内容正文:
2025年高二数学复习与预习手册(寒假不停学)(人教A版2019)
预习02 导数的运算
知识点 1 :导数的计算
1.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
基本初等函数
导函数
(为常数)
2.导数的运算法则
若存在,则有:
加减运算
乘法运算
除法运算
,则.
3.复合函数的导数
复合函数的导数和函数,的导数间关系为:
知识点 2 :求切线方程
1.求曲线“在”点处的切线方程:
第一步:计算切点的纵坐标;第二步:计算切线斜率;
第三步:计算切线方程.切线过切点,切线斜率;
第四步:根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
2.求曲线“过”点处的切线方程
第一步:设切点为;第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
考点01 利用导数公式求函数的导数
【方法点拨】(1)若求导函数符合导数公式,则直接利用公式求解.
(2)对于不能直接利用公式的类型,一般遵循“先化简,再求导”的基本原则,避免不必要的运算失误.
例1.(多选)下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【详解】对于A,,故A不正确;
对于B,,故B不正确;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D正确;
故选:CD.
例2.以正弦曲线上一点为切点的切线为直线,则直线的倾斜角的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由函数,得.设,
则以点为切点的切线的斜率为.
设以点为切点的切线的倾斜角为,则.
由,可得,
所以直线的倾斜角的范围.
故选:A.
变式1-1.设,,⋯,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:因为,
所以,,
,,
所以4为最小正周期,故.
故选:A
变式1-2.下列各式正确的是( )
A. B.,且
C. D.
【答案】B
【详解】对于A,,该选项错误;
对于B,,该选项正确;
对于C,是个常数,所以,该选项错误;
对于D,,该选项错误;
故选:B.
变式1-3.已知函数及其导数,若存在使得,则称是的一个“巧值点”.下列四个函数中,没有“巧值点”的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对于A:,由,解得或,
所以存在“巧值点”;
对于B:,作函数与的图象,由图可知函数与有交点,
则方程有解,所以存在“巧值点”;
对于C:,由,得,
解得,所以存在“巧值点”;
对于D:,因为,所以无实数解,
所以不存在“巧值点”.
故选:D.
考点02 求函数的和、差、积、商的导数
【方法点拨】熟记导数的四则运算公式,还要注意挖掘知识的内在联系及其规律.
注意:当不易直接应用导数公式时,应先对函数进行化简,再求导.
例3.已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为,
所以.
故选:C.
例4.在下列函数中,导函数值不可能取到1的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对于A,,令,得,即A选项导函数值可以取到1;
对于B,,令,得,,即B选项导函数值可以取到1;
对于C,,令 ,得,
由于,所以,即C选项导函数值可以取到1;
对于D,,令,则,不存在使其成立,即D选项导函数值不可能取到1,
故选:D.
变式2-1.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1).
(2)
.
(3).
(4).
变式2-2.已知函数,则 .
【答案】
【详解】令,
则,所以,
所以
.
故答案为:.
变式2-3.已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由,则.
故选:D.
考点03 求复合函数的导数
【方法点拨】求复合函数的导数的步骤:①选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;②分别求各层函数对相应变量的导数;③把上述求导的结果相乘;④把中间变量回代
例5.已知函数,则 .
【答案】
【详解】函数,求导得,
所以.
故答案为:
例6.函数的导数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
.
故选:B.
变式3-1.已知某函数的导数为,则这个函数可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对于A,函数可以看作和的复合函数,
∴,符合题意;
对于B,,∴,不符合题意;
对于C,可以看作和的复合函数,
∴,不符合题意;
对于D,,∴,不符合题意.
故选:A.
变式3-2.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)结合题意可得:.
(2)结合题意可得:.
(3)
.
所以.
变式3-3.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)∵,
∴.
(2).
(3)∵,
∴.
考点04 利用导数求函数式中的参数
【方法点拨】注意是一个数字,不是一个函数
例7.已知是函数的导函数,若,则( )
A. B. C.2 D.3
【答案】B
【详解】因为,所以.
令,得,所以,
所以,则.
故选:B.
例8.已知函数,则 .
【答案】
【详解】由已知,,
令得,.
∴,
∴.
故答案为:.
变式4-1.若函数,则 .
【答案】
【详解】因为,所以,
得到,解得,
故答案为:.
变式4-2.若函数,则 .
【答案】
【详解】对求导,得,
所以,解得,
所以,将代入,可得.
故答案为:
变式4-3.已知函数,则 .
【答案】/
【详解】函数,则,
则,
所以,则,
则.
故答案为:.
考点05 利用导数求在某点处的切线方程
【方法点拨】此类问题往往涉及切点、切点处的导数、切线方程三个主要元素,其他的条件可以进行转化,从而转化为这三个要素间的关系.
例9.已知曲线上一点,求:
(1)曲线在点处的切线的斜率;
(2)曲线在点处的切线方程.
【答案】(1)4
(2).
【详解】(1)
曲线在点处的切线的斜率为4.
(2)由(1)知曲线在点处的切线的斜率是4,
切线方程是,即.
例10.曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【详解】由题可得,当时,,
即曲线在点处的切线斜率,所以所求切线方程为.
故答案为:
变式5-1.已知函数,则曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,故,,所以曲线在处的切线方程为,即.
故选:D.
变式5-2.已知为奇函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为为奇函数,且在处有定义,
所以,因为,所以,故,
而,得到切点为,又,
设切线斜率为,由斜率的几何意义得,
故切线方程为,化简得,故D正确.
故选:D
变式5-3.已知为奇函数,当时,,则曲线在点处的切线方程是 .
【答案】
【详解】当时,,即,
∴,∴,又,
则曲线在点处的切线方程是,
即.
故答案为:.
考点06 利用导数求过某点处的切线方程
【方法点拨】注意题意中的点并不是切点,需假设切点坐标
例11.若过点作曲线的切线,则这样的切线共有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
【答案】C
【详解】设切点为,由,所以,得,
所以切线方程为,即.
因为切线过点,所以,解得或,
所以过点作曲线的切线可以作2条.
故选:C
例12.曲线过点的切线方程为 .
【答案】或
【详解】,
因为点不在曲线上,
所以设切线的切点是,则切线的斜率,
又切线过点和,
所以,
所以,
化简得,
因为,所以或.
所以,或,
所以所求切线方程是或,
即或.
故答案为:或.
变式6-1.(多选)过点作曲线的切线,则切线方程可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【详解】
∵.设曲线的切点为,则,.
∴切线方程为.
又切线经过点,则,解得或,
∴切点为时,切线方程为;切点为时,切线方程为.
故选:AB.
变式6-2.过点作曲线的切线,则切线方程为 .
【答案】
【详解】因为点不在曲线上,设切点,且,则,①
又,则切线斜率为,②
由①②解得,,所以,切线的斜率为,
切线方程为,即.
故答案为:.
变式6-3.平面直角坐标系中,过坐标原点和点分别作曲线:的切线和,求直线、与轴所围成的封闭图形的面积.
【答案】
【详解】,
设直线与曲线切于点,其斜率为,
的方程为,因为在直线上,所以,
解得,的方程为,
设直线与曲线切于点,其斜率为,
的方程为,因为在直线上,所以,
解得,的方程为,
由解得,
所以直线、的交点坐标为,
直线、与轴所围成的封闭图形是以点、点之间的线段为底,为高的三角形,所以封闭图形的面积为.
考点07 利用导数公式求切点坐标问题
例13.(多选)曲线的一条切线平行于直线,则切点的坐标可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【详解】设点,因为,则,
由题意可知:,解得,
当时,,此时点的坐标为;
当时,,此时点的坐标为;
故选:AB.
例14.已知直线和曲线相切,则切点坐标为 ,实数a的值为 .
【答案】
【详解】设直线与曲线相切于点,
则
,
故,解得或,
当时,;当时,.
切点坐标为或.
当切点为时,有,故(舍去).
当切点为时,有,故,
因此切点坐标为,的值为.
故答案为:;
变式7-1.已知直线和曲线相切,求a的值及切点坐标.
【答案】当时,切点坐标为;当时,切点坐标为.
【详解】设直线l与曲线C相切于点,
因为函数,可得,所以,
由题意得,解得或,所以切点的坐标为或,
当切点的坐标为时,有,解得.
当切点的坐标为(2,3)时,有,解得,
所以当时,切点坐标为;当时,切点坐标为.
变式7-2.设b为实数,若直线为函数图象的切线,求b的值及切点坐标.
【答案】,切点或,切点
【详解】设切点坐标为 ,
由函数的导数为,
由直线得到斜率为,得到 ,
解得,
把代入中解得,
把代入中解得,
所以切点坐标是或,
当切点坐标是,代入直线的方程,得:;
当切点坐标是,代入直线的方程,得:.
变式7-3.函数的图像在点处的切线为,则实数的值为 ,切点的坐标为 .
【答案】
【详解】由题意得:,
设直线与相切于点,,
又直线恒过点,,
,解得:,
,切点
故答案为:;.
【点睛】方法点睛:本题考查“在”与“过”某一点的曲线切线方程的求解,方法如下:
(1)“在”:该点必为切点,则切线方程为;
(2)“过”:分为该点是切点和不是切点两种情况,若是切点,则与“在”某一点的切线方程的求法相同;若不是切点,求法如下:
①假设切点坐标;
②利用切线斜率,构造方程,可求得切线斜率;
③根据直线点斜式求得切线方程:.
考点08 切线平行、垂直问题
例15.若曲线在点处的切线与直线垂直,则实数a的值为( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】D
【详解】由,求导,
则在点处的切线的斜率为,
而在点处的切线与直线垂直,
则,故.
故选:D
例16.已知函数.若曲线在点处的切线与其在点处的切线相互垂直,则的一个取值为 .
【答案】(答案不唯一)
【详解】,由题意可知,,
即,所以,得,,,
或,得,,,
所以,,,
所以的一个取值为.
故答案为:(答案不唯一)
变式8-1.已知函数.
(1)求曲线过点处的切线;
(2)若曲线在点处的切线与曲线在处的切线平行,求的值.
【答案】(1)或
(2)
【详解】(1)由导数公式得,
设切点坐标为,设切线方程为:
由题意可得: ,
所以或,
从而切线方程为或.
(2)由(1)可得:曲线在点处的切线方程为,
由,可得曲线在处的切线斜率为,
由题意可得, 从而,
此时切点坐标为,曲线在处的切线方程为,
即,故符合题意,所以.
变式8-2.若曲线在点处的切线与直线垂直,则实数a的值为( )
A.-4 B.-3 C.4 D.3
【答案】D
【详解】因为,所以,
当时,,
所以曲线在点处的切线的斜率等于3,
所以直线的斜率等于,
即,解得,
故选:D.
变式8-3.与曲线和都相切的直线与直线垂直,则=( )
A.-8 B.-3 C.4 D.6
【答案】A
【详解】因为直线与直线垂直,所以直线的斜率为2,
设直线与相切于,
因为,所以,解得,故直线与相切于,
设直线与相切于,
因为,则,解得,则,
所以直线的方程为,即,
在直线上,则,解得.
故选:A.
1.(2023-24高二上·河北石家庄·期末)下列求导正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】对于选项A:,故A错误;
对于选项B:,故B错误;
对于选项C:,故C正确;
对于选项D:,故D错误;
故选:B.
2.(2023-24高三上·广东·阶段练习)函数的图象在点处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由,得,,
则的图象在点处的切线方程为,即,
令,得,令,得,
则该切线与坐标轴所围成的三角形的面积为,
故选:C.
3.(2023-24高三上·河南·阶段练习)曲线在处的切线经过点,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【详解】,由导数几何意义知,
在处的切线斜率为,
当时,切线经过点,故有,解得.
故选:C.
4.(2023-24高二上·云南曲靖·阶段练习)已知m,n为非零常数,函数,则( )
A. B.0 C.2 D.4
【答案】C
【详解】函数,
则,
故.
故选:C.
5.(2023-24高三上·湖北·期末)函数在处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数,求导得,
在处的切线斜率为,
又在处的切线与直线垂直,
所以,解得.
故选:B.
6.(2025高三·全国·专题练习)已知直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设直线与曲线的切点为,与曲线的切点为,
对函数求导得,对函数求导得,
则曲线在处的切线方程为,即,
曲线在处的切线方程为,
即,
所以,解得,
故,,所以.
故选:C.
7.(2023-24高三上·陕西咸阳·期中)(多选)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【详解】A. ,选项A正确.
B.,选项B正确.
C.为常数,选项C正确.
D. ,选项D错误.
故选:ABC.
8.(2024·海南·模拟预测)(多选)已知,若函数的图象在点处的切线与轴平行,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】解:,由题意知.
对于A,因为,,所以,所以,故A正确;
对于B,同理,所以,故B错误;
对于C,若,,,则,故C错误;
对于D,由,得,
由,得,所以,故D正确.
故选:AD
9.(2023-24高二上·全国·课后作业)若曲线在点处的切线的斜率为2,则 .
【答案】2
【详解】由题得,
由,得.
故答案为:2
10.(2022·河南安阳·模拟预测)曲线的一条切线经过点,则该切线的斜率为 .
【答案】
【详解】因为,所以,设切点为,则,
所以,解得,所以,即切线的斜率为.
故答案为:
11.(2023-24高三上·山西长治·阶段练习)已知函数,,存在直线过点与曲线和都相切,则 .
【答案】
【详解】设直线与曲线相切于点,与曲线相切于点,
由,则,则,则切线为,
又切线过点,所以,即,所以,
所以切线方程为,由,则,
则,解得.
故答案为:
12.(2023-24高二下·全国·课后作业)求下列函数的导数:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设,
所以.
(2)设,则.
所以.
13.(2023-24高二上·河北邯郸·期末)已知函数,其中是的导函数.
(1)求;
(2)求曲线在原点处的切线方程.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1),,
.
(2),,
在处切线斜率为,切线为.
14.(2023-24高二上·云南昆明·期末)已知函数,函数.
(1)若曲线在处的切线与两坐标轴围成的三角形面积为,求实数的值;
(2)若直线与曲线,都相切,求实数的值.
【答案】(1)
(2)2
【详解】(1)函数,求导得,则,而,
因此曲线在处的切线方程为,
当时,;当时,,依题意,,
又,所以.
(2)设直线与曲线,相切的切点分别为,
函数,求导得,则,,即,,
因此直线与曲线,相切的切点分别为,,
于是,解得,
所以实数的值为2.
15.(2023-24高二下·陕西渭南·期中)已知函数
(1)求在处的切线方程;
(2)若求证:曲线上任意一点处的切线与直线和直线围成的三角形面积为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解答
【详解】(1)由,可得,
所以,又,
所以在处的切线方程为,即;
(2),所以,
设为曲线上任一点,所以,又,
所以过的切线方程为,
令,则可得,令,可得,
从而切线与直线的交点为,切线与直线的交点为,
点处的切线与直线和直线所围成的三角形的面积为:
,为定值.
2
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$$2025年高二数学复习与预习手册(寒假不停学)(人教A版2019)
预习02 导数的运算
知识点 1 :导数的计算
1.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
基本初等函数
导函数
(为常数)
2.导数的运算法则
若存在,则有:
加减运算
乘法运算
除法运算
,则.
3.复合函数的导数
复合函数的导数和函数,的导数间关系为:
知识点 2 :求切线方程
1.求曲线“在”点处的切线方程:
第一步:计算切点的纵坐标;第二步:计算切线斜率;
第三步:计算切线方程.切线过切点,切线斜率;
第四步:根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
2.求曲线“过”点处的切线方程
第一步:设切点为;第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
考点01 利用导数公式求函数的导数
【方法点拨】(1)若求导函数符合导数公式,则直接利用公式求解.
(2)对于不能直接利用公式的类型,一般遵循“先化简,再求导”的基本原则,避免不必要的运算失误.
例1.(多选)下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
例2.以正弦曲线上一点为切点的切线为直线,则直线的倾斜角的范围是( )
A. B.
C. D.
变式1-1.设,,⋯,,,则( )
A. B. C. D.
变式1-2.下列各式正确的是( )
A. B.,且
C. D.
变式1-3.已知函数及其导数,若存在使得,则称是的一个“巧值点”.下列四个函数中,没有“巧值点”的是( )
A. B. C. D.
考点02 求函数的和、差、积、商的导数
【方法点拨】熟记导数的四则运算公式,还要注意挖掘知识的内在联系及其规律.
注意:当不易直接应用导数公式时,应先对函数进行化简,再求导.
例3.已知函数,则( )
A. B.
C. D.
例4.在下列函数中,导函数值不可能取到1的是( )
A. B. C. D.
变式2-1.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4).
变式2-2.已知函数,则 .
变式2-3.已知,则( )
A. B.
C. D.
考点03 求复合函数的导数
【方法点拨】求复合函数的导数的步骤:①选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;②分别求各层函数对相应变量的导数;③把上述求导的结果相乘;④把中间变量回代
例5.已知函数,则 .
例6.函数的导数为( )
A.
B.
C.
D.
变式3-1.已知某函数的导数为,则这个函数可能是( )
A. B. C. D.
变式3-2.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
变式3-3.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
考点04 利用导数求函数式中的参数
【方法点拨】注意是一个数字,不是一个函数
例7.已知是函数的导函数,若,则( )
A. B. C.2 D.3
例8.已知函数,则 .
变式4-1.若函数,则 .
变式4-2.若函数,则 .
变式4-3.已知函数,则 .
考点05 利用导数求在某点处的切线方程
【方法点拨】此类问题往往涉及切点、切点处的导数、切线方程三个主要元素,其他的条件可以进行转化,从而转化为这三个要素间的关系.
例9.已知曲线上一点,求:
(1)曲线在点处的切线的斜率;
(2)曲线在点处的切线方程.
例10.曲线在点处的切线方程为 .
变式5-1.已知函数,则曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
变式5-2.已知为奇函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
变式5-3.已知为奇函数,当时,,则曲线在点处的切线方程是 .
考点06 利用导数求过某点处的切线方程
【方法点拨】注意题意中的点并不是切点,需假设切点坐标
例11.若过点作曲线的切线,则这样的切线共有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
例12.曲线过点的切线方程为 .
变式6-1.(多选)过点作曲线的切线,则切线方程可能是( )
A.
B.
C.
D.
变式6-2.过点作曲线的切线,则切线方程为 .
变式6-3.平面直角坐标系中,过坐标原点和点分别作曲线:的切线和,求直线、与轴所围成的封闭图形的面积.
考点07 利用导数公式求切点坐标问题
例13.(多选)曲线的一条切线平行于直线,则切点的坐标可能为( )
A. B. C. D.
例14.已知直线和曲线相切,则切点坐标为 ,实数a的值为 .
变式7-1.已知直线和曲线相切,求a的值及切点坐标.
变式7-2.设b为实数,若直线为函数图象的切线,求b的值及切点坐标.
变式7-3.函数的图像在点处的切线为,则实数的值为 ,切点的坐标为 .
考点08 切线平行、垂直问题
例15.若曲线在点处的切线与直线垂直,则实数a的值为( )
A.1 B. C.2 D.3
例16.已知函数.若曲线在点处的切线与其在点处的切线相互垂直,则的一个取值为 .
变式8-1.已知函数.
(1)求曲线过点处的切线;
(2)若曲线在点处的切线与曲线在处的切线平行,求的值.
变式8-2.若曲线在点处的切线与直线垂直,则实数a的值为( )
A.-4 B.-3 C.4 D.3
变式8-3.与曲线和都相切的直线与直线垂直,则=( )
A.-8 B.-3 C.4 D.6
1.(2023-24高二上·河北石家庄·期末)下列求导正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023-24高三上·广东·阶段练习)函数的图象在点处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
3.(2023-24高三上·河南·阶段练习)曲线在处的切线经过点,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
4.(2023-24高二上·云南曲靖·阶段练习)已知m,n为非零常数,函数,则( )
A. B.0 C.2 D.4
5.(2023-24高三上·湖北·期末)函数在处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
6.(2025高三·全国·专题练习)已知直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B. C. D.
7.(2023-24高三上·陕西咸阳·期中)(多选)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2024·海南·模拟预测)(多选)已知,若函数的图象在点处的切线与轴平行,则( )
A. B.
C. D.
9.(2023-24高二上·全国·课后作业)若曲线在点处的切线的斜率为2,则 .
10.(2022·河南安阳·模拟预测)曲线的一条切线经过点,则该切线的斜率为 .
11.(2023-24高三上·山西长治·阶段练习)已知函数,,存在直线过点与曲线和都相切,则 .
12.(2023-24高二下·全国·课后作业)求下列函数的导数:
(1);
(2).
13.(2023-24高二上·河北邯郸·期末)已知函数,其中是的导函数.
(1)求;
(2)求曲线在原点处的切线方程.
14.(2023-24高二上·云南昆明·期末)已知函数,函数.
(1)若曲线在处的切线与两坐标轴围成的三角形面积为,求实数的值;
(2)若直线与曲线,都相切,求实数的值.
15.(2023-24高二下·陕西渭南·期中)已知函数
(1)求在处的切线方程;
(2)若求证:曲线上任意一点处的切线与直线和直线围成的三角形面积为定值.
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