专题3.1 导数的概念及运算(专题突破练)-【第一梯队】2026年高考数学二轮专题突破教用课件
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教辅
内容正文:
专题三 导数及其应用
3.1 导数的概念及运算
数 学
新高考专用
目 录
高考真题
高考模拟
练速度
练思维
练风向
考点1 曲线在某点或过某点的切线
考点2 曲线的公切线
考点1 曲线在某点或过某点的切线
高考真题
1.(2020课标Ⅰ理,6,5分,易)函数f(x)=x4-2x3的图象在点(1, f(1))处的切线方程为
( )
A.y=-2x-1 B.y=-2x+1
C.y=2x-3 D.y=2x+1
B
解析 f'(x)=4x3-6x2,则f'(1)=4-6=-2,易知f(1)=1-2=-1,由点斜式可得函数f(x)的图象在点(1,
f(1))处的切线方程为y-(-1)=-2(x-1),即y=-2x+1.故选B.
目 录
2.(2023全国甲文,8,5分,易)曲线y= 在点 处的切线方程为 ( )
A.y= x B.y= x
C.y= x+ D.y= x+
C
解析 由y= ,可得y'= ,则y'|x=1= ,∴曲线在点 处的切线方程为y- = (x-1),
即y= x+ ,故选C.
目 录
3.(2024全国甲理,6,5分,易)设函数f(x)= ,则曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线与两坐
标轴所围成的三角形的面积为 ( )
A. B. C. D.
A
目 录
解析 f'(x)= ,
∴曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线的斜率k=f '(0)=3,
∴切线的方程为y=3x+1,
令x=0,得y=1;令y=0,得x=- ,
∴曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为S= ×1× = .
目 录
4.(2021新高考Ⅰ,7,5分,中)若过点(a,b)可以作曲线y=ex的两条切线,则 ( )
A.eb<a B.ea<b C.0<a<eb D.0<b<ea
D
解析 设切点坐标为(x0,y0),则y0= .
对y=ex求导得y'=ex,则切线斜率k= ,
切线方程为y- = (x-x0),
因为切线过点(a,b),所以b- = (a-x0),
即 (a-x0+1)-b=0(*).
由题意知方程(*)有两个解.(不能直接求方程(*)的解,考虑其对应函数有两个零点,利用
导数法求解)设g(x)=ex(a-x+1)-b,则g'(x)=ex(a-x),
目 录
令g'(x)>0,得x<a,令g'(x)<0,得x>a,
故函数g(x)在x=a处取得极大值,也是最大值.
要使g(x)有两个零点,则必有g(a)>0,即ea(a-a+1)-b>0,即b<ea.
结合选项知选D.
目 录
小题速解
当x→-∞时,曲线y=ex的切线的斜率k>0且k趋向于0,当x→+∞时,曲线y=ex的切线的
斜率k>0且k趋向于+∞,结合图象可知,两切线的交点应该在x轴上方,且在曲线y=ex的下
方,∴0<b<ea,故选D.
目 录
5.(2025全国一卷,12,5分,易)若直线y=2x+5是曲线y=ex+x+a的一条切线,则a=_________.
4
解析 由y=ex+x+a,得y'=ex+1.设直线y=2x+5与曲线y=ex+x+a相切时的切点为(x0,y0),则
解得
目 录
6.(2021全国甲理,13,5分,易)曲线y= 在点(-1,-3)处的切线方程为______________.
y=5x+2
解析 y= =2- ,
所以y'= ,
所以k=y'|x=-1=5,从而切线方程为y+3=5(x+1),即y=5x+2.
目 录
7.(2022新高考Ⅰ,15,5分,中)若曲线y=(x+a)·ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围
是______________________.
(-∞,-4)∪(0,+∞)
解析 设f(x)=y=(x+a)ex,
则f'(x)=(x+a+1)ex,
设切点为(x0,(x0+a) ),
因此切线方程为y-(x0+a) =(x0+a+1)· (x-x0),
∵切线过原点(0,0),∴-(x0+a) =(x0+a+1) ·(-x0),整理得 +ax0-a=0,由切线有两条,得关
于x0的方程 +ax0-a=0有两不等实根,故Δ=a2+4a>0,解得a>0或a<-4.
目 录
思路导引
设切点坐标为(x0,(x0+a) ),利用导数的几何意义求出切线的斜率,进而得到切线方
程,再把原点代入可得 +ax0-a=0,因为有两条切线,所以关于x0的方程有两个不等实根,
由Δ>0即可求出a的取值范围.
目 录
8.(2022新高考Ⅱ,14,5分,中)曲线y=ln|x|过坐标原点的两条切线的方程为
____________,___________________.
y=- x(不分先后)
y= x
解析 由题意可知,函数的定义域为{x|x≠0}.
易证函数y=ln|x|为偶函数,
当x>0时,y=ln x,设切点坐标为(x0,ln x0),
∵y'= ,∴切线斜率k=y' = ,
故切线方程为y-ln x0= (x-x0),
又知切线过原点(0,0),∴-ln x0=-1,∴x0=e,
目 录
故切线方程为y-1= (x-e),即y= x.
由偶函数图象的对称性可知另一条切线方程为y=- x,
故过坐标原点的两条切线方程为y= x和y=- x.
目 录
9.(2021新高考Ⅱ,16,5分,难)已知函数f(x)=|ex-1|,x1<0,x2>0,函数f(x)的图象在点A(x1, f(x1))
和点B(x2, f(x2))处的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则 的取值范围是
_____________.
(0,1)
目 录
解析 当x>0时, f(x)=ex-1, f '(x)=ex,则kBN= .
当x<0时, f(x)=1-ex, f '(x)=-ex,kAM=- ,
由切线垂直可知kAM·kBN=- · =-1,得x1+x2=0,
设kBN=k,则kAM=- ,
则 = = = ,
∵x2>0,∴ ∈(0,1).
故 的取值范围是(0,1).
目 录
考点2 曲线的公切线
1.(2024新课标Ⅰ,13,5分,中)若曲线y=ex+x在点(0,1)处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切
线,则a=____________.
ln 2
目 录
解析 因为y=ex+x,所以y'=ex+1,
所以曲线y=ex+x在点(0,1)处切线的斜率k=2,
又切线过点(0,1),所以曲线y=ex+x在点(0,1)处切线的方程为y=2x+1,
对y=ln(x+1)+a求导得y'= ,由直线y=2x+1也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,得 =2,解得
x=- ,将x=- 代入y=ln(x+1)+a得y=a-ln 2,
所以曲线y=ln(x+1)+a与直线y=2x+1相切的切点坐标为 ,代入y=2x+1,解得a=
ln 2.
目 录
2.(2022全国甲文,20,12分,中)已知函数f(x)=x3-x,g(x)=x2+a,曲线y=f(x)在点(x1, f(x1))处的
切线也是曲线y=g(x)的切线.
(1)若x1=-1,求a;
(2)求a的取值范围.
目 录
解析 (1)由题意知, f(-1)=-1-(-1)=0, f'(x)=3x2-1, 则f'(-1)=3-1=2,
则曲线y=f(x)在点(-1,0)处的切线方程为y=2(x+1),即y=2x+2,
设直线y=2x+2与曲线y=g(x)切于点(x2,g(x2)),易得g'(x)=2x,
则g'(x2)=2x2=2,解得x2=1,则g(1)=1+a=2+2,解得a=3.
(2)f'(x)=3x2-1,则曲线y=f(x)在点(x1, f(x1))处的切线方程为y-( -x1)=(3 -1)·(x-x1),
整理得y=(3 -1)x-2 ,
设该直线与曲线y=g(x)切于点(x2,g(x2)),易得g'(x)=2x,则g'(x2)=2x2,则切线方程为y-( +a)
=2x2(x-x2),整理得y=2x2x- +a,
目 录
则 整理得a= -2 = -2 = -2 - + ,
令h(x)= x4-2x3- x2+ ,则h'(x)=9x3-6x2-3x=3x(3x+1)·(x-1),
令h'(x)>0,解得- <x<0或x>1,令h'(x)<0,解得x<- 或0<x<1,
则x变化时,h'(x),h(x)的变化情况如表:
x -∞,
- - - ,
0 0 (0,
1) 1 (1,
+∞)
h'(x) - 0 + 0 - 0 +
h(x) ↘ ↗ ↘ -1 ↗
则h(x)的值域为[-1,+∞),故a的取值范围为[-1,+∞).
目 录
1.(2025湖北部分高中协作体联考)下列求导运算正确的是 ( )
A.(sin a)'=cos a(a为常数)
B.(sin 2x)'=2cos 2x
C.(3x)'=3xlog3e
D.( )'=
B
高考模拟
练速度
目 录
解析 A.因为a为常数,所以(sin a)'=0,故A错误;
B.(sin 2x)'=cos 2x·(2x)'=2cos 2x,故B正确;
C.(3x)'=3xln 3,故C错误;
D.( )'=[ ]'= ·(x+1)'= ,故D错误.故选B.
目 录
2.(2025广东湛江二模)已知函数f(x)=ex+2x,则曲线y=f(x)在点(0, f(0))处的切线方程为
( )
A.y=2x+1 B.y=3x+1 C.y=2x D.y=3x
B
解析 由f(x)=ex+2x,得f'(x)=ex+2,则f'(0)=3,又f(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0, f(0))处的切线
方程为y=3x+1.故选B.
目 录
3.(2025福建莆田二模)曲线y=xex-x在点P处切线的斜率为-1,则P的坐标为 ( )
A.(-1,-1) B.
C.(1,e-1) D.(1,2e-1)
B
解析 由y=xex-x得y'=(x+1)ex-1,
因为曲线y=xex-x在点P处切线的斜率为-1,
所以令y'=-1,则(x+1)ex=0,故x=-1,
此时y=-e-1-(-1)=1- ,即P的坐标为 .
故选B.
目 录
4.(2025山西二调)已知f(x)=x2+x,则曲线y=f(x)在点(0, f(0))处切线的倾斜角是_________.
解析 由f(x)=x2+x,得f'(x)=2x+1,则f'(0)=1,
则曲线y=f(x)在点(0, f(0))处的切线的斜率为1,
设切线的倾斜角为α(0≤α<π),
则tan α=1,故α= .
目 录
5.(2025四川成都二诊)设函数f(x)=2x3+ax2+bx,若f(x)的图象过点P(1,3),且曲线y=f(x)在(0,
0)处的切线也过点P,则a=_______.
-2
解析 因为f(x)=2x3+ax2+bx,
所以f'(x)=6x2+2ax+b,
又f(x)的图象过点P(1,3),
所以3=2+a+b,所以a+b=1,
又曲线y=f(x)在(0,0)处的切线方程为y=bx,直线y=bx过点P(1,3),
所以b=3,则a=-2.
目 录
6.(2025福建福州模拟)若曲线y1= x3与曲线y2=aln x相切,则a=_________.
e
解析 由已知得y'1=x2,y'2= ,
设切点为 ,b>0,则该点也在曲线y2=aln x上,则 =aln b,
因为两曲线相切,所以两曲线在切点处的切线相同,
因为y'1|x=b=b2,y'2|x=b= ,所以b2= ,则a=b3,a>0,
代入 =aln b,得 =aln b,所以ln b= ,解得b= ,则a=e.
目 录
7.(2025辽宁名校联盟调研(二))设a≠0,若曲线f(x)=aln(x-1)在点(2, f(2))处的切线也是曲
线g(x)=eax-2的切线,则a=_________.
目 录
解析 ∵f(x)=aln(x-1),∴f'(x)= ,
∴f'(2)=a,又f(2)=0,
∴曲线f(x)=aln(x-1)在点(2, f(2))处的切线方程为y=a(x-2),
根据题意可知直线y=a(x-2)也是曲线g(x)=eax-2的切线,
设直线y=a(x-2)与曲线g(x)=eax-2切于点(x0, ),
∵g'(x)=aeax-2,∴g'(x0)=a ,
∴ (注意:切点既在曲线上又在切线上)解得a= .
目 录
8.(2025陕西西安部分学校联考)若M是曲线f(x)=2x2-ln x上任意一点,则点M到直线y=3x-
6的最小距离为_________.
目 录
解析 由f(x)=2x2-ln x,x>0得f '(x)=4x- = ,
当0<x< 时, f '(x)<0,当x> 时, f '(x)>0,
则f(x)在 上单调递减,在 上单调递增,且f(x)min=f = +ln 2,
作出f(x)=2x2-ln x,x>0和y=3x-6的图象如图,
目 录
则曲线f(x)=2x2-ln x上任意一点M到直线y=3x-6的最小距离,即为斜率为3的切线的切点
到直线y=3x-6的距离.
设与直线y=3x-6平行的直线y=3x+m(m≠-6)与曲线f(x)相切于点M(x0,y0),
因为f'(x)=4x- ,x>0,所以4x0- =3,
即4 -3x0-1=0,
解得x0=1或x0=- (舍去),
所以f(1)=2,即切点为M(1,2),
所以切点到直线y=3x-6的距离为 = .
目 录
9.(2025浙江嘉兴模拟)已知函数f(x)=x2-5x+2ln x.
(1)求曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线方程;
(2)求函数f(x)在区间 上的最大值.
目 录
解析 (1)因为f(x)=x2-5x+2ln x,所以f'(x)=2x-5+ ,所以f'(1)=-1,又f(1)=-4,
所以曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线方程为y=-x-3.
(2)因为f(x)=x2-5x+2ln x的定义域为(0,+∞), f'(x)=2x-5+ ,
令f'(x)=2x-5+ = = =0,得x= 或x=2,
则f(x)在 上单调递增,在 上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,
又f =- -2ln 2, f(4)=4ln 2-4, f(4)-f =6ln 2- >0,
所以f(x)在区间 上的最大值为f(4)=4ln 2-4.
目 录
10.(2025湖北武汉二调)已知函数f(x)=x(a+ln x),曲线y=f(x)在点(e, f(e))处的切线与直线y
=4x-1平行.
(1)求a的值;
(2)求f(x)的极值.
目 录
解析 (1)f '(x)=(a+ln x)+x· =a+1+ln x,
则 f '(e)=a+1+ln e=a+2,
因为切线与直线y=4x-1平行,
所以切线斜率f '(e)=4,
即a+2=4,解得a=2.
(2)由(1)知a=2, f(x)=x(2+ln x)=2x+xln x,其定义域为(0,+∞), f '(x)=3+ln x,
令f '(x)=0,即3+ln x=0,解得x=e-3,
当x∈(0,e-3)时,ln x<-3, f'(x)=3+ln x<0,
目 录
所以f(x)在(0,e-3)上单调递减;
当x∈(e-3,+∞)时,ln x>-3, f'(x)=3+ln x>0,
所以f(x)在(e-3,+∞)上单调递增,
故f(x)在x=e-3处取得极小值, f(e-3)=2e-3+e-3ln e-3=-e-3,无极大值.
目 录
1.(2025广东深圳一模)已知曲线y=ex-1与曲线y=aln x+a(a>0)只有一个公共点,则a=
( )
A. B.1 C.e D.e2
B
练思维
目 录
解析 解法一:由已知曲线y=ex-1与曲线y=aln x+a(a>0)只有一个公共点,知方程ex-1=a(ln x
+1)只有一个实数解,而a>0,则只考虑x> ,即a= ,
令f(x)= ,
则f'(x)= ,
而u(x)=1+ln x- 在 上单调递增,
且u(1)=0,
目 录
所以x∈ 时, f'(x)<0, f(x)单调递减;
x∈(1,+∞)时, f'(x)>0, f(x)单调递增,
而x→ 时, f(x)→+∞;x→+∞时, f(x)→+∞,所以a=f(1)=1.
解法二:由已知曲线y=ex-1与曲线y=aln x+a(a>0)只有一个公共点,
得曲线y=ex-1与曲线y=aln x+a(a>0)只有一个公切点,设其坐标为(x0,y0),
根据函数y=ex-1的图象与函数y=aln x+a的图象之间的关系,
得
目 录
即 =aln x0+a,所以 =ln x0+1,
设h(x0)= -ln x0-1,x0>1,则h(x0)在(0,+∞)上单调递减,而h(1)=0,
所以x0=1,所以a=1.
解法三:由于函数y=ex-1的反函数为y=ln x+1,两函数图象关于直线y=x对称,
对y=ex-1求导得y'=ex-1,令ex-1=1,则x=1,即函数y=ex-1的图象与直线y=x相切于点(1,1),
对y=ln x+1求导得y'= ,令 =1,则x=1,即函数y=ln x+1的图象与直线y=x也相切于点(1,1),
于是函数y=ex-1的图象与函数y=ln x+1的图象相切于点(1,1),由选项可知,a=1.故选B.
目 录
2.(2025广东佛山一模)若直线y=x+a与曲线y=ln(x+b)相切,则a2+b2的最小值为 ( )
A. B.1 C. D.2
A
解析 对y=ln(x+b)求导得y'= ,
设直线y=x+a与曲线y=ln(x+b)相切于点P(m,n),
则 解得b=a+1,
∴a2+b2=a2+(a+1)2=2 + ,
∴当a=- ,b= 时,a2+b2取得最小值 .故选A.
目 录
3.(2025山东济宁一模)曲线y= (a>0)与曲线y=ln x和y=ex分别交于A,B两点,设曲线y=ln x
在A处的切线斜率为k1,曲线y=ex在B处的切线斜率为k2,若k1+k2= ,则a= ( )
A.2ln 2 B.2ln 3 C.3ln 2 D.3ln 3
A
目 录
解析 因为y=ln x和y=ex互为反函数,所以它们的图象关于直线y=x对称,
又反比例函数y= (a>0)的图象也关于直线y=x对称,
所以点A,B关于直线y=x对称.
设A(x0,ln x0),x0>1,则B(ln x0,x0),
设f(x)=ln x,g(x)=ex,则f'(x)= ,g'(x)=ex,
由题意得k1+k2= + = +x0= ,解得x0=2或x0= (舍去),
可得A(2,ln 2),则 =ln 2,所以a=2ln 2.故选A.
目 录
4.(2025山东菏泽一模)曲线y=|ln(x+1)|在A(x1,y1),B(x2,y2)两点处的切线互相垂直,则 +
的值为 ( )
A.-1 B.0 C.1 D.e
A
目 录
解析 由y=|ln(x+1)|
=
得y'=
不妨令x1<x2,在A,B两点处的切线的斜率分别为k1,k2,
当0≤x1<x2时,则有k1= ,k2= ,此时k1k2= >0,
显然k1k2≠-1,
目 录
因此两切线不垂直,不符合题意;
当-1<x1<x2<0时,则有k1=- ,k2=- ,此时k1k2= >0,
显然k1k2≠-1,
因此两切线不垂直,不符合题意;
当-1<x1<0≤x2时,则有k1=- ,k2= ,k1k2<0,
令k1k2=-1,则x1x2+x1+x2=0,变形得 + =-1.故选A.
目 录
5.(2025福建厦门部分学校联考)若存在直线与曲线f(x)=x3-x,g(x)=x2+a都相切,则a的取值
范围为 ( )
A.[-1,+∞) B.
C. D.
A
目 录
解析 设直线与曲线f(x)相切于点(x1, -x1),因为f'(x)=3x2-1,
所以切线方程为y-( -x1)=(3 -1)·(x-x1),即y=(3 -1)x-2 ,
设直线与曲线g(x)相切于点(x2, +a),
因为g'(x)=2x,所以切线方程为y-( +a)=2x2(x-x2),即y=2x2x- +a,
根据题意有 (斜率和截距分别对应相等)
所以a= -2 = -2 = -2 - + 有解,
令h(x)= x4-2x3- x2+ ,
目 录
h'(x)=9x3-6x2-3x=3x(3x+1)(x-1),
所以函数h(x)在 ,(0,1)上单调递减,在 ,(1,+∞)上单调递增,且h(1)=-1,
h = ,
所以h(x)min=h(1)=-1,所以a≥-1,
故a的取值范围为[-1,+∞).故选A.
目 录
6.(2025江苏省苏州中学、海门中学等四校联考)过点A(-5,0)作曲线y= 的切线,则切
线条数最多为 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
B
目 录
解析 由题得y'= ,设切点坐标为 ,则切线斜率为k= ,
所以切线方程为y- = (x-x0),又切线过点A(-5,0),
所以- = (-5-x0),
整理得(2x0+5)ln x0-x0-5=0,
即ln x0= = + ,
y=ln x在(0,+∞)上单调递增,y= + 在(0,+∞)上单调递减,
两个函数图象只有一个交点,故ln x0= 只有一个解,所以切线只有一条.故选B.
目 录
7.(2025湖南岳阳质检(二))已知曲线y=x+ln x在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+4)x+1
只有一个公共点,则a=___________.
0或2
目 录
解析 ∵y=x+ln x,∴y'=1+ ,
∴y'|x=1=1+1=2,即切线的斜率为2,
由点斜式得切线方程为y-1=2(x-1),
即y=2x-1,
联立 消去y得ax2+(a+2)x+2=0,
∵直线y=2x-1与曲线y=ax2+(a+4)x+1只有一个公共点,
∴方程ax2+(a+2)x+2=0只有一个根,
当a=0时,方程为2x+2=0,只有一个根,满足题意;
当a≠0时,Δ=(a+2)2-8a=0,即(a-2)2=0,解得a=2.综上,a=0或a=2.
目 录
8.(2025山东青岛第一次适应性检测)已知函数f(x)=|ln x|图象的两条切线相互垂直,并分
别交y轴于A,B两点,则|AB|=_________.
2
解析 当x>1时, f(x)=ln x, f'(x)= ,当0<x<1时, f(x)=-ln x, f'(x)=- .
设函数y=f(x)的图象在点P(x1, f(x1))和Q(x2, f(x2))(x1<x2)处的两条切线互相垂直,
不妨设0<x1<1,x2>1,
则P(x1,-ln x1),Q(x2,ln x2),
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所以kAP=- ,kQB= .
所以kPA·kQB=-1,即x1x2=1.
因为lPA:y-(-ln x1)=- (x-x1),
即y=- x+1-ln x1,
lQB:y-ln x2= (x-x2),
即y= x+ln x2-1,
则A(0,1-ln x1),B(0,ln x2-1),
因为0<x1<1,且x1x2=1,所以|AB|=1-ln x1-(ln x2-1)=2-ln(x1x2)=2.
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9.(2025浙江金丽衢十二校第一次联考)设函数f(x)=xex,若曲线y=f(x)在点(x0, f(x0))处(x0>
0)的切线与抛物线y=ex2有且仅有一个公共点,则x0的值为_________.
1
解析 因为f(x)=xex,所以f'(x)=ex+xex,
则曲线y=f(x)在点(x0, f(x0))处的切线的斜率为k= +x0 ,
则切线方程为y-x0 =( +x0 )(x-x0),
联立 消去y整理得ex2- (1+x0)x+ =0,
因为曲线y=f(x)在点(x0, f(x0))处的切线与抛物线只有一个交点,
所以Δ=( +x0 )2-4e =0,因为 >0,
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所以等式两边同时除以 结果仍成立,
故 (1+x0)2-4e =0, (1+x0)2=4e ,
因为x0>0,所以 = ,
即 =2 ,则 (x0+1)-2x0=0,
令h(x)= (x+1)-2x,x>0,
h'(x)= (x+1)+ -2= (x+3)-2,
显然h'(x)在(0,+∞)上单调递增,
又h'(1)=0,
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所以当0<x<1时,h'(x)<0,当x>1时,h'(x)>0,
故h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
又h(1)=0,
所以h(x)存在唯一零点1,故x0=1.
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10.(2025广东汕头二模)已知函数f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+2 025,g(x)=exf(x).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数y=g(x)和y=ex的图象在公共点(x0,y0)处的切线相同,证明:函数y=f(x)的图象在
(x0,y0)处的切线平行于x轴.
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解析 (1)f'(x)=3x2-12x-3a(a-4)=3(x-a)[x-(4-a)],
由f'(x)=0得x=a或x=4-a,
①a=2时, f'(x)=3(x-2)2≥0, f(x)在R上单调递增;
②a<2时,当x<a或x>4-a时, f'(x)>0,当a<x<4-a时, f'(x)<0,
所以f(x)在(-∞,a),(4-a,+∞)上单调递增,在(a,4-a)上单调递减;
③a>2时,当x<4-a或x>a时, f'(x)>0,当4-a<x<a时, f'(x)<0,
所以f(x)在(-∞,4-a),(a,+∞)上单调递增,在(4-a,a)上单调递减.
综上,当a=2时, f(x)的单调递增区间为R,无单调递减区间;
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当a<2时, f(x)的单调递增区间为(-∞,a),(4-a,+∞),单调递减区间为(a,4-a);
当a>2时, f(x)的单调递增区间为(-∞,4-a),(a,+∞),单调递减区间为(4-a,a).
(2)证明:g'(x)=ex[f(x)+f'(x)],y'=ex,
由题设得
解得f'(x0)=0,即y=f(x)的图象在(x0,y0)处的切线平行于x轴.
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(2025河南新乡二模)曲率是用于描述曲线在某一点处弯曲程度的量,对于平面曲线y=
f(x),其曲率K= (y'是y的导数,y″是y'的导数),曲率半径ρ是曲率K的倒数,其表示
与曲线在某点处具有相同弯曲程度圆的半径.已知质点以恒定速率v沿曲率半径为ρ的
曲线做曲线运动时,向心加速度的大小为 .若该质点以恒定速率v0沿形状满足y=x3-x2
的光滑轨道运动,则其在点(0,0)处的向心加速度的大小为 ( )
A. B.2
C. D.
B
练风向
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解析 设f(x)=x3-x2,则f '(x)=3x2-2x, f ″(x)=6x-2,所以f '(0)=0, f ″(0)=-2,则曲线在点(0,0)处
的曲率K= =2,曲率半径ρ= ,
故曲线y=x3-x2在点(0,0)处的向心加速度的大小为 =2 .
故选B.
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