高二数学寒假作业 专题12 导数的概念与运算(练)(含解析)
高中 导数的概念、运算及应用知识点+例题+练习 含答案

教学过程【例3】(2013·新课标全国Ⅰ卷改编)设函数f(x)=e x(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4.求a,b的值.规律方法已知曲线在某点处的切线方程求参数,是利用导数的几何意义求曲线的切线方程的逆用,解题的关键是这个点不仅在曲线上也在切线上.【训练3】(2013·福建卷改编)设函数f(x)=x-1+ae x(a∈R,e为自然对数的底数).曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值.1.在对导数的概念进行理解时,特别要注意f′(x0)与(f(x0))′是不一样的,f′(x0)代表函数f(x)在x=x0处的导数值,不一定为0;而(f(x0))′是函数值f(x0)的导数,而函数值f(x0)是一个常量,其导数一定为0,即(f(x0))′=0.2.对于函数求导,一般要遵循先化简再求导的基本原则.求导时,不但要重视求导法则的应用,而且要特别注意求导法则对求导的制约作用,在实施化简时,首先必须注意变换的等价性,避免不必要的运算失误.第2讲导数的应用(一)教学效果分析【例3】(2012·重庆卷)已知函数f(x)=ax3+bx+c在点x=2处取得极值c-16.(1)求a,b的值;(2)若f(x)有极大值28,求f(x)在[-3,3]上的最小值.规律方法在解决类似的问题时,首先要注意区分函数最值与极值的区别.求解函数的最值时,要先求函数y=f(x)在[a,b]内所有使f′(x)=0的点,再计算函数y=f(x)在区间内所有使f′(x)=0的点和区间端点处的函数值,最后比较即得.【训练3】设函数f(x)=x+ax2+b ln x,曲线y=f(x)过P(1,0),且在P点处的切线斜率为2.(1)求a,b的值;(2)令g(x)=f(x)-2x+2,求g(x)在定义域上的最值.1.求极值、最值时,要求步骤规范、表格齐全,区分极值点与导数为0的点;含参数时,要讨论参数的大小.2.求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过认真比较才能下结论.一个函数在其定义域内最值是唯一的,可以在区间的端点取得.。
高二数学导数的概念和几何意义试题答案及解析

高二数学导数的概念和几何意义试题答案及解析1.若曲线在点处的切线方程是,则.【答案】2【解析】,又在点处的切线方程是,.【考点】三角函数化简求值.2.函数在处的切线方程是()A.B.C.D.【答案】A【解析】,因此切线方程为,即.【考点】(1)导数的运算法则;(2)导数的几何意义.3.若曲线f(x,y)=0上两个不同点处的切线重合,则称这条切线为曲线f(x,y)=0的“自公切线”,下列方程:①x2﹣y2=1②x2﹣|x﹣1|﹣y=0③xcosx﹣y=0④|x|﹣+1=0其中所对应的曲线中存在“自公切线”的有()A.①②B.②③C.①④D.③④【答案】B【解析】①x2﹣y2=1是一个等轴双曲线,没有自公切线;②x2﹣|x﹣1|﹣y="0" ,由两圆相交,可知公切线,满足题意,故有自公切线;③xcosx﹣y=0的图象过(2π,2π ),(4π,4π),图象在这两点的切线都是y=x,故此函数有自公切线;④|x|﹣+1=0,其表示的图形为图中实线部分,不满足要求,故不存在.故选:B【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.4.抛物线在点处的切线的倾斜角是( )A.30B.45C.60D.90【答案】B【解析】设抛物线在点处的切线的倾斜角为,因为,由导数几何意义得:,故选B.【考点】导数几何意义.5.已知函数,若曲线存在与直线平行的切线,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】对函数求导可得,存在与直线平行的切线,即有实数解,则,,则,得.故选A.【考点】导数的几何意义.6.函数是定义在R上的可导函数,则下列说法不正确的是()A.若函数在时取得极值,则B.若,则函数在处取得极值C.若在定义域内恒有,则是常数函数D.函数在处的导数是一个常数【答案】B.【解析】对于B,可以构造函数,则,而并不是的极值点,而A,C,D均正确,∴选B.【考点】导数的性质.7.函数的图像在点)处的切线与轴的交点的横坐标为()若,则= 。
高二数学导数的概念和几何意义试题答案及解析

高二数学导数的概念和几何意义试题答案及解析1.设曲线在点处的切线与直线垂直,则()A.2B.C.D.【答案】B【解析】,故切线的斜率,在由切线与直线垂直得,即.【考点】导数的应用之一:曲线在一点处的切线以及两直线之间的位置关系.2.已知函数().⑴若函数的图象在点处的切线的倾斜角为,求在上的最小值;⑵若存在,使,求的取值范围.【答案】⑴在上的最小值为;⑵的取值范围为.【解析】⑴对函数求导并令导函数为0,看函数的单调性,即可求在上的最小值;⑵先对函数求导得,分、两种情况讨论即可求的取值范围.(1) 1分根据题意, 3分此时,,则.令-+∴当时,最小值为. 8分(2)∵,①若,当时,,∴在上单调递减.又,则当时,.∴当时,不存在,使 11分②若,则当时,;当时,.从而在上单调递增,在上单调递减.∴当时, 14分根据题意,,即,∴. 15分综上,的取值范围是. 16分【考点】导数的应用、分类讨论思想.3.设,则曲线在处的切线的斜率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为,根据导数的几何意义可知,曲线在处的切线的斜率为,故选B.【考点】导数的几何意义.4.设曲线在点(3,2)处的切线与直线垂直,则的值是A.2B.C.D.【答案】B【解析】函数=1+的导数为,∴曲线在点(3,2)处的切线斜率为,由×(-a)="-1" 得,a=-2,故答案为:B.【考点】函数在某点的导数值与曲线在此点的切线的斜率的关系;两直线垂直的性质.5.设,则在处的导数()A.B.C.0D.【答案】A【解析】,故选A.【考点】某点处的导数.6.与直线2x-6y+1=0垂直,且与曲线f(x)=x3+3x2-1相切的直线方程是________.【答案】【解析】与已知直线垂直的直线的斜率,,解得,代入曲线方程所以切线方程为,整理得:【考点】1.导数的几何意义;2.直线的垂直.7.已知A为函数图像上一点,在A处的切线平行于直线,则A点坐标为 ;【答案】(1,2)【解析】因为,设,则A点坐标为(1,2).【考点】导数的几何意义8.过点且与曲线相切的直线方程为()A.或B.C.或D.【答案】A【解析】设切点为,因为,所以切线的斜率为,所以切线方程为,又因为切线过点,所以即,注意到是在曲线上的,故方程必有一根,代入符合要求,进一步整理可得即,也就是即,所以或,当时,,切线方程为即;当时,,切线方程为即,故选A.【考点】导数的几何意义.9.在曲线处的切线方程为。
高二数学导数的概念和几何意义试题答案及解析

高二数学导数的概念和几何意义试题答案及解析1.已知函数的导函数为,.求实数的取值范围。
【答案】或。
【解析】对函数求导,得=,代入,得,=<0,求解即可,注意高次不等式的解法.试题解析:由得=,所以得,=<0,解得或.【考点】导数,高次不等式.2.曲线在横坐标为l的点处的切线为,则点P(3,2)到直线的距离为()A.B.C.D.【答案】A【解析】欲求点到直线的距离,需知点的坐标和直线的方程,由公式,计算可得.由于直线为已知曲线方程的切线,且已知切点,这样一般通过求导数得到切线的斜率,由点斜式得到直线方程.,,.【考点】(1)导数与切线的关系;(2)点到直线的距离.3.设函数,曲线在点处的切线方程为,则曲线在点处切线的斜率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由曲线在点处的切线方程为得:,从而可得:,所以曲线在点处切线的斜率为4;故选B.【考点】函数导数的几何意义.4.已知函数().⑴若函数的图象在点处的切线的倾斜角为,求在上的最小值;⑵若存在,使,求的取值范围.【答案】⑴在上的最小值为;⑵的取值范围为.【解析】⑴对函数求导并令导函数为0,看函数的单调性,即可求在上的最小值;⑵先对函数求导得,分、两种情况讨论即可求的取值范围.(1) 1分根据题意, 3分此时,,则.令-+∴当时,最小值为. 8分(2)∵,①若,当时,,∴在上单调递减.又,则当时,.∴当时,不存在,使 11分②若,则当时,;当时,.从而在上单调递增,在上单调递减.∴当时, 14分根据题意,,即,∴. 15分综上,的取值范围是. 16分【考点】导数的应用、分类讨论思想.5.曲线在点处的切线斜率为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由,得到,把x=0代入得:,则曲线在点A(0,1)处的切线斜率为1.故选A.【考点】1.直线的斜率;2.导数的几何意义.6.已知函数f(x)=x2-4,设曲线y=f(x)在点(xn ,f(xn))处的切线与x轴的交点为(xn+1,0)(n∈N +),其中x n为正实数.(1)用xn 表示xn+1;(2)若x1=4,记an=lg,证明数列{an}成等比数列,并求数列{xn}的通项公式;(3)若x1=4,bn=xn-2,Tn是数列{bn}的前n项和,证明Tn<3.【答案】(1);(2);(3)详见解析.【解析】(1)由题设条件知曲线y=f(x)在点处的切线方程是.由此可知.所以.(2)由,知,同理.故.由此入手能够导出.(3)由题设知,所以,由此可知.解:(1)由题可得.所以曲线在点处的切线方程是:.即.令,得.即.显然,∴.(2)由,知,’同理.----6’故.-----7’从而,即.所以,数列成等比数列.---8’故.即.----9’从而,所以.----10’(3)由(Ⅱ)知,∴∴ ---11’当时,显然.-------12’当时,-----13’∴.综上,.【考点】1.数列递推式;2.等比关系的确定;3.数列的求和;4.不等式的证明.7.设,则在处的导数()A.B.C.0D.【答案】A【解析】,故选A.【考点】某点处的导数.8.已知曲线:(1)试求曲线在点处的切线方程;(2)试求与直线平行的曲线C的切线方程.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)先求出的值,再求函数的导函数,求得的值即为点斜率,代入点斜式方程,再化为一般式方程即可;(2)设切点为,利用导数的几何意义和相互平行的直线的斜率相等,即可得所求切线的斜率,再求出切点的坐标,代入点斜式方程,再化为一般式方程即可.(1)∵,∴,求导数得:,∴切线的斜率为,∴所求切线方程为,即:.(2)设与直线平行的切线的切点为,则切线的斜率为.又∵所求切线与直线平行,∴,解得:,代入曲线方程得:切点为或,∴所求切线方程为:或,即:或.【考点】1、导数的计算;2、导数的几何意义.9.已知A为函数图像上一点,在A处的切线平行于直线,则A点坐标为 ;【答案】(1,2)【解析】因为,设,则A点坐标为(1,2).【考点】导数的几何意义10.过点恰可以作曲线的两条切线,则的值为;【答案】0或1或9【解析】设切点,则有所以或.因为过点恰可以作曲线的两条切线,,所以方程有不等于零的两个等根或包含零的两个不等根.由得或,此时方程的根非零.当方程有零根时,,此时方程还有另一根【考点】导数求切线11.若曲线在点处的切线方程为,则曲线在点处切线的方程为.【答案】【解析】曲线在点处切线的方程为:.【考点】导数的几何性质.12.过点且与曲线相切的直线方程为()A.或B.C.或D.【答案】A【解析】设切点为,因为,所以切线的斜率为,所以切线方程为,又因为切线过点,所以即,注意到是在曲线上的,故方程必有一根,代入符合要求,进一步整理可得即,也就是即,所以或,当时,,切线方程为即;当时,,切线方程为即,故选A.【考点】导数的几何意义.13.在曲线处的切线方程为。
高二数学导数练习题及答案

高二数学导数练习题及答案导数是高中数学中的重要概念之一,它在数学和实际问题中具有广泛的应用。
为了帮助高二学生巩固导数的知识和提高解题能力,本文为大家准备了一些高二数学导数练习题及答案。
希望通过这些练习题的训练,同学们能够更好地理解导数的概念和运用。
练习题一:1. 求函数 f(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 1 在点 x = 2 处的导数。
2. 已知函数 f(x) = x^2 + 3x,求函数 f(x) = x^2 + 3x 的导函数。
3. 求函数 f(x) = (x + 1)(x - 2)(x + 3) 在点 x = -1 处的导数。
答案一:1. 函数 f(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 1 的导数为:f'(x) = 6x^2 - 6x + 4。
2. 函数 f(x) = x^2 + 3x 的导函数为:f'(x) = 2x + 3。
3. 函数 f(x) = (x + 1)(x - 2)(x + 3) 在点 x = -1 处的导数为:f'(-1) = 0。
练习题二:1. 求函数 f(x) = 3x^4 - 2x^3 + 5x^2 - 4x + 1 的极值点及极值。
2. 已知函数 f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2,求函数 f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x+ 2 的拐点。
3. 求函数 f(x) = x^3 - 3x 在其定义域内的极值点。
答案二:1. 函数 f(x) = 3x^4 - 2x^3 + 5x^2 - 4x + 1 的极值点为 x = 1/2,极值为 f(1/2) = 47/16。
2. 函数 f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2 的拐点为 x = 2。
3. 函数 f(x) = x^3 - 3x 在其定义域内的极值点为 x = 1。
练习题三:1. 求函数 f(x) = e^x 的导数。
2. 已知函数 f(x) = ln(x),求函数 f(x) = ln(x) 的导函数。
高二导数练习题及答案文库

高二导数练习题及答案文库导数是高中数学中的重要知识点之一,掌握导数的概念和运算方法对学生的数学学习至关重要。
为了帮助高二学生更好地巩固导数知识,提高解题能力,本文整理了一些高二导数练习题及其详细答案,供学生参考和练习。
一、基础练习题1. 求函数f(x) = 3x² - 2x + 1的导数f'(x)。
解:根据导数的定义,可得:f'(x) = lim(Δx→0)[f(x + Δx) - f(x)] / Δx代入函数f(x)的表达式,展开并化简:f'(x) = lim(Δx→0)[(3(x + Δx)² - 2(x + Δx) + 1) - (3x² - 2x + 1)] / Δx= lim(Δx→0)[3x² + 6xΔx + 3(Δx)² - 2x - 2Δx + 1 - 3x² + 2x - 1] /Δx= lim(Δx→0)(6xΔx + 3(Δx)² - 2Δx) / Δx= lim(Δx→0)(6x + 3Δx - 2) = 6x - 2所以,函数f(x) = 3x² - 2x + 1的导数f'(x)为6x - 2。
2. 已知函数g(x) = 4x³ + 2x² - x的导数g'(x),求g'(1)的值。
解:根据导数的定义,g'(x) = lim(Δx→0)[g(x + Δx) - g(x)] / Δx代入函数g(x)的表达式,展开并化简:g(x + Δx) = 4(x + Δx)³ + 2(x + Δx)² - (x + Δx)= 4x³ + 12x²Δx + 12xΔx² + 4(Δx)³ + 2x² + 4xΔx + 2(Δx)² - x - Δx= 4x³ + 2x² - x + 12x²Δx + 12xΔx² + 4(Δx)³ + 4xΔx + 2(Δx)² - Δx代入导数的定义:g'(x) = lim(Δx→0)[(4x³ + 2x² - x + 12x²Δx + 12xΔx² + 4(Δx)³ + 4xΔx + 2(Δx)² - Δx) - (4x³ + 2x² - x)] / Δx= lim(Δx→0)(12x²Δx + 12xΔx² + 4(Δx)³ + 4xΔx + 2(Δx)² - Δx) / Δx= lim(Δx→0)(12x² + 12xΔx + 4(Δx)² + 4x + 2Δx - 1)= 12x² + 4x - 1将x = 1代入上述导数表达式,可得:g'(1) = 12(1)² + 4(1) - 1 = 15所以,g'(1)的值为15。
高二数学寒假作业第12天函数的单调性与导数理新人教A版(new)

第12天 函数的单调性与导数高考频度:★★★★☆ 难易程度:★★★☆☆典例在线求下列函数的单调区间:(1)()3f x x x =-;(2)()232ln f x x x =-.【参考答案】(1)单调递增区间为3,⎛⎫-∞- ⎪ ⎪⎝⎭和3⎛⎫∞ ⎪ ⎪⎝⎭,+,单调递减区间为33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,.(2)单调递增区间为3,⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭,单调递减区间为30,⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭。
(2)函数的定义域为(0,+∞),()223162x f x x x x-=-=⋅'。
令f′(x )>0,即23120x x -⋅>,解得303x -<或33x 。
又∵x >0,∴3x 令f′(x )<0,即23120x x -⋅<,解得3x <30x <,又∵x >0,∴0x <。
∴f (x )的单调递增区间为⎫+∞⎪⎪⎝⎭,单调递减区间为⎛ ⎝⎭。
【名师点睛】1.在某个区间(,)a b 内,如果()0f x '>,那么函数()y f x =在这个区间内单调递增;如果()0f x '<,那么函数()y f x =在这个区间内单调递减.注意:在某个区间内,()0f x '>(()0f x '<)是函数()f x 在此区间内单调递增(减)的充分条件,而不是必要条件。
函数()f x 在(,)a b 内单调递增(减)的充要条件是()0f x '≥(()0f x '≤)在(,)a b 内恒成立,且()f x '在(,)a b 的任意子区间内都不恒等于0.2.求可导函数单调区间的基本步骤:(1)确定定义域;(2)求导数()f x ';(3)解不等式()0f x '>,解集在定义域内的部分为单调递增区间;(4)解不等式()0f x '<,解集在定义域内的部分为单调递减区间.3.在利用导数求函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域,解题过程中,只能在定义域内讨论,定义域为实数集R 可以省略不写。
导数的概念及运算--附答案

3.1导数的概念及运算(学案) 姓名【一.导数的意义】1.函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率 0000()()limlimx x f x x f x yx x∆→∆→+∆-∆=∆∆ 称为函数()y f x =在0x x =处的导数.其几何意义为:【二.导数的运算公式】①()c '= ;②()nx '= ;③(sin )x '= ;④(cos )x '= ;⑤()xa '= ;⑥()x e '= ;⑦(log )a x '= ;⑧(ln )x '= ;⑨1()x'=;⑩'= ; 【三.导数的运算法则】①.和差的导数:[()()]f x g x '±= ;②.[()]C f x '⋅= ;其中C 为常数。
③.积的导数:[()()]f x g x '= ;④.商的导数:()()f x g x '⎛⎫ ⎪⎝⎭=(()0)g x ≠。
【四.复合函数的导数】设函数()u g x =在点x 处有导数x u ',函数()y f u =在点x 的对应点u 处有导数u y ',则复合函数(())y f g x =在点x 处也有导数,且x y '=__ ______, 【五.求导】1.求导:①)5'⋅xa x (=5x 4·a x +x 5·a x ln a;② sin(2)3x π'⎛⎫+ ⎪⎝⎭=③2ln 1x x '⎛⎫ ⎪+⎝⎭=2.已知 f (x )=x 2+3x (2)f ',则(2)f '=__-2___.3.求函数y =(x -1)(x -2)·…·(x -100) (x >100)的导数.解析:两边取对数得ln y =ln(x -1)+ln(x -2)+…+ln(x -100).两边对x 求导:y ′y =1x -1+1x -2+…+1x -100.∴y ′=⎝⎛⎭⎫1x -1+1x -2+…+1x -100·(x -1)(x -2)·…·(x -100).【六.导数的几何意义】4.已知曲线y =13x 3+43.(1)求曲线在(2,4)处的切线方程;(2)求曲线过点(2,4)的切线方程.解 (1)∵y =13x 3+43,∴y ′=x 2,∴曲线在点(2,4)处的切线的斜率k =y ′|x =2=4 由y -4=4(x -2),得4x -y -4=0.∴曲线在点(2,4)处的切线方程为 4x -y -4=0(2)设曲线y =13x 3+43与过点P (2,4)的切线相切于点A ⎝⎛⎭⎫x 0,13x 30+43 则切线的斜率k =y ′|x =x 0=x 20. ∴切线方程为y -⎝⎛⎭⎫13x 30+43=x 20(x -x 0),即y =x 20x -23x 30+43∵点P (2,4)在切线上,∴4=2x 20-23x 30+43即x 30-3x 20+4=0,∴x 30+x 20-4x 20+4=0, ∴x 20(x 0+1)-4(x 0+1)(x 0-1)=0, ∴(x 0+1)(x 0-2)2=0,解得x 0=-1或x 0=2,故所求的切线方程为4x -y -4=0或x -y +2=05.在平面直角坐标系xOy 中,已知P 是函数f (x )=e x (x >0)的图象上的动点,该图象在点P 处的切线l 交y 轴于点M ,过点P 作l 的垂线交y 轴于点N ,设线段MN 的中点的纵坐标为t ,则t 的最大值是___max 11()2t e e=+_____. 解析:设00(,),xP x e 则00000:(),(0,(1))x x x l y ee x x M x e -=-∴-,过点P 作l 的垂线000000(),(0,)x x x x y e e x x N e x e ---=--+,00000000011[(1)]()22x x x x x x t x e e x e e x e e --=-++=+-00'01()(1)2x x t e e x -=+-,所以,t 在(0,1)上单调增,在(1,)+∞单调减,max 11()2t e e=+。
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专题12 导数的概念与运算
【练一练】
一.选择题
1.设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x﹣y﹣6=0平行,则a=()
A. 1
B. 0.5
C. 0.5
- D. -1
2. 某物体的运动路程S(单位:m)与时间t(单位:s)的关系可用函数S(t)=t3﹣2表示,则此物体在t=1s时的瞬时速度(单位:m/s)为()
A.1
B.3
C. -1
D.0
3. 设P为曲线C:y=x2+2x+3上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围为
]
2
,
4
[
π
π
,则点P横坐标
的取值范围为()
A. (﹣∞,5.0]
B. [﹣1,0]
C. [0,1]
D. [5.0,+∞]
4. 函数y=xsin2x的导数是()
A. y′=sin2x﹣xcos2x
B. y′=sin2x﹣2xcos2x
C. y′=sin2x+xco s2x
D. y′=sin2x+2xcos2x
【答案】D
【解析】
试题分析:由y=xsin2x,则y′=(xsin2x)′=x′sin2x+x(sin2x)′=sin2x+xcos2x•(2x)′=sin2x+2xcos2x.
5. 已知f(x)=alnx+x2(a>0),若对任意两个不等的正实数x1,x2,都有
2
)
(
)
(
1
2
1
2>
-
-
x
x
x
f
x
f
恒成立,
则a的取值范围是()
A. (0,1]
B. (1,+∞)
C. (0,1)
D. [1,+∞)
二、填空题
6. 已知函数f(x)=xex, 则f ′(2)=________.
【答案】3e2
【解析】f ′(x)=ex +xex ,f ′(2)=e2+2e2=3e2.
7. 已知P 点在曲线F :y =3x -x 上,且曲线F 在点P 处的切线与直线x +2y =0垂直,则点P 的坐标为_____.
【答案】(-1,0)或(1,0)
【解析】 y ′=32x -1=2
x =±1,∴P(±1,0).
三.解答题 8. 已知函数b x ax x f +=
2)(,且f(x)的图象在x =1处与直线y =2相切.
(1) 求函数f(x)的解析式;
(2) 若P(x0,y 0)为f(x)图象上的任意一点,直线l 与f(x)的图象切于P 点,求直线l 的斜率的取值范围.
令t =110+x ,t ∈(0,1],则k =4(22t -t)=82)21(-t -12
,∴k ∈]4,21[-.。