内容正文:
5.2 导数的运算
内容导航——预习三步曲
第一步:导
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标明确内容掌握
第二步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练考点 强知识:核心题型举一反三精准练
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 : 基础初等函数的导数
基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
原函数
导函数
根据导数的定义求函数的导数,就是求出当时,无限趋近的那个定值.
下面求几个常用函数的导数.
(24-25高二下·福建泉州·月考)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
知识点2:导数运算法则
(1);
拓展:;
记忆:函数的和差的导数等于函数导数的和差;
(2);
记忆:两函数积的导数等于“前导后不导后导前不导”;
特别:,为常数;
证明 ;
(3).
记忆:两函数商的导数等于“分母平分,子导母不导减母导子不导”.
(23-24高二下·陕西咸阳·期末)下列求函数的导数不正确的是( )
A. B.
C. D.
知识点3 : 复合函数的导数
对于两个函数和,若通过变量可以表示成的函数,则称这个函数为函数和的复合函数,记作.
复合函数的导数与函数 的导数间的关系是
Eg若,设,,
则.
(25-26高三上·福建龙岩·月考)函数的导函数( )
A. B. C. D.
题型一:基本初等函数的导数
例1.1(24-25高二下·北京海淀·期中)下列求导运算正确的是( )
A. B. C. D.
例1.2(24-25高二下·北京·期中)已知函数,则( )
A.2 B. C. D.
【变式1-1】(22-23高二下·四川成都·期中)下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(24-25高二下·甘肃临夏·期末)已知,若,则( )
A.1 B. C. D.
【变式1-3】(24-25高二下·河北·期末)已知函数(α为常数),若,则α的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式1-4】(25-26高三上·辽宁·开学考试)若函数,则( )
A. B. C. D.
题型二:导数的加减法
例2.1 (24-25高二下·四川成都·月考)已知函数,则( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【变式2-1】(23-24高二下·天津·期中)已知函数,则( )
A. B.0 C.1 D.
【变式2-2】(24-25高二下·黑龙江·期中)若曲线在处的切线的斜率为( )
A.2 B. C.1 D.
【变式2-3】(24-25高二下·河南·期中)若物体的运动方程是,时物体的瞬时速度是( )
A.12 B.14 C.16 D.18
题型三:导数的乘法
例3. (24-25高二下·广西北海·期末)已知函数,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(24-25高二下·河北邢台·月考)函数的导函数为( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】(24-25高二下·北京丰台·期末)已知函数,则( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(24-25高二下·陕西西安·月考)已知,其导函数为,则( )
A. B. C. D.
题型四:导数的除法
例4. (24-25高二下·天津武清·月考)已知函数为的导函数,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(22-23高二上·陕西商洛·月考)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】(24-25高二下·广西河池·月考)已知函数,则( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(25-26高二上·全国·单元测试)已知函数,则( )
A. B. C.0 D.0或
题型五:简单复合函数的导数
例5. (22-23高二·全国·课堂例题)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【变式5-1】(24-25高二下·湖北武汉·月考)下列求导运算结果正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(24-25高二下·海南·月考)已知函数,若,则实数( )
A. B.0 C.1 D.2
【变式5-3】(24-25高二下·山东聊城·期末)一个弹簧振子做简谐运动,其位移y(单位:cm)与时间t(单位:s)之间的关系为,该弹簧振子在时的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
题型六:求在曲线上一点处的切线方程(或斜率)
例6. (2025·湖南长沙·模拟预测)函数的图象在处的切线对应的倾斜角为,则sin2=( )
A. B.± C. D.±
【变式6-1】(23-24高二下·山东枣庄·期中)曲线在处的切线斜率为( )
A.0 B. C. D.
【变式6-2】(23-24高二下·河北保定·期中)曲线在处的切线倾斜角是( )
A. B. C. D.
【变式6-3】(25-26高三上·河北·月考)设函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
题型七:求过一点的切线方程
例7. (24-25高三上·河北承德·开学考试)过点可作曲线的切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.0
【变式7-1】(2025·江西景德镇·一模)过点且与曲线相切的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【变式7-2】(24-25高三上·山西运城·月考)已知函数,过原点作曲线的切线,则直线与曲线及轴围成的图形的面积为( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(25-26高三上·江苏·月考)已知函数,若在点可以作曲线的两条切线,则点的坐标可以为( )
A. B. C. D.
题型八:已知切线(或斜率)求参数
例8. (25-26高三上·重庆·月考)已知直线与函数的图象相切,则实数( )
A.4 B.3 C.2 D.-5
【变式8-1】(25-26高三上·山东聊城·期中)已知函数在点处的切线方程为,则( )
A. B. C.1 D.2
【变式8-2】(24-25高二下·浙江台州·期末)已知直线与曲线相切,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.2
【变式8-3】(23-24高二上·江苏连云港·期末)已知曲线存在过坐标原点的切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型九:两条切线平行或垂直问题
例9. (25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则的值为( )
A.3 B. C. D.
【变式9-1】(24-25高二下·山西·期中)设的导函数为,曲线在点处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
【变式9-2】(24-25高二下·广东潮州·月考)已知曲线在点处的切线与直线平行,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.以上都不对
【变式9-3】(2024高三·全国·专题练习)若曲线在与处的切线互相垂直,且交点在直线上,则的值可能是( )
A. B. C. D.
题型十:公切线问题
例10. (25-26高三上·陕西西安·月考)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B.2 C. D.2
【变式10-1】(2025·山东聊城·模拟预测)若曲线在处的切线与曲线(为常数)相切,则( )
A.3 B.0 C.2 D.1
【变式10-2】(2025·甘肃·二模)已知函数,,若经过点存在一条直线与图象和图象都相切,则( )
A.0 B. C.3 D.或3
【变式10-3】(24-25高二下·江苏盐城·期末)已知直线为曲线与的公共切线,则直线的方程可以为( )
A. B. C. D.
1(24-25高二下·四川凉山·期中)下列函数的求导正确的是( )
A. B. C. D.
2(22-23高二上·陕西商洛·月考)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
3(24-25高二下·北京房山·月考)已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
4(24-25高三下·海南省直辖县级单位·月考)曲线在处的切线的倾斜角为,则( )
A.- B. C.1 D.-1
5(24-25高二下·湖南·月考)已知函数在点处的切线与直线垂直,则( )
A.-2 B.-1 C.2 D.3
6(25-26高三上·山西大同·期中)已知曲线在点处的切线与曲线相切,则( )
A. B. C. D.
7(24-25高三上·北京·期末)已知函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8(多选)(25-26高二·全国·假期作业)(多选)曲线在点处的切线平行于直线,则切线方程为( )
A. B.
C. D.
9(25-26高三上·安徽芜湖·月考)若直线与函数的图象相切,则 .
10(24-25高二下·海南省直辖县级单位·月考)求下列函数的导函数
(1)
(2);
(3)
(4)
11(25-26高三上·江西·期中)已知函数,且的图象过点.
(1)求函数的解析式;
(2)过原点作曲线的两条切线,切点分别为.
①求切线的方程;
②求的面积.
12(25-26高二上·上海·期中)若函数和图象有公共点,且各自在点的切线和重合,则称重合的切线为两函数在点处的公切线.
(1)分别求和在交点处的切线方程;
(2)若和在点处存在公切线,求的值及点的坐标.
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5.2 导数的运算
内容导航——预习三步曲
第一步:导
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标明确内容掌握
第二步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练考点 强知识:核心题型举一反三精准练
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 : 基础初等函数的导数
基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
原函数
导函数
根据导数的定义求函数的导数,就是求出当时,无限趋近的那个定值.
下面求几个常用函数的导数.
(24-25高二下·福建泉州·月考)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用常见函数的导数,对选项进行逐一求导即可.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,故B不正确;
对于C,,故C不正确;
对于D,,故D不正确;
故选:A
知识点2:导数运算法则
(1);
拓展:;
记忆:函数的和差的导数等于函数导数的和差;
(2);
记忆:两函数积的导数等于“前导后不导后导前不导”;
特别:,为常数;
证明 ;
(3).
记忆:两函数商的导数等于“分母平分,子导母不导减母导子不导”.
(23-24高二下·陕西咸阳·期末)下列求函数的导数不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用求导法则进行判断
【详解】A选项,,A正确;
B选项,,B错误;
C选项,,C正确;
D选项,,D正确.
故选:B
知识点3 : 复合函数的导数
对于两个函数和,若通过变量可以表示成的函数,则称这个函数为函数和的复合函数,记作.
复合函数的导数与函数 的导数间的关系是
Eg若,设,,
则.
(25-26高三上·福建龙岩·月考)函数的导函数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用复合函数求导法则直接求导即可.
【详解】函数的导函数.
故选:C
题型一:基本初等函数的导数
例1.1(24-25高二下·北京海淀·期中)下列求导运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用基本初等函数的导数公式可逐项判断各选项中导数运算的正误.
【详解】对于A,,故A错误;
对于B,,故错误;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D错误.
故选:C.
例1.2(24-25高二下·北京·期中)已知函数,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】由基本初等函数的导数公式计算可得.
【详解】由题意可得,
所以.
故选:C
【变式1-1】(22-23高二下·四川成都·期中)下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据导数公式判断各项正误即可.
【详解】由,,,,
所以A、B、D错,C对.
故选:C
【变式1-2】(24-25高二下·甘肃临夏·期末)已知,若,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】对函数求导,根据题中条件代入计算得到答案.
【详解】,
,解得.
故选:B.
【变式1-3】(24-25高二下·河北·期末)已知函数(α为常数),若,则α的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先求得,再由列式求解即得.
【详解】因为,,
则,解得.
故选:C.
【变式1-4】(25-26高三上·辽宁·开学考试)若函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据求导公式及导数的定义求解.
【详解】由题意得,,
则.
故选:B
题型二:导数的加减法
例2.1 (24-25高二下·四川成都·月考)已知函数,则( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】C
【分析】直接求导求值即可.
【详解】,
,
,
故选:C.
【变式2-1】(23-24高二下·天津·期中)已知函数,则( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】D
【分析】求导,再令即可得解.
【详解】,
所以.
故选:D.
【变式2-2】(24-25高二下·黑龙江·期中)若曲线在处的切线的斜率为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】C
【分析】先对给定的函数求导,然后将带入即可.
【详解】由题意得,则,由导数的几何意义可知切线的斜率为,
故选:.
【变式2-3】(24-25高二下·河南·期中)若物体的运动方程是,时物体的瞬时速度是( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】C
【分析】直接求导计算即可.
【详解】,,
则其时物体的瞬时速度是16.
故选:C.
题型三:导数的乘法
例3. (24-25高二下·广西北海·期末)已知函数,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出,代值计算可得的值.
【详解】由题意知,,所以,
故选:D.
【变式3-1】(24-25高二下·河北邢台·月考)函数的导函数为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据积的导数的运算法则求导函数.
【详解】因为,
所以 .
故选:D
【变式3-2】(24-25高二下·北京丰台·期末)已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据求导的乘法公式,求导后直接代入求值即可.
【详解】,
所以.
故选:C.
【变式3-3】(24-25高二下·陕西西安·月考)已知,其导函数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出的表达式,在、的表达式中,分别令,可得出关于、的值,得出结果.
【详解】因为,
所以,
又因为,
所以,则.
故选:D.
题型四:导数的除法
例4. (24-25高二下·天津武清·月考)已知函数为的导函数,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出导函数,将x=1代入即可得解.
【详解】因函数,则,
于是得.
故选:B
【变式4-1】(22-23高二上·陕西商洛·月考)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,由导数的四则运算代入计算,即可判断.
【详解】,故A正确;
,故B错误;
,故C错误;
,故D错误;
故选:A
【变式4-2】(24-25高二下·广西河池·月考)已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出,代值计算可得出的值.
【详解】因为,则,故.
故选:B.
【变式4-3】(25-26高二上·全国·单元测试)已知函数,则( )
A. B. C.0 D.0或
【答案】D
【分析】求出函数的导数,再列式求解.
【详解】函数,求导得,
则,解得或.
故选:D
题型五:简单复合函数的导数
例5. (22-23高二·全国·课堂例题)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)(2)(3)根据复合函数求导法则和初等函数导数公式求导可得.
【详解】(1)函数可以看作与复合而成,
根据复合函数求导法则有.
(2)函数可以看作与复合而成,
根据复合函数求导法则有.
(3)函数可以看作与复合而成,
根据复合函数求导法则有.
【变式5-1】(24-25高二下·湖北武汉·月考)下列求导运算结果正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据复合函数求导法则对选项ABC逐一判断即可知AB错误,C正确,再结合除法运算法则可得D错误.
【详解】对于A,易知,即A错误;
对于B,,即B错误;
对于C,,可得C正确;
对于D,,即D错误.
故选:C
【变式5-2】(24-25高二下·海南·月考)已知函数,若,则实数( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【分析】根据复合函数求导原则,结合代入法进行求解即可.
【详解】.
故选:D
【变式5-3】(24-25高二下·山东聊城·期末)一个弹簧振子做简谐运动,其位移y(单位:cm)与时间t(单位:s)之间的关系为,该弹簧振子在时的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据瞬时速度即位移y的导数,先求出导函数,再代值计算即可.
【详解】由求导得,
依题意该弹簧振子在时的瞬时速度为:
.
故选:A.
题型六:求在曲线上一点处的切线方程(或斜率)
例6. (2025·湖南长沙·模拟预测)函数的图象在处的切线对应的倾斜角为,则sin2=( )
A. B.± C. D.±
【答案】C
【分析】先求导,通过导数的几何意义得到函数在处的切线斜率,再利用同角三角函数的关系得到sin2的值.
【详解】因为
所以
当时,,此时,
∴.
故选:C.
【变式6-1】(23-24高二下·山东枣庄·期中)曲线在处的切线斜率为( )
A.0 B. C. D.
【答案】D
【分析】由导函数的几何意义得,曲线在某点处的导函数值即是在该点处的切线斜率,进而可求解.
【详解】因为,所以,
将代入可得切线斜率为.
故选:D.
【变式6-2】(23-24高二下·河北保定·期中)曲线在处的切线倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由导数的意义求出切线的斜率,再结合斜率与倾斜角的关系得到倾斜角的大小即可.
【详解】设曲线在处的切线倾斜角为,
因为,则.
所以曲线在处的切线倾斜角是,
故选:D.
【变式6-3】(25-26高三上·河北·月考)设函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求出,利用导数的公式求出,从而求出,利用点斜式得到在点处的切线方程.
【详解】,
,
,
,
曲线在点处的切线方程为,
即.
故选:A.
题型七:求过一点的切线方程
例7. (24-25高三上·河北承德·开学考试)过点可作曲线的切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.0
【答案】B
【分析】根据导数的几何意义,结合该点是不是切点分类讨论进行求解即可.
【详解】由,
当点是切点时,此时切线的斜率为,此时有一条切线;
当点不是切点时,设切点为,则切线的斜率为,
切线方程为:,该切线过点,
于是有
或(舍去),
综上所述:过点可作曲线的切线条数为,
故选:B
【变式7-1】(2025·江西景德镇·一模)过点且与曲线相切的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据导数几何意义以及斜率公式,计算可得切点坐标,即可求得切线方程.
【详解】,点不在曲线上,
设切点为,则,
解得:,得切点,则
切线方程为:,
故选:.
【变式7-2】(24-25高三上·山西运城·月考)已知函数,过原点作曲线的切线,则直线与曲线及轴围成的图形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用导数的几何意义求出切线斜率,可得切线方程,再利用定积分的几何意义求解即可.
【详解】由可得,设切点为,
则切线方程为,
把代入可得,故,可得切线方程为,
则直线与曲线及轴围成的图形的面积为.
故选:C
【变式7-3】(25-26高三上·江苏·月考)已知函数,若在点可以作曲线的两条切线,则点的坐标可以为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用分段函数在分界点处有公切线,从而猜想点在公切线上即可求解.
【详解】作出函数的图象,
求导得:,
由于函数在处的切线为,
而函数在处的切线为,
由于两分段函数在分界点处的切线相同,
所以可取公切线上的点,再作函数的另一条切线即可,
根据选项分析,只有在公切线上,
故选:B
题型八:已知切线(或斜率)求参数
例8. (25-26高三上·重庆·月考)已知直线与函数的图象相切,则实数( )
A.4 B.3 C.2 D.-5
【答案】A
【分析】利用导数来求出斜率,通过切线斜率来求切点坐标,再代入切线方程,即可求参数值.
【详解】由切线斜率,则,解得:或(舍去),
因为,所以切点坐标为,代入切线方程得:,
故选:A.
【变式8-1】(25-26高三上·山东聊城·期中)已知函数在点处的切线方程为,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】对函数求导,根据导数的几何意义结合切线方程求出结果即可.
【详解】对函数求导得,
因为函数在点处的切线方程为,
所以有,解得.
所以.
故选:A.
【变式8-2】(24-25高二下·浙江台州·期末)已知直线与曲线相切,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】设切点为,再根据切点在曲线与切线上,以及导数的几何意义可得,最后根据函数的单调性以及即可得解.
【详解】因为,
所以,
设直线与曲线的切点为,
所以,
所以,且,
令函数,,
因为,
所以函数在单调递减,在单调递增,
又因为,
所以,
所以.
故选:C.
【变式8-3】(23-24高二上·江苏连云港·期末)已知曲线存在过坐标原点的切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设出切点横坐标,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于的方程,根据此方程应有实数根,求得的取值范围.
【详解】∵,
∴,
设切点为,则,切线斜率,
∴切线方程为,
∵切线过原点,
∴,整理得:
∵存在过坐标原点的切线,
∴,解得或,
∴实数的取值范围是.
故选:B.
题型九:两条切线平行或垂直问题
例9. (25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则的值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】利用导数的几何意义即可求解.
【详解】,
又因为曲线在点处的切线与直线垂直,
所以切线斜率,解得.
故选:D.
【变式9-1】(24-25高二下·山西·期中)设的导函数为,曲线在点处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,得到曲线在点处的切线的斜率为,进而得到的值,得到答案.
【详解】曲线在点处的切线与直线垂直,
可得曲线在点处的切线的斜率为,所以.
故选:C.
【变式9-2】(24-25高二下·广东潮州·月考)已知曲线在点处的切线与直线平行,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.以上都不对
【答案】C
【分析】根据的导函数为,又由其过P点的切线与直线平行性可知,求得切点P的横坐标,代回曲线方程求得的值,可得答案.
【详解】解:由题意可知:函数的导函数为
过P点的切线与直线平行
,解得
当时,,此时切线方程为,即;
当时,,此时切线方程为,即.
所以点P的坐标是(2,14)或(-2,-14)
故选:C
【变式9-3】(2024高三·全国·专题练习)若曲线在与处的切线互相垂直,且交点在直线上,则的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,可得,利用正弦函数的值域分析推得中必有一个为1,另一个为,由此可求得,,即得,结合图象,可得等腰直角三角形,从而得到,对取值即可判断.
【详解】因,故,易知切线的斜率存在.
因曲线在与处的切线互相垂直,
则.因,
不妨设,,
则,,
此时,.
如图,设,,,
则是以为直角顶点的等腰直角三角形(切线的斜率为1,切线的斜率为).
由图知,,
易得.
取,得.经检验,当时,无法使的值取到,和.
故选:C.
题型十:公切线问题
例10. (25-26高三上·陕西西安·月考)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B.2 C. D.2
【答案】B
【分析】设出两个切点的横坐标,根据公切线可得关于切点横坐标的方程组,求出其解后可得直线的斜率.
【详解】设,则.
设直线与曲线相切时切点的横坐标为,
与曲线相切时切点的横坐标为,
则,故,解得,
故直线的斜率,
故选:B.
【变式10-1】(2025·山东聊城·模拟预测)若曲线在处的切线与曲线(为常数)相切,则( )
A.3 B.0 C.2 D.1
【答案】C
【分析】根据导数的几何意义,求得切线方程为,设切线与曲线相切的切点为,得到,求得的值,进而得到答案.
【详解】由函数,可得,所以且,
所以曲线在点处的切线方程为,
又由,可得,
设切线与曲线相切的切点为,则,
解得,所以,解得.
故选:C.
【变式10-2】(2025·甘肃·二模)已知函数,,若经过点存在一条直线与图象和图象都相切,则( )
A.0 B. C.3 D.或3
【答案】D
【分析】先求得在处的切线方程,然后与联立,由求解.
【详解】因为,
所以,
则,
所以
所以函数在处的切线方程为,
由得,
由,解得或,
故选:D
【变式10-3】(24-25高二下·江苏盐城·期末)已知直线为曲线与的公共切线,则直线的方程可以为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用导数求出两条曲线的切线方程,再利用公共切线可解出切点,进而求得切线的方程.
【详解】设直线与曲线的切点坐标为,直线与曲线的切点坐标为,
直线方程为,
,,直线的方程为,
又,直线的方程化简为,
,,直线的方程为,
又,直线的方程化简为,
直线为曲线与的公共切线,
①,②,
由①得,两边取对数得,,,
代入②中得,,即,
解得或,
当时,,,直线的方程为;
当时,,,直线的方程为;
根据选项可知直线的方程可以为.
故选:C.
1(24-25高二下·四川凉山·期中)下列函数的求导正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据导数的计算公式与求导法则计算即得.
【详解】对于A,,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,,故D错误;
故选:B.
2(22-23高二上·陕西商洛·月考)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,由导数的四则运算代入计算,即可判断.
【详解】,故A正确;
,故B错误;
,故C错误;
,故D错误;
故选:A
3(24-25高二下·北京房山·月考)已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求导后,代入即可构造方程求得结果.
【详解】,,解得:.
故选:B.
4(24-25高三下·海南省直辖县级单位·月考)曲线在处的切线的倾斜角为,则( )
A.- B. C.1 D.-1
【答案】A
【分析】利用导数的几何意义求得切线的斜率,求得其倾斜角,即可求解.
【详解】由题意,函数,可得,
则,即曲线在处的切线的斜率为,即,
因为,所以,所以.
故选:A.
5(24-25高二下·湖南·月考)已知函数在点处的切线与直线垂直,则( )
A.-2 B.-1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】求出的导数,可得切线的斜率,由两直线垂直的条件:斜率之积为−1,解方程即可得到所求值.
【详解】函数的导数为,
∴,即函数在处的切线斜率为,
由切线与直线垂直,
可得,
解得.
故选:B.
6(25-26高三上·山西大同·期中)已知曲线在点处的切线与曲线相切,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求得曲线在点处的切线,再根据直线与抛物线相切求解即可.
【详解】由得,当时,,
所以曲线在点处的切线方程为,即,
由,得,
所以,解得.
故选:D.
7(24-25高三上·北京·期末)已知函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出抛物线与直线相切时的斜率,由数形结合得解.
【详解】设直线与相切于点,
由,则,
所以切线方程为,又切线过,
所以,解得,
所以,作出及切线的图象,如图,
由图象可知,当时,成立.
故选:D
8(多选)(25-26高二·全国·假期作业)(多选)曲线在点处的切线平行于直线,则切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】设切点坐标,利用导数求出切线斜率建立方程求出切点,即可得出切线方程.
【详解】设切点,
由知,
所以切线斜率,解得,
故或,
所以切线方程为或,
即切线方程为或.
故选:AB
9(25-26高三上·安徽芜湖·月考)若直线与函数的图象相切,则 .
【答案】
【分析】设出切点坐标,求导函数,结合切线斜率,利用直线与曲线相切,从而可得切点坐标,代入,可求得的值.
【详解】设直线与函数图象的切点为,
,
,
,,
,
,又在直线上,
,.
故答案为:.
10(24-25高二下·海南省直辖县级单位·月考)求下列函数的导函数
(1)
(2);
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)利用幂函数与指数函数的求导法则求导即得;
(2)利用乘法的求导法则求导即得;
(3)利用除法的求导法则求导即得;
(3)利用复合函数的求导法则求导即得.
【详解】(1)
(2)因为,
所以;
(3)因为,
所以 ;
(4)因为,
所以 .
11(25-26高三上·江西·期中)已知函数,且的图象过点.
(1)求函数的解析式;
(2)过原点作曲线的两条切线,切点分别为.
①求切线的方程;
②求的面积.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)将所给点代入函数解析式,解得即得;
(2)①先求出时,过原点的曲线的切线方程,再根据是偶函数,由对称性求得另一条切线;
②求得切点坐标,根据形状利用面积公式求解.
【详解】(1)由已知得,即,
所以.
故.
(2)①当时,.
不妨设切点.
所以.故切线的方程为.
因为过原点,故,解得.
所以切线的方程为.
又为偶函数,其图象关于轴对称,
故切线的方程为.
所以切线的方程为.
②由①可知,,由对称性可知,
为等腰三角形,其面积为
12(25-26高二上·上海·期中)若函数和图象有公共点,且各自在点的切线和重合,则称重合的切线为两函数在点处的公切线.
(1)分别求和在交点处的切线方程;
(2)若和在点处存在公切线,求的值及点的坐标.
【答案】(1);;
(2);.
【分析】(1)根据导数的几何意义直接求切线方程可得;
(2)根据公切线的定义可求得公切点,进而可得所求结果.
【详解】(1)联立,解得或(舍去),所以交点坐标为.
对求导,可得,将代入,得切线斜率.
切线方程,即.
对求导,,将,得切线斜率.
切线方程,即.
所以交点处的切线方程为,.
(2)设公切点.
对求导,根据求导公式,可得,则在点处的切线斜率.
对求导,可得,则在点处的切线斜率.
因为两函数在点处存在公切线,所以,即①.
又因为点在两函数图象上,所以②.
由①得,将其代入②可得:,即,解得.
将代入(1)得:,解得.
将代入得.
所以,点的坐标为.
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