内容正文:
小题自检13 导数及其简单应用
一、考情考向分析
以选择题或填空题形式考查导数及其简单应用时,一般有两个角度:一是根据导数的几何意义求解与切线有关的问题,二是用导数研究函数的性质问题.难度为中低档.[来源:学|科|网]
二、通关必备知识
1.审题思维必备
(1)看到切线问题,想到利用导数几何意义列方程求解.
(2)看到与函数单调性、极值、最值有关问题时,想到利用导数求解.
2.解题方法必备
(1)与切线有关的解题方法
①已知切点A(x0,f(x0))求斜率k,即求该点处的导数值:k=f′(x0);
②已知斜率k,求切点A(x1,f(x1)),即解方程f′(x1)=k;
③已知过某点M(x1,f(x1))(不是切点)的切线斜率为k时,常需设出切点A(x0,f(x0)),利用k=求解.
(2)利用导数研究函数单调性的步骤
①确定函数f(x)的定义域;
②求f′(x);
③求方程f′(x)=0在定义域内的所有实数根;
④将函数f(x)的间断点(即f(x)无定义的点)的横坐标和各实数根按从小到大的顺序排列起来,分成若干个小区间;
⑤确定f′(x)在各小区间内的符号,由此确定每个区间的单调性.
(3)利用导数研究函数极值、最值的方法
①若求极值,则先求方程f′(x)=0的根,再检查f′(x)在方程根的左右函数值的符号.
②若已知极值大小或存在情况,则转化为已知方程f′(x)=0根的大小或存在情况来求解.
③求函数f(x)在闭区间[a,b]的最值时,在得到极值的基础上,结合区间端点的函数值f(a),f(b)与f(x)的各极值进行比较得到函数的最值.
三、三年真题再现[来源:Zxxk.Com]
1.(2019·全国卷Ⅲ)已知曲线y=aex+xln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( )
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
D [∵y′=aex+ln x+1,∴k=y′|x=1=ae+1,
∴切线方程为y-ae=(ae+1)(x-1),
即y=(ae+1)x-1.
∵已知切线方程为y=2x+b,
∴解得]
2.(2018·全国卷Ⅰ)设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为( )
A.y=-2x B.y=-x[来源:学科网]
C.y=2x D.y=x
D [方法一 ∵f(x)=x3+(a-1)x2+ax,
∴f′(x)=3x2+2(a-1)x+a.
又f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x)恒成立,
即-x3+(a-1)x2-ax=-x3-(a-1)x2-ax恒成立,
∴a=1,∴f′(x)=3x2+1,∴f′(0)=1,
∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.
方法二 ∵f(x)=x3+(a-1)x2+ax为奇函数,
∴f′(x)=3x2+2(a-1)x+a为偶函数,
∴a=1,即f′(x)=3x2+1,∴f′(0)=1,
∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.]
3.(2017·全国卷Ⅱ)若x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,则f(x)的极小值为( )
A.-1 B.-2e-3
C.5e-3 D.1
A [函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1,
则f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)·ex-1=ex-1·[x2+(a+2)x+a-1].
由x=-2是函数f(x)的极值点得f′(-2)=e-3·(4-2a-4+a-1)=(-a-1)e-3=0,所以a=-1.
所以f(x)=(x2-x-1)ex-1,f′(x)=ex-1·(x2+x-2).
由ex-1>0恒成立,得x=-2或x=1时,f′(x)=0,
且x<-2时,f′(x)>0;
-2<x<1时,f′(x)<0;x>1时,f′(x)>0.
所以x=1是函数f(x)的极小值点.
所以函数f(x)的极小值为f(1)=-1.]
4.(2018·全国卷Ⅲ)曲线y=(ax+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为-2,则a=________.
-3 [∵y′=(ax+a+1)ex,∴当x=0时,y′=a+1,
∴a+1=-2,得a=-3.]
5.(2019·全国卷Ⅰ)曲线y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线方程为________.
y=3x [y′=3(2x+1)ex+3(x2+x)ex=ex(3x2+9x+3),
∴斜率k=e0×3=3,∴切线方程为y=3x.]
6.(2018·全国卷Ⅱ)曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为________.
y=2x [∵y=2ln(x+1),∴y′=.令x=0,得y′=2,由切线的几何意义得切线斜率为2,