vs(t),令s(t)0,得t2或4,即2秒末和4秒末的速度为零,故选D.4(2019贵阳模拟)曲线yxln x在点(e,e)处的切线方程为()Ay2xeBy2xeCy2xeDyx1A对yxln x求导可得yln x1,则曲线在点(e,e)处的切线斜率为ln e12,因此切线方程为ye2(xe),即y2xe.故选A.5已知直线yax是曲线yln x的切线,则实数a()A. B.C. D.C设切点坐标为(x0,ln x0),由yln x的导函数为y知切线方程为yln x0(xx0),即yln x01.由题意可知解得a.故选C.二、填空题6.已知函数yf(x)及其导函数yf(x)的图像如图所示,则曲线yf(x)在点P处的切线方程是_xy20根据导数的几何意义及图像可知,曲线yf(x)在点P处的切线的斜率kf(2)1,又过点P(2,0),所以切线方程为xy20.7若曲线f(x)ax3ln x存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是_(,0)由题意,可知f(x)3ax2,又存在垂直于y轴的切线,所以3ax20,即a(x0),故a(,0)8设函数f(x)x3ax2,若曲线yf(x)在点P(x0,f(x0)处的切线方程为xy0,则点P的坐标为_(1,1)或(1,1)由题意知,f(x)3x22ax,所以曲线yf(x)在点P(x0,f(x0)处的切线斜率为f(x0)3x2ax0,又切线方程为xy0,所以x00,且解得或所以当时,点P的坐标为(1,1);当时,点P的坐标为(1,1)三、解答题9已知点M是曲线yx32x23x1上任意一点,曲线在M处的切线为l,求:(1)斜率最小的切线方程;(2)切线l的倾斜角的取值范围解(1)yx24x3(x2)21,当x2时,ymin1,此时y,斜率最小时的切点为,斜率k1,切线方程为3x3y110.(2)由(1)得k1,tan 1,又0,),.故的取值范围为.10已知函数f(x)x32x23x(xR)的图像为曲线C.(1)求过曲线C上任意一点切线斜率的取值范围;(2)若在曲线C上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C的切点的横坐标的取值范围解(1)由题意得f(x)x24x3,则f(x)(x2)211,即过曲线C上任意一点切线斜率的取值范围是1,)(2)设曲线C的其中一条切线的斜率为k,则由已知(2)中条件并结合(1)中结论可知,解得1k0或k1,故由1x24x30或x24x31,得x(,2(1,3)2,)1(2018全国卷)设函数f(x)x3(a1)x2ax.若f(x)为奇函数,则曲线yf(x)在点(0,0)处的切线方程为()Ay2xByxCy2xDyxD因为函数f(x)x3(a1)x2ax为奇函数,所以f(x)f(x),所以(x)3(a1)(x)2a(x)x3(a1)x2ax,所以2(a1)x20,因为xR,所以a1,所以f(x)x3x,所以f(x)3x21,所以f(0)1,所以曲线yf(x)在点(0,0)处的切线方程为yx.故选D.2曲线ye在点(4,e2)处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为()A.e2B4e2C2e2De2D易知曲线ye在点(4,e2)处的切线斜率存在,设其为k.ye,kee2,切线方程为ye2e2(x4),令x0,得ye2,令y0,得x2,所求面积为S2|e2|e2.3若直线ykxb是曲线yln x2的切线,也是曲线yex的切线,则b_.0或1设直线ykxb与曲线yln x2的切点为(x1,y1),与曲线yex的切点为(x2,y2),yln x2的导数为y,yex的导数为yex,可得kex2.又由k,消去x2,可得(1ln x1)(x11)0,则x1或x11,则直线ykxb与曲线yln x2的切点为,1或(1,2),与曲线yex的切点为(1,e)或(0,1),所以ke或k1,则切线方程为yex或yx1,可得b0或1.4已知函数f(x)x3(1a)x2a(a2)xb(a,bR)(1)若函数f(x)的图像过原点,且在原点处的切线斜率为3,求a,b的值;(2)若曲线yf(x)存在两条垂直于y轴的切线,求a的取值范围解f(x)3x22(1a)xa(a2)(1)由题意,得解得b0,a3或a1.(2)因为曲线yf(x)存在两条垂直于y轴的切线,所以关于x的方程f(x)3x22(1a)xa(a2)0有两个不相等的实数根,所以4(1a)212a(a2)0,即4a24a10,所以a.所以a的取值范围为.1定义1:若函数f(x)在区间D上可导,即f(x)存在,且导函数f(x)在区间D上也可导,则称函数f(x)在区间D上存在二阶导数,记作f(x)f(x).定义2:若函数f(x)在区间D上的二阶导数恒为正,即f(x)0恒成立,则称函数f(x)在区间D上为凹函数已知函数f(x)x3x21在区间D上为凹函数,则x的取值范围是_因为f(x)x3x21,所以f(x)3x23x,f(x)6x3,令f(x)0得x,故x的取值范围是.2已知函数f(x)ax3bx2cx在x1处取得极值,且在x0处的切线的斜率为3.(1)求f(x)的解析式;(2)若过点A(2,m)可作曲线yf(x)的三条切线,求实数m的取值范围解(1)f(x)3ax22bxc,依题意又f(0)3,所以c3,所以a1,所以f(x)x33x.(2)设切点为(x0,x3x0),因为f(x)3x23,所以f(x0)3x3,所以切线方程为y(x3x0)(3x3)(xx0)又切线过点A(2,m),所以m(x3x0)(3x3)(2x0),所以m2x6x6,令g(x)2x36x26,则g(x)6x212x6x(x2),由g(x)0得x0或x2,g(x)极小值g(0)6,g(x)极大值g(2)2,画出草图知,当6m2时,g(x)2x36x26有三个解,所以m的取值范围是(6,2)- 5 -
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