内容正文:
5.2 导数的运算
5.2.1 基本初等函数的导数
题型一 导数公式的辨析
1.(25-26高二上·湖南长沙·月考)下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A,因为,故A错误;
对于B,因为,故B错误;
对于C,因为,故C正确;
对于D,因为,故D错误.
故选:C.
2.(多选)(24-25高二下·江西南昌·期中)下列选项正确的是( )
A.,则 B.,则
C.,则 D.,则
【答案】CD
【解析】对于A,由,得,A错误;
对于B,,则,B错误;
对于C,由,得,C正确;
对于D,由,得,D正确.
故选:CD
3.(多选)(24-25高二下·江西赣州·月考)下列各式中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】因为;;.
故A正确,BCD错误.
故选:BCD
题型二 利用导数公式求导数
1.(25-26高三上·青海西宁·期中)函数在处的导数是( )
A.160 B.80 C.32 D.16
【答案】B
【解析】由,得,当时,.
故选:B.
2.(25-26高二上·福建莆田·月考)已知函数,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由解析式知,所以.
故选:B
3.(24-25高二下·广东中山·月考)设,则=( )
A.0 B.e C.1 D.-e
【答案】B
【解析】由,得,故,
故选:B
4.(24-25高二下·甘肃临夏·期末)已知,若,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】,
,解得.
故选:B.
5.(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
【解析】因为,,
则,解得.
故选:C.
6.(24-25高二下·福建厦门·月考)已知函数,则 .
【答案】
【解析】由得,,
.
7.(24-25高二下·广东广州·月考)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【答案】(1);(2);(3);(4);(5)
【解析】(1),;
(2),;
(3),;
(4),;
(5),.
题型三 利用导数公式求极限值
1.(25-26高三上·辽宁·开学考试)若函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得,,
则.
故选:B
2.(24-25高二下·江西萍乡·期末)已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由求导,可得,
则.
故选:D.
3.(24-25高二下·湖北咸宁·期末)设函数,则( )
A.1 B. C.0 D.
【答案】A
【解析】,
又,则,
,则.
故选:A.
题型四 利用导数公式求切线斜率或倾斜角
1.(24-25高二下·山西长治·期中)曲线在点处的切线斜率为( )
A. B. C. D.4
【答案】B
【解析】由,求导得,
所以所求切线的斜率为.
2.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)抛物线在处的切线斜率为 .
【答案】2
【解析】由,得,所以,
所以抛物线在处的切线斜率为.
3.(2025·江苏宿迁·三模)曲线在点处的切线的斜率是 .
【答案】
【解析】由可得,
故当时,,
故在点处的切线的斜率为.
4.(24-25高二下·上海·期末)已知,则曲线在点处切线的倾斜角为 .
【答案】
【解析】因为,所以,
所以,
所以曲线在点处切线的斜率为,倾斜角为
题型五 利用导数公式求切线方程
1.(24-25高二下·四川自贡·期末)曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数,求导得,则,而,
所以所求切线方程为.故选:D
2.(2025黑龙江佳木斯一中高二上期末)曲线y=在点A(-1,-1)处的切线方程是( )
A.x+y-2=0 B.x-y+2=0 C.x+y+2=0 D.x-y-2=0
【答案】C
【解析】由y=得y'=-x-2,因此切线的斜率为k=-(-1)-2=-1,∴切线方程为y+1=-(x+1),即x+y+2=0,故选C.
3. (25-26高二上·江苏苏州·月考)若曲线y=x4的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为( )
A.4x-y-3=0 B.x+4y-5=0 C.4x-y+3=0 D.x+4y+3=0
【答案】C
【解析】∵直线x+4y-8=0的斜率为-,∴直线l的斜率为4,又y'=4x3,∴4x3=4,得x=1,
又当x=1时,y=x4=1,∴直线l的方程为y-1=4(x-1),即4x-y-3=0.
4.(25-26高二上·湖南长沙·月考)已知曲线,则曲线过点的切线方程为 .
【答案】和
【解析】曲线的导数为,
设切点为,则切线斜率为,
切线方程为;
将代入切线方程,整理得,
因式分解得,解得或.
当(切点为),斜率为12,切线方程为;
当(切点为),斜率为3,切线方程为.
5.(25-26高三上·上海·开学考试)曲线平行于直线的切线方程为 .
【答案】或
【解析】设平行于直线且与曲线相切的切点为,
由,可得曲线在点处的切线斜率为,
由切线与直线平行,得,解得,
当时,切点为,此时切线方程为,即;
当时,切点为,此时切线方程为,即,
故所求切线方程为或.
题型六 利用导数公式求参数的值
1.(25-26高三上·安徽浙江·月考)若直线是曲线的切线,则 .
【答案】
【解析】设切点为,由求导得,由直线是曲线的切线,
得,则,所以.
2.(24-25高二下·浙江金华·期末)若是曲线的切线,则 .
【答案】/0.25
【解析】设直线与曲线相切的切点为,
由,求导得,则,解得,
由切点在直线上,得,所以.
题型七 利用导数研究公切线问题
1.(25-26高三上·陕西·月考)一条直线与函数和的图象分别相切于点和点,则的值为 .
【答案】2
【解析】函数,,有,,
函数的图象在点处的切线方程为,即,
函数的图象在点处的切线方程为,即,
一条直线与函数和的图象分别相切于点和点,
则有,可得,,
.
2.(25-26高三上·云南昭通·月考)已知直线是曲线和曲线(且)的一条公切线,那么的值为 .
【答案】
【解析】函数和函数互为反函数,其图象关于直线对称,从而切点在直线上.
设切点坐标为,切点也在两条曲线上,并且两个函数在切点处的导函数值都是1,且和,
则列出方程,
由①得,则,
于是,代入②得,解得,从而.
1.(2025·河北·模拟预测)若函数与函数的图象关于直线对称,则( )
A. B.1
C.ln3 D.
【答案】D
【解析】由函数与函数的图象关于直线对称,得,
求导得,所以.
故选:D
2.(24-25高二下·福建宁德·期末)已知函数,若趋近于0时,则趋近于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,则,所以
可得.
故选:A.
3.(24-25高二下·广东广州·期末)已知函数,是的导函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
如图过点A作切线,斜率设为,过点B作切线,斜率设为,连接,得到直线,斜率设为,由图可知,.
又根据导数的几何意义以及斜率的定义可知,
,,
所以.
故选:A.
4.(24-25高二下·山东烟台·月考)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,,,,
由,则.
5.(24-25高二下·安徽宿州·期末)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】记,则,
由,
可得,
即,因,
故.
故选:B.
6.(2025·湖南永州·模拟预测)已知函数,直线与函数的图象相切,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设直线与函数相切于点,
因为,所以,
根据导数的几何意义有,
因为点在直线上,所以,
因为点在曲线上,
所以,
所以有,
所以,即,,
对两边取对数有,,即,
将代入,有,解得,
又因为,所以.
故选:B
7.(2025高三·全国·专题练习)已知直线与曲线相切于点,且直线与曲线的图象交于点,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由于得,所以的斜率为,所以的解析式为.
因为直线与曲线的图象交于点,所以有.
因为,所以,即,即
故选:B.
8.(24-25高二下·辽宁·期末)若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线垂直,为坐标原点,则
【答案】
【解析】由得,则当时,;
则曲线在点处的切线斜率为,
令,则,当时,解得,
所以,可知,则.
9.(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
【解析】(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
1.(2025高二·全国·专题练习)设曲线在点处的切线为,若直线与轴、轴的交点分别为,,坐标原点为,则周长的最小值为 .
【答案】
【解析】因为,所以切线,
即,从而,,
所以的周长().
因为,当且仅当,即时等号成立,
,当且仅当,即时等号成立,
所以,当且仅当时等号成立.
故周长的最小值为.
2.(24-25高二下·福建厦门·月考)已知点P在圆上运动,若过点P可以作曲线的切线,则点P的轨迹长度是 .
【答案】
【解析】,则,
故在处的切线方程为,
故在处的切线方程为,
故在处的切线方程为,
当的切点横坐标从连续变为时,
切线从变为,此时两切线与圆的交点左边从A到B,右边从D到E,
同理,当的切点横坐标从连续变为时,
切线从变为,两切线与圆的交点左边从F到A,
右边从C到D,故点的轨迹为劣弧和劣弧,其中,
故,故其轨迹对应的圆心角为,
由弧长公式得.
故答案为:.
3.(2025广东东莞高二上期末)设曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴交点的横坐标为xn,令an=lg,计算a1+a2+a3+…+a2 019.
【答案】1+lg 202.
【解析】因为y=xn+1,所以y'=(n+1)xn,所以曲线y=xn+1(n∈N*)在(1,1)处的切线斜率为k=n+1,
切线方程为y-1=(n+1)(x-1).
令y=0,得x=,即xn=,
所以an=lg=lg(n+1)-lg n,
所以a1+a2+a3+…+a2 019
=lg 2-lg 1+lg 3-lg 2+lg 4-lg 3+…+lg 2 020-lg 2 019=lg 2 020-lg 1=1+lg 202.
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5.2 导数的运算
5.2.1 基本初等函数的导数
题型一 导数公式的辨析
1.(25-26高二上·湖南长沙·月考)下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(多选)(24-25高二下·江西南昌·期中)下列选项正确的是( )
A.,则 B.,则
C.,则 D.,则
3.(多选)(24-25高二下·江西赣州·月考)下列各式中不正确的是( )
A. B.
C. D.
题型二 利用导数公式求导数
1.(25-26高三上·青海西宁·期中)函数在处的导数是( )
A.160 B.80 C.32 D.16
2.(25-26高二上·福建莆田·月考)已知函数,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·广东中山·月考)设,则=( )
A.0 B.e C.1 D.-e
4.(24-25高二下·甘肃临夏·期末)已知,若,则( )
A.1 B. C. D.
5.(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
6.(24-25高二下·福建厦门·月考)已知函数,则 .
7.(24-25高二下·广东广州·月考)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
题型三 利用导数公式求极限值
1.(25-26高三上·辽宁·开学考试)若函数,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·江西萍乡·期末)已知函数,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·湖北咸宁·期末)设函数,则( )
A.1 B. C.0 D.
题型四 利用导数公式求切线斜率或倾斜角
1.(24-25高二下·山西长治·期中)曲线在点处的切线斜率为( )
A. B. C. D.4
2.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)抛物线在处的切线斜率为 .
3.(2025·江苏宿迁·三模)曲线在点处的切线的斜率是 .
4.(24-25高二下·上海·期末)已知,则曲线在点处切线的倾斜角为 .
题型五 利用导数公式求切线方程
1.(24-25高二下·四川自贡·期末)曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2025黑龙江佳木斯一中高二上期末)曲线y=在点A(-1,-1)处的切线方程是( )
A.x+y-2=0 B.x-y+2=0 C.x+y+2=0 D.x-y-2=0
3. (25-26高二上·江苏苏州·月考)若曲线y=x4的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为( )
A.4x-y-3=0 B.x+4y-5=0 C.4x-y+3=0 D.x+4y+3=0
4.(25-26高二上·湖南长沙·月考)已知曲线,则曲线过点的切线方程为 .
5.(25-26高三上·上海·开学考试)曲线平行于直线的切线方程为 .
题型六 利用导数公式求参数的值
1.(25-26高三上·安徽浙江·月考)若直线是曲线的切线,则 .
2.(24-25高二下·浙江金华·期末)若是曲线的切线,则 .
题型七 利用导数研究公切线问题
1.(25-26高三上·陕西·月考)一条直线与函数和的图象分别相切于点和点,则的值为 .
2.(25-26高三上·云南昭通·月考)已知直线是曲线和曲线(且)的一条公切线,那么的值为 .
1.(2025·河北·模拟预测)若函数与函数的图象关于直线对称,则( )
A. B.1
C.ln3 D.
2.(24-25高二下·福建宁德·期末)已知函数,若趋近于0时,则趋近于( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·广东广州·期末)已知函数,是的导函数,则( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二下·山东烟台·月考)设,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二下·安徽宿州·期末)已知,,则( )
A. B. C. D.
6.(2025·湖南永州·模拟预测)已知函数,直线与函数的图象相切,则( )
A. B. C. D.
7.(2025高三·全国·专题练习)已知直线与曲线相切于点,且直线与曲线的图象交于点,若,则的值为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二下·辽宁·期末)若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线垂直,为坐标原点,则
9.(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.
1.(2025高二·全国·专题练习)设曲线在点处的切线为,若直线与轴、轴的交点分别为,,坐标原点为,则周长的最小值为 .
2.(24-25高二下·福建厦门·月考)已知点P在圆上运动,若过点P可以作曲线的切线,则点P的轨迹长度是 .
3.(2025广东东莞高二上期末)设曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴交点的横坐标为xn,令an=lg,计算a1+a2+a3+…+a2 019.
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