三年高考两年模拟2017版高考数学专题汇编 第三章 导数及其应用1 理

第一节 导数的概念及运算A 组 三年高考真题（2016～2014年）1.(2014·大纲全国，7)曲线y ＝x ex －1在点(1,1)处切线的斜率等于( )A.2eB.eC.2D.12.(2014·新课标全国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.1C.2D.3 3.(2014·陕西，3)定积分⎠⎛01(2x ＋e x)d x 的值为( )A.e ＋2B.e ＋1C.eD.e －1 4.(2014·江西，8)若f (x )＝x 2＋2⎠⎛01f (x )d x ，则⎠⎛01f (x )d x ＝( )A.－1B.－13C.13D.15.(2014·山东，6)直线y ＝4x 与曲线y ＝x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( ) A.2 2 B.4 2 C.2 D.4 6.(2014·湖南，9)已知函数f (x )＝sin(x －φ)，且2π30()d f x x ⎰＝0，则函数f (x )的图象的一条对称轴是( )A.x ＝5π6B.x ＝7π12C.x ＝π3D.x ＝π67.(2014·湖北，6)若函数f (x )，g (x )满足11()()d f x g x x -⎰＝0，则称f (x )，g (x )为区间[－1,1]上的一组正交函数.给出三组函数：①f (x )＝sin 12x ，g (x )＝cos 12x ；②f (x )＝x ＋1，g (x )＝x －1；③f (x )＝x ，g (x )＝x 2.其中为区间[－1,1]上的正交函数的组数是( )A.0B.1C.2D.38.(2016·全国Ⅲ，15)已知f (x )为偶函数，当x ＜0时，f (x )＝ln(－x )＋3x ，则曲线y ＝f (x )在点(1，－3)处的切线方程是________.9.(2016·全国Ⅱ，16)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 ＝________.10.(2015·陕西，15)设曲线y ＝e x在点(0,1)处的切线与曲线y ＝1x(x ＞0)上点P 处的切线垂直，则P 的坐标为________.11.(2015·湖南，11) ⎠⎛02(x －1)d x ＝________.12.(2015·天津，11)曲线y ＝x 2与直线y ＝x 所围成的封闭图形的面积为________. 13.(2015·陕西，16)如图，一横截面为等腰梯形的水渠，因泥沙沉积，导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线表示)，则原始的最大流量与当前最大流量的比值为________.14.(2014·江西，13)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________.B 组 两年模拟精选(2016～2015年)1.(2016·陕西安康模拟)设f (x )＝x ln x ，若f ′(x 0)＝2，则x 0＝( ) A.e 2B.eC.ln 22D.ln 22.(2016·广东惠州模拟)过点(1，－1)且与曲线y ＝x 3－2x 相切的切线方程为( ) A. x －y －2＝0或5x ＋4y －1＝0 B. x －y －2＝0C. x －y ＋2＝0D. x －y －2＝0或4x ＋5y ＋1＝03.(2016·贵州模拟)若函数f (x )满足f (x )＝13x 3－f ′(1)x 2－x ，则f ′(1)的值为( )A.0B.2C.1D.－14.(2015·山东潍坊模拟)已知f (x )＝14x 2＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋x ，f ′(x )为f (x )的导函数，f ′(x )的图象是( )5.(2015·陕西西安模拟)曲线f (x )＝x 3＋x －2在p 0处的切线平行于直线y ＝4x －1，则p 0点的坐标为( )A.(1，0)B.(2，8)C.(1，0)和(－1，－4)D.(2，8)和(－1，－4)6.(2016·河北沧州高三上学期质量检测)已知函数f (x )＝x 33－b2x 2＋ax ＋1(a ＞0，b ＞0)，则函数g (x )＝a ln x ＋f ′(x )a在点(b ，g (b ))处切线的斜率的最小值是______.7.(2016·山东师大附中10月第二次模拟)设f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2，x ∈[0，1]，1x，x ∈（1，e].(其中e 为自然对数的底数)，则⎠⎛0e f (x )d x 的值为________.8.(2015·广东模拟)设球的半径为时间t 的函数R (t )，若球的体积以均匀速度12增长，则球的表面积的增长速度与球半径的乘积为________.9.(2015·绵阳诊断)已知函数f (x )＝x 3＋(1－a )x 2－a (a ＋2)x ＋b (a ，b ∈R ). (1)若函数f (x )的图象过原点，且在原点处的切线斜率为－3，求a ，b 的值； (2)若曲线y ＝f (x )存在两条垂直于y 轴的切线，求a 的取值范围.10.(2015·湖南十二校联考)已知函数f (x )＝x 3－ax 2＋10. (1)当a ＝1时，求曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程；(2)在区间[1，2]内至少存在一个实数x ，使得f (x )<0成立，求实数a 的取值范围.答案精析A 组 三年高考真题（2016～2014年）1.C [由题意可得y ′＝e x －1＋x ex －1，所以曲线在点(1，1)处切线的斜率等于2，故选C.]2.D [y ′＝a －1x ＋1，由题意得y ′|x ＝0＝2，即a －1＝2，所以a ＝3.] 3.C [∫10(2x ＋e x)d x ＝(x 2＋e x )|10＝(1＋e)－(0＋e 0)＝e ，因此选C.]4.B [因为∫10f (x )d x 是常数，所以f ′(x )＝2x ，所以可设f (x )＝x 2＋c (c 为常数)，所以x 2＋c ＝x 2＋2(13x 3＋cx )|10，解得c ＝－23，∫10f (x )d x ＝∫10(x 2＋c )d x ＝∫10(x 2－23)d x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3－23x |10＝－13.]5.D [由4x ＝x 3，解得x ＝0或x ＝2或x ＝－2(舍去)，根据定积分的几何意义可知，直线y ＝4x 与曲线y ＝x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为∫20(4x －x 3)d x ＝⎝⎛⎭⎪⎫2x 2－14x 4|20＝4.]6.A [由定积分∫2π30sin(x －φ)d x ＝－cos(x －φ)|2π30＝12cos φ－32sin φ＋cosφ＝0，得tan φ＝3，所以φ＝π3＋k π(k ∈Z )，所以f (x )＝sin(x －π3－k π)(k ∈Z )，由正弦函数的性质知y ＝sin(x －π3－k π)与y ＝sin(x －π3)的图象的对称轴相同，令x －π3＝k π＋π2，则x ＝k π＋5π6(k ∈Z )，所以函数f (x )的图象的对称轴为x ＝k π＋56π(k ∈Z )，当k ＝0，得x ＝5π6，选A.] 7.C [对于①，∫1－1sin 12x cos 12x d x ＝∫1－112sin x d x ＝0，所以①是一组正交函数；对于②，∫1－1(x ＋1)(x －1)d x ＝∫1－1(x 2－1)d x ≠0，所以②不是一组正交函数；对于③， ∫1－1x ·x 2d x ＝∫1－1x 3d x ＝0，所以③是一组正交函数.选C.]8. 2x ＋y ＋1＝0 [设x ＞0，则－x ＜0,f (－x )＝ln x －3x ,又f (x )为偶函数，f (x )＝ln x －3x ，f ′(x )＝1x－3，f ′(1)＝－2，切线方程为y ＝－2x －1.]9. 1－ln 2 [y ＝ln x ＋2的切线为：y ＝1x 1·x ＋ln x 1＋1(设切点横坐标为x 1).y ＝ln(x ＋1)的切线为：y ＝1x 2＋1x ＋ln(x 2＋1)－x 2x 2＋1，(设切点横坐标为x 2). ∴⎩⎪⎨⎪⎧1x 1＝1x 2＋1，ln x 1＋1＝ln （x 2＋1）－x2x 2＋1，解得x 1＝12，x 2＝－12，∴b ＝ln x 1＋1＝1－ln 2.]10.(1，1) [∵(e x)′|x ＝0＝e 0＝1，设P (x 0，y 0)，有⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ′x ＝x 0＝－1x 20＝－1， 又∵x 0＞0，∴x 0＝1，故x P (1，1).]11.0 [∫20(x －1)d x ＝⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎪⎫12x 2－x 20＝12×22－2＝0.] 12.16 [曲线y ＝x 2与直线y ＝x 所围成的封闭图形如图，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x 2，y ＝x ，得A (1，1)，面积S ＝∫1x d x －∫10x 2d x ＝12x 2⎪⎪⎪⎪⎪⎪10－13x 210＝12－13＝16.]13.1.2 [由题意可知最大流量的比即为横截面面积的比，建立以抛物线顶点为原点的直角坐标系，设抛物线方程为y ＝ax 2，将点(5，2)代入抛物线方程得a ＝225，故抛物线方程为y ＝225x 2,抛物线的横截面面积为S 1＝2∫5⎝ ⎛⎭⎪⎫2－225x 2d x ＝2⎝⎛⎭⎪⎫2x －275x 3⎪⎪⎪50＝403(m 2)， 而原梯形上底为10－2tan 45°×2＝6(m)，故原梯形面积为S 2＝12(10＋6)×2＝16，S 2S 1＝16403＝1.2.]14.(－ln 2，2) [由题意有y ′＝－e －x，设P (m ，n )，直线2x ＋y ＋1＝0的斜率为－2，则由题意得－e －m＝－2，解得m ＝－ln 2，所以n ＝e －(－ln 2)＝2.]B 组 两年模拟精选(2016～2015年)1.B [f ′(x )＝ln x ＋x ·1x＝ln x ＋1.∴ln x 0＋1＝2，得ln x 0＝1，即x 0＝e.]2.A [由于点(1,－1)在y ＝x 3－2x 上,当(1,－1)为切点时,切线斜率为y ′|x ＝1＝1,切线方程为y ＝x －2.当(1,－1)不是切点时,设切点为(x 0，x 30－2x 0)， 可得切线方程为y －x 30＋2x 0＝(3x 20－2)·(x －x 0)， 又切线过点(1，－1)，可得x 0＝－12，故切线方程为5x ＋4y ＝1.]3.A [因为f ′(x )＝x 2－2f ′(1)x －1，令x ＝1得f ′(1)＝1－2f ′(1)－1.所以f ′(1)＝0，故选A.]4.A [因为f (x )＝14x 2＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋x ＝14x 2＋cos x ，所以f ′(x )＝12x －sin x 为奇函数，且f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<0，故选A.]5.C [设p 0(x 0，y 0)，则3x 20＋1＝4，所以x 0＝±1，所以p 0点的坐标为(1，0)和(－1，－4).故选C.]6.2 [因为a ＞0，b ＞0，又g ′(x )＝a x ＋2x －b a ，则g ′(b )＝a b ＋2b －b a ＝a b ＋ba≥2，所以斜率的最小值为2.]7.－23 [⎠⎛0e f (x )d x ＝⎠⎛01x 2d x ＋⎠⎛1e 1xd x ＝13x 3|10－ln x |e1＝13－1＝－23.]8.1 [设球的体积以均匀速度c 增长，由题意可知球的体积为V (t )＝43πR 3(t )，则c＝4πR 2(t )R ′(t )，则cR （t ）R ′（t ）＝4πR (t )，则球的表面积的增长速度为V 表＝S ′(t )＝(4πR 2(t ))′＝8πR (t )R ′(t )＝2cR （t ），即球的表面积的增长速度与球的半径的乘积为V 表·R (t )＝2c ＝1.]9.解 f ′(x )＝3x 2＋2(1－a )x －a (a ＋2).(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f （0）＝b ＝0，f ′（0）＝－a （a ＋2）＝－3，解得b ＝0，a ＝－3或1.(2)∵曲线y ＝f (x )存在两条垂直于y 轴的切线，∴关于x 的方程f ′(x )＝3x 2＋2(1－a )x －a (a ＋2)＝0有两个不相等的实数根， ∴Δ＝4(1－a )2＋12a (a ＋2)>0， 即4a 2＋4a ＋1>0，∴a ≠－12.∴a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，－12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，＋∞. 10.解 (1)当a ＝1时，f ′(x )＝3x 2－2x ，f (2)＝14， 曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线斜率k ＝f ′(2)＝8，∴曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程为y －14＝8(x －2)，即8x －y －2＝0.(2)由已知得a >x 3＋10x 2＝x ＋10x 2，设g (x )＝x ＋10x 2(1≤x ≤2)，g ′(x )＝1－20x3，∵1≤x ≤2，∴g ′(x )<0，∴g (x )在[1，2]上是减函数.g (x )min ＝g (2)＝92，∴a >92，即实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫92，＋∞.。