内容正文:
高考一轮总复习导学案
专题五 一元函数的导数及其应用01导数的概念及几何意义
1、 考情分析
高考对本节内容的考查相对稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大.重点考查导数的计算、四则运算法则的应用和求切线方程为主.
2、 知识梳理
知识点一 平均变化率
1.变化率
事物的变化率是相关的两个量的“增量的比值”。如气球的平均膨胀率是半径的增量与体积增量的比值.
2.平均变化率
一般地,函数在区间上的平均变化率为:.
3.如何求函数的平均变化率
求函数的平均变化率通常用“两步”法:
①作差:求出和
②作商:对所求得的差作商,即.
知识点二 导数的概念
1.定义:函数在处瞬时变化率是,我们称它为函数在处的导数,记作.
2.定义法求导数步骤:
1
求函数的增量:;
2
求平均变化率:;
3
求极限,得导数:.
知识点三 导数的几何意义
函数在点处的导数的几何意义,就是曲线在点处的切线的斜率,即.
知识点四 基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导数
(为常数)
()
()
(,)
知识点五 导数的运算法则
若,存在,则有
(1)
(2)
(3)
知识点六 复合函数的求导法则:
一般地,对于由函数和复合而成的函数,它的导数与函数,的导数间的关系为,即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积.
知识点七 曲线的切线问题
1.在型求切线方程
已知:函数的解析式.计算:函数在或者处的切线方程.
步骤:第一步:计算切点的纵坐标(方法:把代入原函数中),切点.
第二步:计算切线斜率.
第三步:计算切线方程.切线过切点,切线斜率。
根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
2.过型求切线方程
已知:函数的解析式.计算:过点(无论该点是否在上)的切线方程.
步骤:第一步:设切点
第二步:计算切线斜率;计算切线斜率;
第三步:令:,解出,代入求斜率
第三步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
3、 类型应用
类型一 导数的概念
例1:已知,则______.
【答案】9
【知识点】导数(导函数)概念辨析、导数定义中极限的简单计算
【详解】因为,
所以.
变式训练1-1:已知函数的导函数为,且,则( )
A.2 B.1 C.4 D.8
【答案】C
【知识点】导数(导函数)概念辨析、导数定义中极限的简单计算
【分析】由导数的定义即可求解.
【详解】由,
可得:,
即,
所以,
故选:C
变式训练1-2:已知函数,则______.
【答案】2
【知识点】导数(导函数)概念辨析、导数的运算法则、基本初等函数的导数公式
【分析】根据题意,求出,由导数的定义求解.
【详解】由,
.
故答案为:2.
变式训练1-3:设,则曲线在点处的切线的斜率为( )
A. B. C.1 D.4
【答案】A
【知识点】利用定义求函数在一点处的导数(切线斜率)、求曲线切线的斜率(倾斜角)
【分析】根据导数的概念及导数的几何意义即可求解.
【详解】因为,
所以,
所以曲线在点处的切线的斜率为.
类型二 导数的运算
例2:下列求导数运算正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【知识点】简单复合函数的导数、基本初等函数的导数公式、导数的运算法则
【详解】选项A:,故A正确;
选项B: ,故B错误;
选项C: ,故C错误;
选项D: , 故D正确.
变式训练2-1:下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】导数的运算法则、基本初等函数的导数公式、简单复合函数的导数
【分析】根据导数的四则运算,复合函数的求导法则逐一进行判断.
【详解】对于A选项,,A错;
对于B选项,,B对;
对于C选项,,C错;
对于D选项,,D错,
故选:B.
变式训练2-2:已知,则______.
【答案】
【知识点】简单复合函数的导数
【详解】解析:.
变式训练2-3:已知函数,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【知识点】求某点处的导数值、导数的运算法则
【详解】∵,,
当时,,解得.
变式训练2-4:已知函数满足,则________.
【答案】
【知识点】导数的运算法则、求某点处的导数值
【详解】先对求导:.
令,得.
移项得,即.
所以,代入,
.
变式训练2-5:定义在上的奇函数,其导函数为,当时,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】函数奇偶性的应用、简单复合函数的导数
【分析】根据奇函数定义,两边取导数可得,据此求解即可.
【详解】因为定义在上的奇函数,所以,
两边取导数可得,即,
所以,
因为时,,所以时,,
所以.
类型三 导数的几何意义
(1) 导数的几何意义的理解
例3:已知函数的图象如图所示,下列数值的排序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】导数(导函数)概念辨析、斜率与倾斜角的变化关系
【分析】据导数的几何意义,直线的斜率公式,结合图象即可比较大小.
【详解】如图分别作直线,交的图象于点,
则和分别表示函数的图象在点处的切线的斜率,
结合图象可得,即,
而,表示过两点的直线的斜率,
由图知,即.
故选:D.
变式训练3-1: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】设为点,为点,比较A点切线的斜率、B点切线的斜率、直线AB的斜率即可判断.
【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,而直线的斜率为,其比在处的切线的斜率小,
但比在处的切线的斜率大,所以.
变式训练3-2:如图,函数的图象在点处的切线方程是,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
【详解】点处的切线方程是,则,
切线斜率为,则,
.
(2) 求曲线在某点处的切线方程
例4:函数的图象在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【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
【分析】利用导数求出切线斜率,再结合直线的点斜式方程可得切线方程.
【详解】,则,
,所以切线方程为,化简可得,
即函数的图象在点处的切线方程为.
变式训练4-1:曲线在点处的切线方程是________.
【答案】
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、基本初等函数的导数公式、导数的运算法则
【详解】,则,
所以,,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
变式训练4-2:函数的图象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)、导数的运算法则
【分析】根据导数几何意义求切线的斜率,结合切点坐标即可写出切线方程.
【详解】由,得,
,得,
故所求切线方程为,即.
变式训练4-3:已知,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)、求曲线切线的斜率(倾斜角)、基本初等函数的导数公式、导数的运算法则
【分析】本题主要考查导数的几何意义,即函数在某点处的切线斜率等于该点处的导数值,再利用点斜式方程求出切线方程即可.
【详解】由,则,所以,又,
所以在点处的切线方程为,即.
变式训练4-4: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)、简单复合函数的导数
【详解】,又,则,
所以曲线在点处的切线方程为,即
(3) 由曲线的切线方程求参数
例5:若曲线在处的切线方程为,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【知识点】导数的运算法则、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、已知切线(斜率)求参数
【详解】设,则,
由题意得,解得.
变式训练5-1:曲线在点处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【知识点】简单复合函数的导数、已知某点处的导数值求参数或自变量、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】令,求其导数,由条件分析出,求出值即可.
【详解】令,则.
因为曲线在点处的切线与直线垂直,
且直线的斜率为2,
所以曲线在处的切线斜率为,
即,解得.
故选:B
变式训练5-2:已知直线与曲线相切,则的值为( )
A.1 B.0 C. D.
【答案】C
【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、导数的运算法则
【分析】设切点,根据导数的几何意义可得表示出切线的斜率,进而求出,即可求解.
【详解】设切点坐标为,
因为,所以,
所以切线的斜率,解得,
又,即,
所以.
变式训练5-3:若是曲线的一条切线,则__________.
【答案】1
【知识点】已知切线(斜率)求参数、简单复合函数的导数、基本初等函数的导数公式
【详解】设切点坐标为,因为,
所以.
设,,则在上恒成立.
所以在上单调递增,且.
所以方程只有1解.
由.
(4) 求距离最小值问题
例6:曲线上任意一点到直线的距离的最小值是________.
【答案】
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求点到直线的距离、已知切线(斜率)求参数、简单复合函数的导数
【详解】如图,所求最小值即曲线上斜率为的切线与两平行线间的距离,
也即切点到直线的距离.
由,则,得,,
即与直线平行的曲线的切线,切点坐标是,
所以上任意一点到直线的距离的最小值为.
变式训练6:曲线上的点到直线的最短距离是______.
【答案】
【知识点】已知某点处的导数值求参数或自变量、求点到直线的距离
【分析】将直线平移,当直线与相切时,切点到直线的最短距离,利用导数的几何意义求出切点坐标,再根据点到直线的距离公式求解即可.
【详解】将直线平移,
当直线与相切时,切点到直线的最短距离,
设曲线在点处的切线与直线平行,
因为,则,解得,
所以,则切点坐标为,
切点到直线的距离,
即曲线上的点到直线的最短距离是,
故答案为:
(5) 求过一点的曲线的切线方程
例7:求过原点且与曲线相切的直线方程.
【答案】(1)(2)
【知识点】求过一点的切线方程、导数的运算法则、基本初等函数的导数公式
【分析】(1)利用导数的运算法则可得答案;
(2)利用导数的几何意义以及直线的点斜式方程可得答案.
【详解】(1),
两边求导,
当时,,
解得,
所以,
所以.
(2),
设切点为,
故切线的斜率,
切线方程为,
因为切线过原点,
所以,
即,
解得或
所以切线方程为,
即切线方程为.
变式训练7:曲线过坐标原点的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求过一点的切线方程、简单复合函数的导数
【详解】由 ,得 .
设切点为 ,则切线斜率 .
切线方程为 .
将原点 代入得 ,
即 ,因为,所以,解得 .
所以切线斜率 ,切线方程为 .
故所求切线方程为 .
(6) 公切线问题
例8:若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则________.
【答案】2
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、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】先求出曲线在点处的切线方程,再设出曲线的切点为,利用公切线的斜率相等及切点也在公切线上,进而建立方程组求解即可.
【详解】由,则,则在点处的切线的斜率为,
所以切线方程为,即,
设切线与曲线的切点为,
又,得,
则切点处的斜率必为1,且切点在切线上,
则,解得,
所以.
变式训练8:已知曲线在点处的切线也是曲线的切线,则________.
【答案】1
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题
【分析】根据导数的几何意义先求得的切线方程,再设出该切线与的切点,再利用公切线的斜率相等,且切点也在公切线上,代入计算即可求解.
【详解】由,则,
所以曲线在点处的斜率为,
所以曲线在点处的切线方程为.
设直线与曲线相切的切点为,且,
则,解得.
类型四 导数的物理意义
例9:在高台跳水运动中,t s时运动员相对于水面的高度(单位:m)是,则运动员的速度______m/s,加速度______.
【答案】
【知识点】瞬时变化率的概念及辨析、求某点处的导数值
【详解】函数在处的瞬时速度,速度.
已知,
.
.
.
加速度,
.
, .
变式训练9:吹一个球形的气球时,气球半径将随空气容量的增加而增大,当时,气球的瞬时膨胀率(即气球半径关于气球内空气容量的瞬时变化率)为___________.
【答案】
【知识点】导数的运算法则、简单复合函数的导数、瞬时变化率的概念及辨析、基本初等函数的导数公式
【分析】求出半径关于容量的导函数,再利用导数的几何意义即可得出时,气球的瞬时膨胀率.
【详解】利用球的体积公式直接可得,
所以,即,
所以,
当时,,
即时,气球的瞬时膨胀率(即气球半径关于气球内空气容量的瞬时变化率)为.
类型五 数学情境
1.据报道,从2024年7月16日起,“高原版”复兴号动车组将上线新成昆铁路和达成铁路,“高原版”复兴号动车组涂装用的是高耐性油漆,可适应高海拔低温环境.“高原版”复兴号动车组列车全长236.7米,由9辆编组构成,设有6个商务座、28个一等座、642个二等座,最高运行时速达160千米,全列定额载客676人.假设“高原版”复兴号动车开出站一段时间内,速度与行驶时间的关系为,则当时,“高原版”复兴号动车的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】导数的加减法、瞬时变化率的概念及辨析、导数(导函数)概念辨析
【分析】通过求导,利用导数求瞬时变化率求解.
【详解】因为,所以,
故当时,,
即时,“高原版”复兴号动车的加速度为,
故选:B
2.某环保部门要求相关企业加强污水治理,排放未达标的企业要限期整改、设企业的污水排放量与时间t的关系为,用的大小评价在这段时间内企业污水治理能力的强弱,已知整改期内,甲、乙两企业的污水排放量与时间的关系如下图所示.则下列正确的命题是( )
A.在这段时间内,甲企业的污水治理能力比乙企业弱;
B.在时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业弱;
C.在时刻,甲、乙两企业的污水排放都不达标;
D.甲企业在,,这三段时间中,在的污水治理能力最强
【答案】D
【知识点】平均变化率
【分析】根据题目中的数学模型建立关系,比较甲乙企业的污水治理能力.
【详解】设甲企业的污水排放量与时间t的关系为,乙企业的污水排放量与时间t的关系为.
对于A选项,在这段时间内,甲企业的污水治理能力,
乙企业的污水治理能力.由图可知,,
所以,即甲企业的污水治理能力比乙企业强,故A选项错误;
对于B选项,由图可知, 在时刻的切线斜率小于在时刻的切线斜率,
但两切线斜率均为负值,故在时刻甲企业的污水治理能力比乙企业强,故B选项错误;
对于C选项,在时刻,甲、乙两企业的污水排放都小于污水达标排放量,
故甲、乙两企业的污水排放都达标,故C选项错误;
对于D选项,由图可知,甲企业在,,这三段时间中,
在时的差值最大,所以在时的污水治理能力最强,故D选项正确,
故选:D.
4、 素养提升
1.“曲线在处的切线的倾斜角为”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【知识点】判断命题的必要不充分条件、求曲线切线的斜率(倾斜角)
【详解】由,得.
由曲线在处的切线的倾斜角为,
可得,解得或.
故“曲线在处的切线的倾斜角为”是“”的必要不充分条件.
2.如果方程能确定是的函数,那么称这种方式表示的函数是隐函数,隐函数的求导方法如下:在方程中,把看成的函数,则方程可看成关于的恒等式,在等式两边同时对求导,然后解出即可,例如,求由方程所确定的隐函数的导数,将方程的两边同时对求导,则(是中间变量,需要用复合函数的求导法则),得,那么曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】导数的运算法则、简单复合函数的导数、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】利用给定隐函数的导数求法确定斜率,再求出切线方程即可.
【详解】由给定定义得,对左右两侧同时求导,
可得,将点代入,得,解得,
故切线斜率为,得到切线方程为,化简得方程为.
3.已知直线是函数和函数图象的公切线,则______.
【答案】4
【知识点】两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、导数的运算法则
【分析】通过切线斜率即可直接求得的值,再设函数的图象的切点为,由切线斜率得到,结合函数单调性求得,得到,即可求解.
【详解】设直线与函数的图象的切点为,
由求导得,由,得,
所以直线与函数的图象的切点为,
将点代入,解得.
设直线与函数的图象的切点为,
又,则(*).
由,代入上式得,
因为函数单调递增,且,
所以,代入(*),解得,
所以.
4.若曲线与曲线在它们的公共点处有相同的切线,则_______.
【答案】或
【知识点】已知切线(斜率)求参数、两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】设公共点为,根据公共点的导数值相等求出切点,再利用导数的几何意义即可求解.
【详解】由,所以,又由,所以,
设公共点为,
所以,由,即,解得或,
当时,,解得,
当时,,解得.
5.如果方程能确定是的函数,那么称这种方式表示的函数为隐函数.隐函数的求导方法如下:在方程中,把看成的函数,则方程可看成关于的恒等式,在等式两边同时对求导,然后解出即可.例如,求由方程所确定的隐函数的导数,将方程的两边同时对求导,则有(是的函数,需要用复合函数的求导法则求导),得.利用隐函数求导方法可求得曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【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】根据题干所给条件将两边对求导,再代入的坐标,求出,即切线的斜率,从而求出切线方程.
【详解】由,得,则,
将点的坐标代入,得,即,
所以所求切线的方程为,即.
故选:D.
6.为了响应国家节能减排的号召,甲、乙两个工厂进行了污水排放治理,已知某月两厂污水的排放量与时间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.该月内,甲乙两厂中甲厂污水排放量减少得更多
B.该月内,甲厂污水排放量减少的速度是先慢后快
C.在接近时,甲乙两厂中乙厂污水排放量减少得更快
D.该月内存在某一时刻,甲、乙两厂污水排放量减少的速度相同
【答案】D
【知识点】瞬时变化率的概念及辨析、平均变化率
【分析】选项A,结合图象,比较两厂污水排放量减少量即可求解;选项B,由切线倾斜程度的大小比较可得;选项C,在接近时污水排放量减少快慢,可以用在处切线的斜率的大小比较近似代替,比较两曲线在处切线的斜率的绝对值大小即可得;选项D,利用导数的几何意义,存在某一时刻,甲、乙两厂污水排放量的瞬时变化率即切线的斜率相等,则甲、乙两厂污水排放量减少的速度相同.
【详解】选项A,设,
设甲工厂的污水排放量减少为,乙工厂的污水排放量减少为,
结合图像可知:,
所以该月内乙工厂的污水排放量减少得更多,故A错误;
选项B,作出如图所示表示甲厂曲线的条切线可知,
直线的倾斜程度小于的倾斜程度,直线的倾斜程度大于的倾斜程度,
而这说明该月内,甲厂污水排放量减少的速度并非先慢后快,
从图象的变化也可以看出,甲厂污水排放量减少的速度先快再慢后快,故B错误;
选项C,设为接近的时刻且,
从时刻到时刻,污水排放量平均变化率,
由导数的定义与几何意义可知,
在接近时,污水排放量减少快慢,可以用在处切线的斜率的大小比较近似代替.
设甲工厂在处切线的斜率为,乙工厂在处切线的斜率为,
结合图象可知,
所以在接近时,甲工厂的污水排放量减少得更快,故C错误;
选项D,如图,利用导数的几何意义,存在时刻,两曲线切线的斜率相等,
即甲、乙两厂污水排放量的瞬时变化率相同,
所以该月内存在某一时刻,甲、乙两厂污水排放量减少的速度相同.故D正确.
故选:D.
7.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的单调递减区间是
B.曲线在处的切线与直线垂直
C.若点P是曲线上的动点,则点P到直线距离的最小值为
D.若过点可以作曲线的三条切线,则
【答案】ACD
【知识点】利用导数研究函数的零点、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求过一点的切线方程、利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】利用函数单调性与导数的关系可判断A选项;利用导数的几何意义可判断B选项;由导数的几何意义以及数形结合可判断C选项;设切点为,利用导数的几何意义求出切线方程,并将点的坐标代入切线方程得,令,利用导数分析该函数的单调性与极值,数形结合可得出实数的取值范围,可判断D选项.
【详解】对于A选项,函数的定义域为,,
由可得,故函数的单调递减区间是,A对;
对于B选项,因为,且,
故曲线在处的切线方程为,B错;
对于C选项,由可得,故函数的单调递增区间为,
故函数的极大值为,作出函数的图象如下图所示:
由于,故当点与原点重合时,点P到直线距离取最小值,
且最小值为,C对;
对于D选项,设切点为,则切线斜率为,
故曲线在点处的切线方程为,
将点的坐标代入切线方程得,可得,
令,其中,则,
由可得或,由可得,
所以函数的单调递减区间为、,单调递增区间为,
故函数的极小值为,极大值为,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,当时,直线与函数的图象有三个交点,D对.
第1页,共3页
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高考一轮总复习导学案
专题五 一元函数的导数及其应用01导数的概念及几何意义
1、 考情分析
高考对本节内容的考查相对稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大.重点考查导数的计算、四则运算法则的应用和求切线方程为主.
2、 知识梳理
知识点一 平均变化率
1.变化率
事物的变化率是相关的两个量的“增量的比值”。如气球的平均膨胀率是半径的增量与体积增量的比值.
2.平均变化率
一般地,函数在区间上的平均变化率为: .
3.如何求函数的平均变化率
求函数的平均变化率通常用“两步”法:
①作差
②作商:
知识点二 导数的概念
1.定义:函数在处瞬时变化率是 ,我们称它为函数在处的导数,记作 .
2.定义法求导数步骤:
1
求函数的增量:;
2
求平均变化率:;
3
求极限,得导数:.
知识点三 导数的几何意义
函数在点处的导数的几何意义,就是曲线在点处的切线的 ,即 .
知识点四 基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导数
(为常数)
()
()
(,)
知识点五 导数的运算法则
若,存在,则有
(1)
(2)
(3)
知识点六 复合函数的求导法则:
一般地,对于由函数和复合而成的函数,它的导数与函数,的导数间的关系为 ,即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积.
知识点七 曲线的切线问题
1.在型求切线方程
2.过型求切线方程
3、 类型应用
类型一 导数的概念
例1:已知,则______.
变式训练1-1:已知函数的导函数为,且,则( )
A.2 B.1 C.4 D.8
变式训练1-2:已知函数,则______.
变式训练1-3:设,则曲线在点处的切线的斜率为( )
A. B. C.1 D.4
类型二 导数的运算
例2:下列求导数运算正确的有( )
A. B. C. D.
变式训练2-1:下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
变式训练2-2:已知,则______.
变式训练2-3:已知函数,则( )
A.1 B. C.2 D.
变式训练2-4:已知函数满足,则________.
变式训练2-5:定义在上的奇函数,其导函数为,当时,,则( )
A. B.
C. D.
类型三 导数的几何意义
(1) 导数的几何意义的理解
例3:已知函数的图象如图所示,下列数值的排序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
变式训练3-1: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.
变式训练3-2:如图,函数的图象在点处的切线方程是,则+ =______.
(2) 求曲线在某点处的切线方程
例4:函数的图象在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
.
变式训练4-1:曲线在点处的切线方程是________.
变式训练4-2:函数的图象在点处的切线方程为__________.
变式训练4-3:已知,则曲线在点处的切线方程为______.
变式训练4-4:已知函数,则曲线在点处的切线方程为______.
(3) 由曲线的切线方程求参数
例5:若曲线在处的切线方程为,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.2
变式训练5-1:曲线在点处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.1
变式训练5-2:已知直线与曲线相切,则的值为( )
A.1 B.0 C. D.
变式训练5-3:若是曲线的一条切线,则__________.
(4) 求距离最小值问题
例6:曲线上任意一点到直线的距离的最小值是________.
变式训练6:曲线上的点到直线的最短距离是______.
(5) 求过一点的曲线的切线方程
例7:求过原点且与曲线相切的直线方程.
变式训练7:曲线过坐标原点的切线方程为( )
A. B. C. D.
(6) 公切线问题
例8:若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则________.
变式训练8:已知曲线在点处的切线也是曲线的切线,则________.
类型四 导数的物理意义
例9:在高台跳水运动中,t s时运动员相对于水面的高度(单位:m)是,则运动员的速度______m/s,加速度______.
变式训练9:吹一个球形的气球时,气球半径将随空气容量的增加而增大,当时,气球的瞬时膨胀率(即气球半径关于气球内空气容量的瞬时变化率)为___________.
类型五 数学情境
1.据报道,从2024年7月16日起,“高原版”复兴号动车组将上线新成昆铁路和达成铁路,“高原版”复兴号动车组涂装用的是高耐性油漆,可适应高海拔低温环境.“高原版”复兴号动车组列车全长236.7米,由9辆编组构成,设有6个商务座、28个一等座、642个二等座,最高运行时速达160千米,全列定额载客676人.假设“高原版”复兴号动车开出站一段时间内,速度与行驶时间的关系为,则当时,“高原版”复兴号动车的加速度为( )
A. B. C. D.
2.某环保部门要求相关企业加强污水治理,排放未达标的企业要限期整改、设企业的污水排放量与时间t的关系为,用的大小评价在这段时间内企业污水治理能力的强弱,已知整改期内,甲、乙两企业的污水排放量与时间的关系如下图所示.则下列正确的命题是( )
A.在这段时间内,甲企业的污水治理能力比乙企业弱;
B.在时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业弱;
C.在时刻,甲、乙两企业的污水排放都不达标;
D.甲企业在,,这三段时间中,在的污水治理能力最强
4、 素养提升
1.“曲线在处的切线的倾斜角为”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.如果方程能确定是的函数,那么称这种方式表示的函数是隐函数,隐函数的求导方法如下:在方程中,把看成的函数,则方程可看成关于的恒等式,在等式两边同时对求导,然后解出即可,例如,求由方程所确定的隐函数的导数,将方程的两边同时对求导,则(是中间变量,需要用复合函数的求导法则),得,那么曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
3.已知直线是函数和函数图象的公切线,则______.
4.若曲线与曲线在它们的公共点处有相同的切线,则_______.
5.如果方程能确定是的函数,那么称这种方式表示的函数为隐函数.隐函数的求导方法如下:在方程中,把看成的函数,则方程可看成关于的恒等式,在等式两边同时对求导,然后解出即可.例如,求由方程所确定的隐函数的导数,将方程的两边同时对求导,则有(是的函数,需要用复合函数的求导法则求导),得.利用隐函数求导方法可求得曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
6.为了响应国家节能减排的号召,甲、乙两个工厂进行了污水排放治理,已知某月两厂污水的排放量与时间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.该月内,甲乙两厂中甲厂污水排放量减少得更多
B.该月内,甲厂污水排放量减少的速度是先慢后快
C.在接近时,甲乙两厂中乙厂污水排放量减少得更快
D.该月内存在某一时刻,甲、乙两厂污水排放量减少的速度相同
7.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的单调递减区间是
B.曲线在处的切线与直线垂直
C.若点P是曲线上的动点,则点P到直线距离的最小值为
D.若过点可以作曲线的三条切线,则
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