内容正文:
第02讲 导数及其应用
【考点归纳】
考点一:导数的概念和几何意义
1.(2023·陕西宝鸡·统考二模)已知抛物线C:
,(
)的焦点为F,
为C上一动点,若曲线C在点M处的切线的斜率为
,则直线FM的斜率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】运用导数几何意义表示出M坐标,结合斜率公式计算即可.
【详解】∵
,
∴
,
,
∴
,
由题意知,
,解得:
,
又∵M在
上,
∴
,解得:
,
∴
,
∴
.
故选:B.
2.(2023·河北邯郸·统考二模)已知直线
是曲线
的切线,则
( )
A.
B.1
C.
D.2
【答案】B
【分析】根据给定条件,求出函数
的导数,再利用导数的几何意义求解作答.
【详解】函数
,求导得
,令直线
与曲线
相切的切点为
,
于是
且
,所以
.
故选:B
3.(2023·广东佛山·统考二模)若斜率为1的直线
与曲线
和圆
都相切,则实数
的值为( )
A.
B.0
C.2
D.0或2
【答案】D
【分析】设直线
与曲线
的切点为
,先根据导数的几何意义求出
在切点
处的切线方程,再根据直线与圆相切和圆心到直线距离的关系列式求解即可.
【详解】设直线
与曲线
的切点为
,
由
,则
,
则
,
,即切点为
,所以直线
为
,
又直线
与圆
都相切,则有
,解得
或
.
故选:D.
考点二:导数研究函数的单调性问题
4.(2023·河南信阳·高三统考期末)已知m、n为实数,
,若
对
恒成立,则
的最小值为( )
A.1
B.2
C.-1
D.3
【答案】C
【分析】求出函数的导数,判断可得
,即可求得函数的单调区间,从而求出函数的最小值,依题意可得不等式,即可得到目标式大于等于一个关于
的函数表达式,构造新函数求得其最小值,可得答案.
【详解】因为
,所以
,
若
时,则
恒成立,所以
在
上单调递增,
时,
,显然不符合题意;
若
时,分式
无意义,不符合题意;
当
时,令
,解得
,当
时,
,当
时,
,
所以
在
上单调递减,在
上单调递增,
所以
,
所以
,则
,则
,
令
,则
,
易知当
时,
,当
时,
,
即
在
上单调递减,在
上单调递增,所以
,
所以
,即
的最小值为
.
故选:C.
【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题,注意分类讨论与数形结合思想的应用,二是函数的零点,不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
5.(2023秋·河南郑州·高三校联考期末)若函数
在
上单调递减,则实数a的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】依题意转化为
,令
,利用导数求出
可得答案.
【详解】依题意,
,令
,则
,
令
,则
,
令
,则
,故当
时,
,
当
时,
,故
在
上单调递减,在
上单调递增,故
,故
,则
,
故实数a的取值范围为
.
故选:D.
6.(2023·全国·高三专题练习)已知
,
,
,其中e为自然对数的底数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】构造函数
,
,利用导数判断其单调性即可判断
的大小;
,可构造函数
判断
与
的大小,构造函数
判断
与
的大小,从而可判断
的大小.
【详解】令
EMBED Equation.DSMT4 ,
,
令
EMBED Equation.DSMT4 ,
则
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 ,
当
时,
,则
在
上单调递增,又
,
所以当
时,
,又
,
所以
在
上恒成立,又
,所以
,即
.
令
,则
,
当
时,
,所以
在
上单调递减,
所以当
时,
,即
,
令
,则
,
在
上单调递减,
所以当
时,
,即
,
所以
在
上恒成立,
令
,则
,所以
,
综上所述,
.
故选:D.
考点三:利用导数研究函数的极值
7.(2023·贵州铜仁·统考二模)已知函数
和
有相同的极大值,则
( )
A.0
B.2
C.
D.
【答案】A
【分析】利用导数,先求得
的极大值,然后根据
与
有相同的极大值求得
.
【详解】求导
,令
,解得
,令
,解得
,
∴
在
上单调递增,在
上单调递减,
∴
在
处取得极大值
,
,令
,解得
,令
,解得
,
∴
在
上单调递增,在
上单调递减,
∴
在
处取得极大值
,
依据题意,
和
有相同的极大值,故
,解得
.
故选:A
8.(2023·山东聊城·统考二模)已知函数
(
且
)有一个极大值点
和一个极小值点
,且
,则a的取值范围为 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据导数的正负可知
不合题意,当
时,