内容正文:
专题01 导数运算及其几何意义
目录
1
题型一、导数概念的应用(含平均、瞬时变化率)(常考点) 1
题型二、导数四则运算法则(含复合函数)(重点) 2
题型三、求在某点切线方程问题(重点) 3
题型四、求过某点切线方程问题(重点) 3
题型五、切线的综合问题(平行、垂直及其公切线)(难点) 4
B综合攻坚・能力跃升 5
题型一、导数概念的应用(含平均、瞬时变化率)
1.某婴儿从出生到第12个月的体重变化如图所示,试分别计算从出生到第3个月与第6个月到第12个月该婴儿体重的平均变化率,并说明哪一阶段体重的平均变化较快.
2.求函数在点处的瞬时变化率.
3.已知函数在处可导,若,则( )
A.4 B.6 C. D.
4.已知,则 ( )
A.1 B. C. D.
5.已知函数在处可导,则( )
A. B. C. D.
6.已知函数可导,且满足,则函数在处的导数为__________.
题型二、导数四则运算法则(含复合函数)
7.若,则( )
A.2 B. C.10 D.
8.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
9.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
10.求下列函数的导函数
(1)
(2);
(3)
(4)
11.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
12.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
13.求下列函数的导数.
(1);
(2).
14.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4).
题型三、求在某点切线方程问题
15.已知曲线在点处的切线方程为,则值为( )
A.0 B. C.1 D.2
16.已知直线与函数的图象相切,则实数( )
A.4 B.3 C.2 D.-5
17.曲线在处的切线方程为________.
18.已知,则在处的切线方程为_____.
19.设函数,则曲线在,处的切线方程为__________.
题型四、求过某点切线方程问题
20.函数过原点的切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
21.过点且与曲线相切的切线斜率不可能为( )
A. B. C. D.
22.过点且与曲线相切的直线方程是( )
A. B.
C. D.
23.已知过原点的直线与函数的图像相切,则直线的方程为__________.
24.过点作曲线:的两条切线,切点分别为,,则直线的方程为______.
题型五、切线的综合问题(平行、垂直及其公切线)
25.函数的图象上的点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
26.已知在函数的图像上,在直线上,则的最小值为( )
A. B.5 C. D.
27.已知函数,,过原点分别作曲线,的切线,且两切线的斜率互为倒数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
28.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.
29.若直线与函数和的图象分别相切于点,则( )
A.2 B. C. D.
30.已知直线与曲线在处的切线垂直,则________.
31.已知曲线与曲线有两条公切线,且它们的斜率之积为1,则实数的取值范围为_____,
32.已知函数的图象在点处的切线与直线垂直,则该切线方程为___________.
33.若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则 .
34.已知,曲线在点处的切线方程为.
(1)求实数的值;
(2)若,求曲线过点的切线方程.
35.
已知函数,,若曲线与曲线在它们的交点处具有公共切线,求a,b的值.
1.两条直线的夹角指的是两条直线所形成的小于或等于的角.若曲线与曲线的两条公切线的夹角为,则( )
A. B. C. D.
2.在平面直角坐标系中有曲线和,直线与、分别相切于,直线(不同于)与、分别相切于点,则与交点的横坐标是( )
A. B. C. D.
3.已知函数(为自然对数的底数),,直线既与相切又与相切,则直线的方程是( )
A. B.
C.或 D.或
4.下列求导运算错误的是()
A. B.
C. D.
5.我国著名数学家华罗庚先生曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,解决相关的问题,已知函数,则下列说法正确的是( )
A.当时,
B.若函数存在两个零点,且,则
C.若恒成立,则
D.当时,与存在两条公切线
6.若直线既是曲线的切线,又是曲线的切线,则_________.
7.已知是定义在上的可导函数,若,则_____.
8.已知,则的值为______
9.已知倾斜角为的直线l与曲线和都相切,则实数__________.
10.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
11.(1)求下列函数的导数.
(Ⅰ);
(Ⅱ);
(2)已知函数.求在点处的切线方程;
12.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
13.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
14.已知函数.
(1)求函数的图象在点处的切线的方程;
(2)证明:(1)中直线与函数的图象也相切.
15.已知函数.求曲线在点处的切线方程.
16.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程
(2)若曲线在点处的切线方程与曲线也相切,求的值.
17.(1)求曲线在处切线的方程;
(2)已知曲线与曲线在它们的公共点处的切线互相垂直,求k的值.
18.已知函数的图象记为曲线C.
(1)若点A(2,4)在曲线C上,求过点A与曲线C相切的直线方程;
(2)若过点B(2,0)作曲线C的切线恰有三条,且三条切线的切点横坐标构成等差数列,求实数的值.
19.已知 函数图像上一点处的切线为.
(1)当经过坐标原点时,求点 的横坐标;
(2)若与曲线交于另一点, 在点处的切线为, 记,的斜率分别为,, 求 的值.
20.(1)设(为常数),曲线与直线在点相切.求的值.
(2)曲线在处的切线与直线l平行,且与l的距离为,求直线l的方程.
21.已知函数(),.记,已知曲线在点
处的切线方程为.
(1)求实数,的值:
(2)若直线既是曲线的切线又是曲线的切线,试判断的条数,并给出证明.
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专题01 导数运算及其几何意义
目录
1
题型一、导数概念的应用(含平均、瞬时变化率)(常考点) 1
题型二、导数四则运算法则(含复合函数)(重点) 3
题型三、求在某点切线方程问题(重点) 8
题型四、求过某点切线方程问题(重点) 10
题型五、切线的综合问题(平行、垂直及其公切线)(难点) 13
B综合攻坚・能力跃升 19
题型一、导数概念的应用(含平均、瞬时变化率)
1.某婴儿从出生到第12个月的体重变化如图所示,试分别计算从出生到第3个月与第6个月到第12个月该婴儿体重的平均变化率,并说明哪一阶段体重的平均变化较快.
【答案】该婴儿在从出生到第3个月这段时间内体重的平均变化较快.
【分析】由函数的平均变化率进行求解.
【详解】从出生到第3个月,该婴儿体重的平均变化率为(千克/月).
从第6个月到第12个月,该婴儿体重的平均变化率为(千克/月).
因为,所以该婴儿在从出生到第3个月这段时间内体重的平均变化较快.
2.求函数在点处的瞬时变化率.
【答案】7
【分析】利用瞬时变化率的定义计算即可.
【详解】解:
.
.
当趋于0时,趋于.
∴函数在点处的瞬时变化率为7.
3.已知函数在处可导,若,则( )
A.4 B.6 C. D.
【答案】A
【分析】应用导数定义计算求解.
【详解】因为
,所以.
故选:A.
4.已知,则 ( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】分离系数,再根据导数定义即可得到答案.
【详解】由题意有:.
故选:D.
5.已知函数在处可导,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据导数的定义及极限的运算性质求解.
【详解】
当时,,
所以,
故选:D.
6.已知函数可导,且满足,则函数在处的导数为__________.
【答案】1
【分析】根据导数的定义求解即可.
【详解】因为函数可导,且满足,
所以
,所以,
所以函数在处的导数为.
故答案为:
题型二、导数四则运算法则(含复合函数)
7.若,则( )
A.2 B. C.10 D.
【答案】A
【分析】对给定等式两边求导,赋值求出即可.
【详解】由求导得:,
则,解得,即,
所以.
故选:A
8.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)结合根式与幂指数式的化简,利用导数运算法则和公式,直接求导;
(2)结合对数运算化简,利用导数运算法则和公式,直接求导;
(3)利用导数运算法则和公式,直接求导;
(4)结合二倍角公式化简,利用导数运算法则和公式,直接求导.
【详解】(1)由,
则.
(2)由,
则.
(3)由,
则
.
(4)由
,
则.
9.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】由基本初等函数的求导公式以及导数的四则运算代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)由可得;
(2)由可得;
(3)由可得,
所以;
10.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.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】利用基本初等函数的求导公式,导数的运算法则,复合函数的求导法则即可一一求解.
【详解】(1)
(2)
(3)
(4)
12.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据导数的计算公式和运算法则、以及复合函数求导规则逐一计算即可.
【详解】(1)
(2)
(3)
13.求下列函数的导数.
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)应用换元法结合复合函数求导计算求解;
(2)应用乘法求导运算律及换元法,再结合复合函数求导计算求解.
【详解】(1)设,
则.
(2).
先求的导数.
设,则,
.
.
14.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)采用换元法,利用指数函数和一次函数的求导法则结合复合函数求导法则求解;
(2)采用换元法,利用对数函数和指数、幂函数的求导法则结合复合函数求导法则求解;
(3)采用换元法,利用正弦函数和一次函数的求导法则结合复合函数求导法则求解;
(4)采用换元法,利用幂函数和一次函数的求导法则结合复合函数求导法则求解.
【详解】(1)令,则,
.
(2)令,则,
.
(3)设,
则.
(4)设,
则.
题型三、求在某点切线方程问题
15.已知曲线在点处的切线方程为,则值为( )
A.0 B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】求导,根据导数的几何意义列方程,解方程即可.
【详解】由已知,
则,
且,,
由曲线在点处的切线方程为,
则,
解得,
故选:B.
16.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.
17.曲线在处的切线方程为________.
【答案】
【分析】求出函数的导函数,代入即可求出切线的斜率,再利用点斜式即可得到切线方程.
【详解】函数,求导得,则,切点,
由点斜式得切线方程为,整理得.
故答案为:.
18.已知,则在处的切线方程为_____.
【答案】
【分析】求出,将代入,解出,利用导数的几何意义求出即为切线的斜率,将代入,求出即为切点的纵坐标,利用点斜式得到切线方程.
【详解】由,得,令,则,解得,所以,
所以在处的切线方程的斜率为,
又,
所以切线方程为:,即.
故答案为:.
19.设函数,则曲线在,处的切线方程为__________.
【答案】
【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.
故答案为:
题型四、求过某点切线方程问题
20.函数过原点的切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用二倍角的正弦公式变形后设切点为,利用导数的意义得到切线方程,再对解的情况进行讨论可得.
【详解】,
,
设切点为,切线方程为,
将原点代入切线方程可得,
所以,
化简可得,解得或,
当时,,,切线方程为;
当时,解得,当为偶数时,对应的切线方程为;当为奇数时,对应的切线方程为;
所以共有3条不同的切线.
故选:C
21.过点且与曲线相切的切线斜率不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设切点,结合导数的几何意义可得切线方程,根据切线过点,可得,进而确定切线斜率.
【详解】由,得,
设切点为,
则切线斜率,
即切线方程为,
又切线过点,
则,
整理可得,
解得或或,
则切线斜率为或或,
故选:D.
22.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:.
23.已知过原点的直线与函数的图像相切,则直线的方程为__________.
【答案】
【分析】首先讨论当时,去绝对值得到函数的解析式,然后求导求出切线斜率,然后将点代入得到切线方程,最后根据函数是偶函数,可求出时的切线方程,从而得到答案.
【详解】当时,,设切点为,
则切线斜率为,那么切线方程为,
将代入方程中解得,故切线方程为;
由于为偶函数,其图像关于轴对称,
故当时,切线方程为.
综上可知,切线方程为和.
故答案为:.
24.过点作曲线:的两条切线,切点分别为,,则直线的方程为______.
【答案】
【分析】由导数的意义得到切线的斜率,然后由点斜式得到切线方程,代入点结合切点在曲线上化简可得.
【详解】设,
由题意可得切线的斜率,
所以切线方程为,
代入点可得
因为切点在曲线上,所以,代入上式可得,
,化简可得,
又,所以,
同理
所以直线方程为.
故答案为:
题型五、切线的综合问题(平行、垂直及其公切线)
25.函数的图象上的点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出与直线平行的切线,切线到直线的距离即为最小距离.
【详解】,令,即,
令,,恒成立,
故函数在上单调递增,且,故函数仅有一个零点,
令,,即切点横坐标为,
代入,切点坐标为,切线方程为:,
切线与直线之间的距离.
故选:C
26.已知在函数的图像上,在直线上,则的最小值为( )
A. B.5 C. D.
【答案】A
【分析】设函数上在点的切线恰与直线平行,利用导数的几何意义求出,则的最小值即为切点到直线的距离.
【详解】设函数上在点的切线恰与直线平行,
由,可得,则,
所以,解得,
所以的最小值为点到直线的距离.
故选:A
27.已知函数,,过原点分别作曲线,的切线,且两切线的斜率互为倒数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分别求得两条切线方程,然后根据斜率之间的关系可知,然后根据求得,最后可知结果.
【详解】设切线对应切点为,切线方程为,
将代入,解得,,从而.
设与曲线的切点为,
,解得,①
切线方程为,
将代入,得,②
将①代入②,得,
令,则,
在区间上单调递减,在区间上单调递增.
若,由,,则.
而在上单调递减,故;
若,因在区间上单调递增,且,
所以,与题设矛盾,故不可能.
综上,.
故选:B.
28.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.
29.若直线与函数和的图象分别相切于点,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】先设切点,再求导函数得出点斜式即切线方程,结合公切线列方程求解得出点,最后应用两点间距离求解.
【详解】设,,
因为,,
所以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,
因为直线是两函数图象的公切线,所以,
由①可得,代入②得,
因为,所以,所以,,
所以.
故选:C.
30.已知直线与曲线在处的切线垂直,则________.
【答案】
【分析】先对曲线求导得到在处的切线斜率,再利用两直线垂直时斜率乘积为的关系求出参数的值.
【详解】,则曲线在处的切线的斜率,
由切线垂直得:,即.
故答案为:
31.已知曲线与曲线有两条公切线,且它们的斜率之积为1,则实数的取值范围为_____,
【答案】
【分析】根据题意利用导数的几何意义求出切线方程表达式,令,可知有两个不相等的实数根,且互为倒数,即可得,由可求出实数的取值范围.
【详解】设,,
由题意得存在实数,使得在处的切线和在处的切线重合,
所以,即,
由,即,
又由,即,
令,则题目转化为有两个不相等的实数根,且互为倒数,
设两根分别为,,
则由得,
化简得,
所以,即,
因为,所以,
故的取值范围为.
故答案为:
32.已知函数的图象在点处的切线与直线垂直,则该切线方程为___________.
【答案】
【分析】根据两直线垂直的关系得到切线斜率,再利用点在的图象上求出,利用点斜式写出直线方程即可.
【详解】由直线与切线垂直可得切线斜率,
又,即,
所以,解得得,
即切点坐标为,
故切线方程为,整理得:.
故答案为:
33.若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则 .
【答案】
【分析】先求出曲线在点的切线方程,再设曲线的切点,利用公切线斜率相等求出,得到切点代入即可求解.
【详解】对求导得:,当时, ,
在点处的切线方程为:,
设曲线的切点为,
,又切点在切线上,
,代入曲线方程得.
故答案为:.
34.已知,曲线在点处的切线方程为.
(1)求实数的值;
(2)若,求曲线过点的切线方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求得,根据题意,得到,且 ,列出方程组,即可求得的值,得到答案;
(2)由(1)得到,求得,设切点为,得到切线方程为,将点代入切线方程,求得的值,进而求得切线方程.
【详解】(1)解:由函数,其中,可得,
因为曲线在点处的切线方程为,
可得,且,即,
解得.
(2)解:由(1)知,,可得,
设切点为,则切线的斜率,故切线方程为,
因为切线过点,所以,整理得,
解得或,所以切点为或,
此时,曲线过点的切线方程为或.
35.已知函数,,若曲线与曲线在它们的交点处具有公共切线,求a,b的值.
【答案】
【分析】利用导数的定义求函数在处的切线斜率,根据公切线斜率相等求参数值.
【详解】∵,
∴,即切线斜率.
∵,
∴,即切线斜率.
∵在交点处有公共切线,
∴,又,即,
所以.
1.两条直线的夹角指的是两条直线所形成的小于或等于的角.若曲线与曲线的两条公切线的夹角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据反函数的对称性可分析出倾斜角更大的直线的斜率是,设出该公切线在,的切点,根据导数的几何意义,用两种方式表达出切线方程,然后根据两个方程的截距相等列出等式,进而求解.
【详解】
由题易知,曲线与曲线关于直线对称,
由两条切线的夹角是,根据对称性知曲线的切线的倾斜角为,
即切线的斜率为.
设直线与曲线的切点坐标为,
,所以,
直线的方程为,即,
设直线和的切点坐标是,
,所以,
直线的方程为,即,
于是,
即,即
由,两边取对数可得,
由,得到,两边取对数得,
分别把上述条件代回原等式,得到,
即,
整理可得.
故选:C
2.在平面直角坐标系中有曲线和,直线与、分别相切于,直线(不同于)与、分别相切于点,则与交点的横坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,利用导数的几何意义求出,的方程,联立方程求解即可.
【详解】解:设,
对,求导得,
所以在处的切线方程为,
即,
对,求导得,
所以在处的切线方程为,
即,
又因为是与的公切线,
所以,
解得或,
不妨取;
同理可得,
从而可得,即的方程为:,
同理可得,即的方程为:,
由,解得,
所以与交点的横坐标是.
故选:A.
3.已知函数(为自然对数的底数),,直线既与相切又与相切,则直线的方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】先设切点,再根据导数几何意义列等量关系,解出切点,即得切线方程.
【详解】设与相切于点,,则切线的斜率为,
切线方程:,即,
设与相切于点,,则切线的斜率为,
切线方程:,即
∴,解得,或,,
则直线的方程:或.所以满足条件的直线有2条.
故选:C.
4.下列求导运算错误的是()
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】利用导数运算法则及基本函数的导数公式逐项求导判断.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:BC
5.我国著名数学家华罗庚先生曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,解决相关的问题,已知函数,则下列说法正确的是( )
A.当时,
B.若函数存在两个零点,且,则
C.若恒成立,则
D.当时,与存在两条公切线
【答案】ACD
【分析】对于当时,首先,再利用指对的切线放缩可得;对于B,根据函数的零点,结合图像分析可得,解不等式即可判断;对于C,由恒成立,可得与存在公共零点,然后可解的值;对于D,利用公切线的求解方式,建立方程组,然后判断解得个数即可.
【详解】选项A:当时,,当且仅当时取等号,
又,当且仅当时取等号,,故A正确;
选项B:存在两个零点且,
与的图象有两个交点,
结合图象可知,,即,故B错误;
选项C:恒成立,
又与在定义域内单调递增,
与存在公共零点,
且,故C正确;
选项D:设曲线的切点为,则切线斜率为,
∴切线方程为,即.
设曲线的切点为,
,∴切线斜率为,切线方程为,
即.由题意得,解得,
则,即,
设,则,
设,则,
则由得得,
则在上单调递减,在上单调递增,
,,
则由零点存在性定理可知,使得,即,
又因为当时,,则,则由得;
得,则在上单调递减,在上单调递增,
则,
,
则由零点存在性定理可知,在和上分别存在一个零点,
则方程存在两个根,和存在两条公切线,故D正确;
故选:ACD.
6.若直线既是曲线的切线,又是曲线的切线,则_________.
【答案】
【分析】分别设出直线与两曲线的切点坐标,利用导数求得切线方程,由斜率及在轴上的截距相等列式求得切点,代入切线方程求解值.
【详解】设直线与曲线相切于,
则直线方程为;
设直线与曲线相切于点,
则直线方程为.
得,
得,
该直线与曲线相切于,
即,得.
故答案为:.
7.已知是定义在上的可导函数,若,则_____.
【答案】
【分析】根据导数的定义计算即可.
【详解】因为是定义在上的可导函数,,
则.
故答案为:.
8.已知,则的值为______
【答案】
【分析】利用导数的定义式直接求解即可.
【详解】由题意得,
则.
故答案为:
9.已知倾斜角为的直线l与曲线和都相切,则实数__________.
【答案】/
【分析】首先设出切线与曲线的切点,根据导数的几何意义求切点坐标和切线方程,再设出切线与曲线的切点,根据导数的几何意义求实数的值.
【详解】,设直线l与曲线切于点,
则,得,所以直线l的方程为,
设直线l与曲线切于点,则,
所以点在直线l上,故,得.
故答案为:
10.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)(2)(3)利用导数运算法则及复合函数求导公式逐一求解.
【详解】(1)依题意,,因此.
(2)依题意,
.
(3)依题意,.
11.(1)求下列函数的导数.
(Ⅰ);
(Ⅱ);
(2)已知函数.求在点处的切线方程;
【答案】(1)(Ⅰ);(Ⅱ);(2)
【分析】(1)利用复合函数的求导法则可得答案;
(2)求解导数值得到斜率,点斜式可求切线方程.
【详解】(1)(Ⅰ),.
(Ⅱ),.
(2)因为,所以,
,,
所以在点处的切线方程为,即.
12.求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】根据题意,结合导数的运算法则及复合函数求导发法则,计算即可求解.
【详解】(1)解:由函数,根据导数的四则运算法则,可得;
(2)解:由函数,根据导数的四则运算法则,可得;
(3)解:由,根据导数的四则运算法则,
可得.
(4)解:由函数,根据导数的四则运算法则,
可得
13.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】由基本初等函数的导数公式结合复合函数的求导法则逐项计算即可.
【详解】(1)
(2)
(3)
(4)
(5).
14.已知函数.
(1)求函数的图象在点处的切线的方程;
(2)证明:(1)中直线与函数的图象也相切.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)求出切线的斜率和切点坐标即得解;
(2)设切点,求解此点处的切线,计算得证直线与函数图象相切;
【详解】(1)由题意知,,∴切线的斜率为1
∴切线方程为
(2)设为函数图象上一点
令点处切线斜率为1,则,
当时,,此时
∴点处的切线方程为,不符合题意
当时,,此时
∴点处的切线方程为,即直线
∴直线与函数的图象相切
15.已知函数.求曲线在点处的切线方程.
【答案】
【分析】先求函数导数得切线斜率,再由点斜式可得解;
【详解】,,
,,
所以在点处的切线方程为,
整理得:;
16.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程
(2)若曲线在点处的切线方程与曲线也相切,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据导数的几何意义即可求解切线方程;
(2)先求出曲线在点处的切线,然后设该切线与曲线的切点,利用导数的几何意义和题干已知条件列出方程即可求解.
【详解】(1),则,
则函数在点处的切线为,即.
(2),
在点处的切线与曲线也相切,
设切线与曲线的切点为,则,
故切线为,即,
即,解得.
17.(1)求曲线在处切线的方程;
(2)已知曲线与曲线在它们的公共点处的切线互相垂直,求k的值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据导数的几何意义求解;
(2)设公共点为,由求得后,再由求得.
【详解】(1),则,
时,,,
所求切线方程为,即;
(2),,又,
设公共点为,由题意,解得,则,
从而,所以.
18.已知函数的图象记为曲线C.
(1)若点A(2,4)在曲线C上,求过点A与曲线C相切的直线方程;
(2)若过点B(2,0)作曲线C的切线恰有三条,且三条切线的切点横坐标构成等差数列,求实数的值.
【答案】(1)或
(2)2
【分析】(1)根据点坐标求得,利用导数求得切线方程.
(2)设切点为,求得切线方程并代入点的坐标,利用等差数列的性质以及方程的思想列方程,化简求得的值.
【详解】(1)函数对应图象为曲线,因为点在曲线上,
所以,所以, ,
设切点为,切线方程为:,即,
因为切线过点,所以,即,
,
,所以或,
所以切点为或,
将或代入,
可得切线方程为:或.
(2)函数,求导得,
设切点为,切线方程为,即,
切线过点,则,
依题意方程有三个不同解,且成等差数列,
设三个不同解为,且,
,
则,结合,得,,
,所以,
所以.
19.已知 函数图像上一点处的切线为.
(1)当经过坐标原点时,求点 的横坐标;
(2)若与曲线交于另一点, 在点处的切线为, 记,的斜率分别为,, 求 的值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)对函数求导,利用导数的几何意义写出切线方程,再把原点带入切线方程即可求解;
(2)联立与切线计算出点的坐标,再利用导数的几何意义分别求出即可求解.
【详解】(1)设点的坐标为,则,
因为,所以切线的方程为,
由切线经过原点,把带入切线方程得:,
即或,
所以点的横坐标为或.
(2)设点的坐标为,由(1)可知,
切线的方程为,整理得:,与联立得:,
即或,
所以,故,
因此.
20.(1)设(为常数),曲线与直线在点相切.求的值.
(2)曲线在处的切线与直线l平行,且与l的距离为,求直线l的方程.
【答案】(1),;(2)或
【分析】(1)由题意可得,利用导数的几何意义可得,计算即可求解;
(2)求导,根据导数的几何意义求得切线方程,再根据平行线间距离公式列式计算即可求解.
【详解】(1)由曲线过点,可得,故,
由,得,
则,
此即为曲线在点处的切线的斜率,
由题意,得,故.
(2)设,则,
切线方程为,即.
因为直线l与切线平行,所以可设直线l的方程为.
两平行线间的距离,解得或.
故直线l的方程为或.
21.已知函数(),.记,已知曲线在点
处的切线方程为.
(1)求实数,的值:
(2)若直线既是曲线的切线又是曲线的切线,试判断的条数,并给出证明.
【答案】(1),.
(2)切线仅有2条,证明见解析
【分析】(1)首先根据切线方程求出和的值,然后通过导数的运算法则求出,最后代入和的值,联立方程组求解和的值;
(2)设出直线与和的切点,分别求出切线方程,然后根据两切线方程相同列出方程组,通过构造函数并分析其单调性,判断方程组解的个数,从而确定切线的条数.
【详解】(1)因为曲线在点处的切线方程为,
所以,.
,,∴.
,,∴.
综上,,.
(2)设直线与的切点为(),,
则切线斜率,切线方程为,即.
设直线与的切点为,,
则切线斜率,切线方程为,
即.
因为直线是公切线,所以,
由①可得,代入②中,得,
整理得,
令(),,
因为恒成立,所以,
当时,为上的增函数,
当时,为上的减函数,
因为,所以在区间上存在唯一一个零点.
因为,,
所以在区间上存在唯一一个零点.
综上,在上仅有个零点,即切线仅有条.
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