内容正文:
选择性必修第二册 第五章 一元函数的导数及其应用
微专题一---导数的几何意义的应用
一、导数的几何意义的理解
1.如图,已知函数的图象在点处的切线为,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】根据图像算出函数在点处的切线,即可求出其在处的函数值与导数取值。
【详解】由图象可得,切线过点和,切线斜率为,所以,
又因为切线方程为,则切点坐标为,有,
所以.
故选:C
2.已知函数在上可导,其部分图象如图所示,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】求曲线切线的斜率(倾斜角)
【分析】结合函数的图象,由导数的几何意义求解判断即可.
【详解】设为点、为点.
由题图可知函数的图象在处的切线的斜率比在处的切线的斜率大,
且均为正数,所以.
直线的斜率为,其比在处的切线的斜率小,
但比在处的切线的斜率大,所以.
3.函数的图象如图所示,则下列不等关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求曲线切线的斜率(倾斜角)、平均变化率
【分析】根据导数的几何意义和两点的斜率公式,结合图像判断即可.
【详解】设,,由图可得,
而,
故.
故选:C.
4.已知函数的图象如图所示,且为的导函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】求曲线切线的斜率(倾斜角)
【分析】分别作出函数在处的切线,进而得到的大小关系.
【详解】分别作出函数在处的切线,
则
则有,
故选:B.
5.某高台跳水运动员在运动过程中的重心相对于水面的高度(单位:)与跳起后的时间(单位:)存在函数关系,的图象如图所示,已知曲线在处的切线平行于轴,根据图象,给出下列四个结论:
①在时高度关于时间的瞬时变化率为0;
②曲线在附近比在附近下降得慢;
③曲线在附近比在附近上升得快;
其中所有正确结论的序号是_________.
【答案】①③
【知识点】瞬时变化率的概念及辨析、求曲线切线的斜率(倾斜角)
【分析】对于①,因为曲线在处的切线平行于轴,所以切线的斜率为0,即;对于②,比较,的大小即可;对于③,比较,的大小即可.
【详解】因为,所以,
对于①,因为曲线在处的切线平行于轴,
所以切线的斜率为0,即,
所以在时高度关于时间的瞬时变化率为,故①正确;
对于②,由图可知曲线在处的切线的斜率,在处的切线的斜率,
又,所以,
所以,
即曲线在附近比在附近下降得快,故②错误;
对于③,由图可知曲线在处的切线的斜率,在处的切线的斜率,
又,所以,
所以,
即曲线在附近比在附近上升得快,故③正确;
所以所有正确结论的序号是①③.
故答案为:①③.
二、求曲线在某点处切线斜率或切线方程
1.已知直线与曲线在原点处相切,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求曲线切线的斜率(倾斜角)
【分析】利用导数几何意义求直线的斜率,进而确定倾斜角.
【详解】由得,则,即直线的斜率为,
根据直线倾斜角与斜率关系及其范围知:的倾斜角为.
故选:D
2.已知曲线上一点,则曲线C在点处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求曲线切线的斜率(倾斜角)
【分析】由导数的几何意义求得切线斜率即可求解.
【详解】由题意:.
所以在点处的切线斜率为,
又倾斜角的取值范围是,
所以切线的倾斜角为,
故选:C
3.抛物线在处的切线斜率为___________.
【答案】2
【知识点】求曲线切线的斜率(倾斜角)、基本初等函数的导数公式
【分析】根据导数的几何意义求解即可.
【详解】由,得,所以,
所以抛物线在处的切线斜率为.
故答案为:.
4.曲线在点处的切线的斜率为________.
【答案】
【知识点】求某点处的导数值、求曲线切线的斜率(倾斜角)
【分析】根据导数几何意义,求得函数在处的导数值,即可求得在该点处切线的斜率.
【详解】因为,故曲线在点处的切线的斜率为.
故答案为:.
5.已知函数,则曲线在点处的切线方程为_________.
【答案】
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、基本初等函数的导数公式、导数的运算法则、导数的乘除法
【分析】根据函数解析式先写出切点坐标,再对函数求导根据导数的几何意义写出切线的斜率,最后由点斜式写出直线方程.
【详解】因为函数,所以,
故切点坐标为,
,
切点处的导数值为切线的斜率,所以,
用点斜式写出切线方程:,
整理得:.
故答案为:
6.在曲线上的点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、简单复合函数的导数
【详解】,,
所以过点的切线方程为:,即.
7.函数(为自然对数的底数)在处的切线方程为______.
【答案】
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、简单复合函数的导数
【分析】求出函数的导函数,根据导数的几何意义计算可得.
【详解】因为,所以,
则,,
所以在处的切线方程为,即.
故答案为:
8.已知函数,则函数在处的切线方程是_________________.
【答案】
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、简单复合函数的导数
【分析】在等式两边求导,令,可求出的值,即可得出函数的解析式,再求出切点坐标,利用导数的几何意义可得出所求切线的方程.
【详解】因为,所以,
令可得,解得,故,
所以,即切点坐标为,
因此函数在处的切线方程是,即.
故答案为:.
三、已知切线方程求参数的值
1.若函数在处的切线平行于直线,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、已知切线(斜率)求参数、基本初等函数的导数公式
【详解】由函数,得,
因为函数在处的切线平行于直线,
所以且,得.
2.若函数在处的切线与直线垂直,则________.
【答案】0
【知识点】已知切线(斜率)求参数、已知直线垂直求参数
【分析】对函数求导,结合垂直关系有,即可求.
【详解】由题设,又在处的切线与直线垂直,
所以切线斜率为2,则,可得.
3.若直线与函数的图象相切,则__________.
【答案】1
【知识点】已知切线(斜率)求参数
【分析】设切点为,根据导数的几何意义结合切点在直线与函数的图象上,列式求解,即得答案.
【详解】由,可得,
直线与函数的图象相切,设切点为,
则,即;
而点既在直线,又在函数上,
故,,即得,
故,则,
则,
故答案为:1
4.若直线与曲线相切,则________.
【答案】
【知识点】已知切线(斜率)求参数、简单复合函数的导数
【分析】对进行求导得,结合导数的几何意义和切点同时在直线和曲线上列方程,即可求出答案.
【详解】由得,
设直线与曲线相切于点,
则,解得,所以.
故答案为:.
5.若直线与函数的图象相切,则______.
【答案】
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、已知切线(斜率)求参数
【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:.
6.已知直线是曲线与曲线的公切线,则等于( )
A. B. C.或0 D.0
【答案】C
【知识点】两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、已知切线(斜率)求参数
【分析】设出切点,求导,利用导数几何意义得到切线方程,得到,,联立求出或,从而得到切线方程,求得答案.
【详解】设与相切于点,
,故切线斜率,
在点处的切线方程为,
即,故,
设与相切于点,
,则,所以,解得,
在处的切线方程为,
即,故,
所以,
将代入上式得,
整理得,解得或,
当时,切线方程为,此时,所以;
当时,切线方程为,故,,所以;
综上所述:或0.
故选:C.
7.若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则____________.
【答案】
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、已知切线(斜率)求参数、两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、简单复合函数的导数
【分析】先求出曲线在的切线方程,再设曲线的切点求出,利用公切线斜率相等求出表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解
【详解】由,得,,
故曲线在处的切线方程为;
由,得,
设切线与曲线相切的切点为,,
由两曲线有公切线得,解得,则切点为,
故切线方程为,即
因两切线重合,则,解得.
故答案为:.
四、求过一点曲线的切线方程
1.已知曲线,求:
(1)曲线上哪一点的切线平行于直线?
(2)曲线过点的切线方程.
【答案】(1)
(2)或
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求过一点的切线方程
【分析】(1)利用导数的定义求出切线斜率,即可得出切点坐标;
(2)设切点为,求出切线方程代入点,可解得,即可得解.
【详解】(1).
设切点为,则,解得,,
切点坐标为.
即曲线上点的切线平行于直线.
(2)点不在曲线上,设所求切线的切点为,
则切线的斜率,故所求的切线方程为.
将及代入上式得,解得或,
所以切点为或.
从而所求切线方程为或,
即切线方程为或.
2.已知函数.
(1)直线为曲线在点处的切线,求直线的方程;
(2)求过原点且与曲线相切的切线方程及切点坐标.
【答案】(1)
(2),
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求过一点的切线方程、导数的运算法则
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程/.
(2)设出过原点的切线与函数图象相切的切点坐标,表示出切线方程,进而求出切点坐标即可得解.
【详解】(1)由,得点在曲线上,
求导得,则,
所以所求切线的方程为,即.
(2)设切点为,则切线的斜率为,
切线的方程为:,
由切线过点,得,整理得,
解得,,切线的斜率,
所以切线的方程为,切点坐标为.
五、素养提升
已知点 P 在函数 的图象上,则P 点到直线的距离的最小值为______.
【答案】
【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、已知某点处的导数值求参数或自变量
【分析】首先利用导数分析函数的图象,再利用数形结合,结合导数的几何意义,即可求解.
【详解】,,得,
当,,单调递增,,,单调递减,
所以当时,取得最大值,
如图,当与直线平行的直线与的图象相切时,此时切点到直线的距离最小,
,得,即切点,
点到直线的距离为.
故答案为:
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选择性必修第二册 第五章 一元函数的导数及其应用
微专题一---导数的几何意义的应用
一、导数的几何意义的理解
1.如图,已知函数的图象在点处的切线为,则( )
A. B. C.1 D.2
2.已知函数在上可导,其部分图象如图所示,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
3.函数的图象如图所示,则下列不等关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.已知函数的图象如图所示,且为的导函数,则( )
A. B.
C. D.
5.某高台跳水运动员在运动过程中的重心相对于水面的高度(单位:)与跳起后的时间(单位:)存在函数关系,的图象如图所示,已知曲线在处的切线平行于轴,根据图象,给出下列四个结论:
①在时高度关于时间的瞬时变化率为0;
②曲线在附近比在附近下降得慢;
③曲线在附近比在附近上升得快;
其中所有正确结论的序号是_________.
二、求曲线在某点处切线斜率或切线方程
1.已知直线与曲线在原点处相切,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.已知曲线上一点,则曲线C在点处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3.抛物线在处的切线斜率为___________.
4.曲线在点处的切线的斜率为________.
5.已知函数,则曲线在点处的切线方程为_________.
6.在曲线上的点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
7.函数(为自然对数的底数)在处的切线方程为______.
8.已知函数,则函数在处的切线方程是______________.
三、已知切线方程求参数的值
1.若函数在处的切线平行于直线,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.若函数在处的切线与直线垂直,则________.
3.若直线与函数的图象相切,则__________.
4.若直线与曲线相切,则________.
5.若直线与函数的图象相切,则______.
6.已知直线是曲线与曲线的公切线,则等于( )
A. B. C.或0 D.0
7.若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则____________.
四、求过一点曲线的切线方程
1.已知曲线,求:
(1)曲线上哪一点的切线平行于直线?
(2)曲线过点的切线方程.
2.已知函数.
(1)直线为曲线在点处的切线,求直线的方程;
(2)求过原点且与曲线相切的切线方程及切点坐标.
五、素养提升
已知点 P 在函数 的图象上,则P 点到直线的距离的最小值为______.
第1页,共3页
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