2020版高考数学(理)刷题小卷练: 8 Word版含解析
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故切线方程为y-0=2(x-1),即2x-y-2=0.
(2)设切点为(x0,x -x0),则切线方程为
y-(x -x0)=f′(x0)(x-x0).
又切线过点(1,b),所以(3x -1)(1-x0)+x -x0=b,
即2x -3x +b+1=0.
由题意,上述关于x0的方程有三个不同的实数解.
记g(x)=2x3-3x2+b+1,则g(x)有三个不同的零点,
二、非选择题
9.[2019·成都测试]已知函数f(x)=xsinx,则f(x)在x= 处的导数为________.
答案:1
解析:∵f(x)=xsinx,∴f′(x)=sinx+xcosx,故f′ =sin + cos =1.
10.[2018·全国卷Ⅲ]曲线y=(ax+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为-2,则a=________.
7.[2019·广东七校联考]已知函数f(x)=x2的图象在点(x0,x )处的切线为l,若l也与函数y=lnx,x∈(0,1)的图象相切,则x0必满足()
A.0<x0< B. <x0<1
C. <x0< D. <x0<
答案:D
解析:由题意,得f′(x)=2x,所以f′(x0)=2x0,f(x0)=x ,所以切线l的方程为y=2x0(x-x0)+x =2x0x-x .因为l也与函数y=lnx(0<x<1)的图象相切,设切点坐标为(x1,lnx1),易知y′= ,则切线l的方程为y= x+lnx1-1,则有 又0<x1<1,所以x0>1,所以1+ln2x0=x ,x0∈(1,+∞).令g(x)=x2-ln2x-1,x∈(1,+∞),则g′(x)=2x- = >0,所以g(x)在(1,+∞)上单调递增,又g(1)=-ln2<0,g( )=1-ln2 <0,g( )=2-ln2 >0,所以存在x0∈( , ),使得g(x0)=0,故 <x0< ,选D.
7.
已知函数f(x)的图象如图所示,f′(x)是f(x)的导函数,则下列选项正确的是()
A.0<f′(2)<f′(3)<f(3)-f(2)
B.0<f′(3)<f′(2)<f(3)-f(2)
C.0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2)
D.0<f(3)-f(2)<f′(2)<f′(3)
答案:C
解析:由题意知,(2,f(2)),(3,f(3))两点连线的斜率为 =f(3)-f(2),而f′(2)、f′(3)分别表示函数f(x)的图象在点(2,f(2)),(3,f(3))处切线的斜率,由图象可知0<f′(3)< <f′(2),即0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2).
C.1D.e
答案:B
解析:∵f′(x)=3f′(1)+ ,∴f′(1)=3f′(1)+2,解得f′(1)=-1.故选B.
4.[2019·广州调研]已知直线y=kx-2与曲线y=xlnx相切,则实数k的值为()
A.ln2B.1
C.1-ln2 D.1+ln2
答案:D
解析:由y=xlnx知y′=lnx+1,设切点为(x0,x0lnx0),则切线方程为y-x0lnx0=(lnx0+1)·(x-x0),因为切线y=kx-2过定点(0,-2),所以-2-x0lnx0=(lnx0+1)(0-x0),解得x0=2,故k=1+ln2,选D.
6.下列函数中,导函数在(0,+∞)上是单调递增函数的是()
A.y=3lnx-xB.y=ex+x
C.y=3x+2D.y=x3-x2+2x
答案:B
解析:对于A,因为y=3lnx-x,所以y′= -1在(0,+∞)上是单调递减函数;对于B,因为y=ex+x,所以y′=ex+1在(0,+∞)上是单调递增函数;对于C,因为y=3x+2,所以y′=3在(0,+∞)上是常函数;对于D,因为y=x3-x2+2x,所以y′=3x2-2x+2在(0,+∞)上不单调.故选B.
即-x3+(a-1)x2-ax=-x3-(a-1)x2-ax恒成立,
∴a=1,∴f′(x)=3x2+1,∴f′(0)=1,
∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.
故选D.
∵f(x)=x3+(a-1)x2+ax为奇函数,
∴f′(x)=3x2+2(a-1)x+a为偶函数,
∴a=1,即f′(x)=3x2+1,∴f′(0)=1,
答案:
解析:y′=e-x-xe-x=(1-x)e-x,令(1-x)e-x=1,得ex=1-x,ex+x-1=0,令h(x)=ex+x-1,显然h(x)是增函数,且h(0)=0,即方程ex+x-1=0只有一个解x=0,又曲线y=xe-x在x=0处的切线方程为y=x,两平行线x-y=0和x-y+3=0之间的距离为d= = ,故P、Q两点间距离的最小值为 .
8.[2019·宜昌调研]已知函数f(x)=xlnx,则f′(1)+f(4)的值为()
A.1-8ln2 B.1+8ln2
C.8ln2-1 D.-8ln2-1
答案:B
解析:因为f′(x)=lnx+1,所以f′(1)=0+1=1,所以f′(1)+f(4)=1+4ln4=1+8ln2.故选B.
二、非选择题
2.[2019·河南平顶山调研]设f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,则x0=()
A.e2B.e
C. D.ln2
答案:B
解析:f′(x)=lnx+1.因为f′(x0)=2,所以lnx0+1=2,解得x0=e.故选B.
3.[2019·河南濮阳中学检测]已知f′(x)是f(x)=sinx+acosx的导函数,且f′ = ,则实数a的值为()
5.[2019·湖南长沙长郡中学模拟]等比数列{an}中,a1=2,a8=4,函数f(x)=x(x-a1)(x-a2)…(x-a8),则f′(0)=()
A.26B.29
C.212D.215
答案:C
解析:f′(x)=(x-a1)(x-a2)…(x-a8)+x[(x-a1)(x-a2)·…·(x-a8)]′,所以f′(0)=a1a2a3…a8=(a1a8)4=(2×4)4=212.故选C.
9.[2018·全国卷Ⅱ]曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为________.
答案:y=2x-2
解析:∵y′= ,y′|x=1=2,∴切线方程为y-0=2(x-1),即y=2x-2.
∴切线方程为y=2x-2.
10.[2019·广西南宁三中模拟]曲线f(x)=xlnx在点(1,f(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积是________.
答案:(-∞,1]
解析:由题意,得f′(x)= +x+a,故存在切点P(t,f(t)),使得 +t+a=3,所以3-a= +t有解.因为t>0,所以3-a≥2(当且仅当t=1时取等号),即a≤1.
12.设点P、Q分别是曲线y=xe-x(e是自然对数的底数)和直线y=x+3上的动点,则P、Q两点间距离的最小值为________.
刷题课时增分练⑧综合提能力 课时练 赢高分
一、选择题
1.[2019·安徽蚌埠四校联考]若f′(x0)=-3,则 =()
A.-3 B.-6
C.-9 D.-12
答案:B
解析:f′(x0)=-3,则
=
= +
=2f′(x0)=-6.故选B.
2.已知函数f(x)=x(2 017+lnx),f′(x0)=2 018,则x0=()
∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.
故选D.
6.[2019·安徽宣城六校联考]过函数f(x)= x3-x2图象上一个动点作函数的切线,则切线倾斜角的范围为()
A. B. ∪
C. D.
答案:B
解析:设切线的倾斜角为α.由题意得k=f′(x)=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,即k=tanα≥-1,解得0≤α< 或 ≤α<π,则切线倾斜角的范围为 ∪ .故选B.
答案:
解析:因为f′(x)=1+lnx,且f(1)=0,f′(1)=1,所以切线l的斜率k=1,切线方程为y=x-1.令x=0,得y=-1,令y=0,得x=1,∴切线l与两坐标轴的交点坐标分别为A(0,-1),B(1,0),则|OA|=1,|OB|=1,∴S△ABO= ×1×1= .
11.[2019·重庆巴蜀中学模拟]曲线f(x)=lnx+ x2+ax存在与直线3x-y=0平行的切线,则实数a的取值范围是________.
8.[2019·安徽蚌埠质检]已知函数f(x)=x ,曲线y=f(x)上存在两个不同点,使得曲线在这两点处的切线都与y轴垂直,则实数a的取值范围是()
A.(-e2,+∞) B.(-e2,0)
C. D.
答案:D
解析:∵曲线y=f(x)上存在不同的两点,使得曲线在这两点处的切线都与y轴垂直,∴f′(x)=a+(x-1)e-x=0有两个不同的解,即a=(1-x)e-x有两个不同的解.设y=(1-x)e-x,则y′=(x-2)e-x,∴当x<2时,y′<0,当x>2时,y′>0,则y=(1-x)e-x在(-∞,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,∴x=2时,函数y取得极小值-e-2.又∵当x>2时总有y=(1-x)e-x<0且f(0)=1>0,∴可得实数a的取值范围是 .故选D.
而g′(x)=6x(x-1),令g′(x)=0得x=0或x=1,则结合图象可知g(0)g(1)<0即可,可得b∈(-1,0).
A.e2B.1
C.ln2 D.e
答案:B
解析:由题意可知f′(x)=2 017+lnx+x· =2 018+lnx.由f′(x)=2 018,得lnx0=0,解得x0=1.
3.[2019·潍坊月考]已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=3xf′(1)+2lnx,则f′(1)=()
A.-e B.-1
5.[2018·全国卷Ⅰ]设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()
A.y=-2xB.y=-x
C.y=2xD.y=x
答案:D
解析: ∵f(x)=x3+(a-1)x2+ax,
∴f′(x)=3x2+2(a-1)x+a.
又f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x)恒成立,
刷题增分练8导数的概念与几何意义、导数的运算
刷题增分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ⑧小题基础练提分快
一、选择题
1.[2019·重庆巴蜀中学模拟]若函数y=f(x)在区间(a,b)内可导,且x0∈(a,b),则 的值为()
A.f′(x0)B.2f′(x0)
C.-2f′(x0)D.0
答案:B
解析: = 2
=2 =2f′(x0).故选B.
答案:-3
解析:∵y′=(ax+a+1)ex,∴当x=0时,y′=a+1,
∴a+1=-2,得a=-3.
11.[2019·湖北孝感高中模拟]已知函数f(x)=x3-x.
(1)求曲线y=f(x)在点M(1,0)处的切线方程;
(2)如果过点(1,b)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数b的取值范围.
解析:(1)f′(x)=3x2-1,∴f′(1)=2.
A. B.
C. D.1
答案:B
解析:由题意可得f′(x)=cosx-asinx,由f′ = ,得 - a= ,解得a= .故选B.
4.[2019·山东枣庄三中质检]已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+lnx,则f′(1)=()
A.-e B.-1
C.1D.e
答案:B
解析:由题可得f′(x)=2f′(1)+ ,则f′(1)=2f′(1)+1,解得f′(1)=-1,所以选B.
(2)设切点为(x0,x -x0),则切线方程为
y-(x -x0)=f′(x0)(x-x0).
又切线过点(1,b),所以(3x -1)(1-x0)+x -x0=b,
即2x -3x +b+1=0.
由题意,上述关于x0的方程有三个不同的实数解.
记g(x)=2x3-3x2+b+1,则g(x)有三个不同的零点,
二、非选择题
9.[2019·成都测试]已知函数f(x)=xsinx,则f(x)在x= 处的导数为________.
答案:1
解析:∵f(x)=xsinx,∴f′(x)=sinx+xcosx,故f′ =sin + cos =1.
10.[2018·全国卷Ⅲ]曲线y=(ax+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为-2,则a=________.
7.[2019·广东七校联考]已知函数f(x)=x2的图象在点(x0,x )处的切线为l,若l也与函数y=lnx,x∈(0,1)的图象相切,则x0必满足()
A.0<x0< B. <x0<1
C. <x0< D. <x0<
答案:D
解析:由题意,得f′(x)=2x,所以f′(x0)=2x0,f(x0)=x ,所以切线l的方程为y=2x0(x-x0)+x =2x0x-x .因为l也与函数y=lnx(0<x<1)的图象相切,设切点坐标为(x1,lnx1),易知y′= ,则切线l的方程为y= x+lnx1-1,则有 又0<x1<1,所以x0>1,所以1+ln2x0=x ,x0∈(1,+∞).令g(x)=x2-ln2x-1,x∈(1,+∞),则g′(x)=2x- = >0,所以g(x)在(1,+∞)上单调递增,又g(1)=-ln2<0,g( )=1-ln2 <0,g( )=2-ln2 >0,所以存在x0∈( , ),使得g(x0)=0,故 <x0< ,选D.
7.
已知函数f(x)的图象如图所示,f′(x)是f(x)的导函数,则下列选项正确的是()
A.0<f′(2)<f′(3)<f(3)-f(2)
B.0<f′(3)<f′(2)<f(3)-f(2)
C.0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2)
D.0<f(3)-f(2)<f′(2)<f′(3)
答案:C
解析:由题意知,(2,f(2)),(3,f(3))两点连线的斜率为 =f(3)-f(2),而f′(2)、f′(3)分别表示函数f(x)的图象在点(2,f(2)),(3,f(3))处切线的斜率,由图象可知0<f′(3)< <f′(2),即0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2).
C.1D.e
答案:B
解析:∵f′(x)=3f′(1)+ ,∴f′(1)=3f′(1)+2,解得f′(1)=-1.故选B.
4.[2019·广州调研]已知直线y=kx-2与曲线y=xlnx相切,则实数k的值为()
A.ln2B.1
C.1-ln2 D.1+ln2
答案:D
解析:由y=xlnx知y′=lnx+1,设切点为(x0,x0lnx0),则切线方程为y-x0lnx0=(lnx0+1)·(x-x0),因为切线y=kx-2过定点(0,-2),所以-2-x0lnx0=(lnx0+1)(0-x0),解得x0=2,故k=1+ln2,选D.
6.下列函数中,导函数在(0,+∞)上是单调递增函数的是()
A.y=3lnx-xB.y=ex+x
C.y=3x+2D.y=x3-x2+2x
答案:B
解析:对于A,因为y=3lnx-x,所以y′= -1在(0,+∞)上是单调递减函数;对于B,因为y=ex+x,所以y′=ex+1在(0,+∞)上是单调递增函数;对于C,因为y=3x+2,所以y′=3在(0,+∞)上是常函数;对于D,因为y=x3-x2+2x,所以y′=3x2-2x+2在(0,+∞)上不单调.故选B.
即-x3+(a-1)x2-ax=-x3-(a-1)x2-ax恒成立,
∴a=1,∴f′(x)=3x2+1,∴f′(0)=1,
∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.
故选D.
∵f(x)=x3+(a-1)x2+ax为奇函数,
∴f′(x)=3x2+2(a-1)x+a为偶函数,
∴a=1,即f′(x)=3x2+1,∴f′(0)=1,
答案:
解析:y′=e-x-xe-x=(1-x)e-x,令(1-x)e-x=1,得ex=1-x,ex+x-1=0,令h(x)=ex+x-1,显然h(x)是增函数,且h(0)=0,即方程ex+x-1=0只有一个解x=0,又曲线y=xe-x在x=0处的切线方程为y=x,两平行线x-y=0和x-y+3=0之间的距离为d= = ,故P、Q两点间距离的最小值为 .
8.[2019·宜昌调研]已知函数f(x)=xlnx,则f′(1)+f(4)的值为()
A.1-8ln2 B.1+8ln2
C.8ln2-1 D.-8ln2-1
答案:B
解析:因为f′(x)=lnx+1,所以f′(1)=0+1=1,所以f′(1)+f(4)=1+4ln4=1+8ln2.故选B.
二、非选择题
2.[2019·河南平顶山调研]设f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,则x0=()
A.e2B.e
C. D.ln2
答案:B
解析:f′(x)=lnx+1.因为f′(x0)=2,所以lnx0+1=2,解得x0=e.故选B.
3.[2019·河南濮阳中学检测]已知f′(x)是f(x)=sinx+acosx的导函数,且f′ = ,则实数a的值为()
5.[2019·湖南长沙长郡中学模拟]等比数列{an}中,a1=2,a8=4,函数f(x)=x(x-a1)(x-a2)…(x-a8),则f′(0)=()
A.26B.29
C.212D.215
答案:C
解析:f′(x)=(x-a1)(x-a2)…(x-a8)+x[(x-a1)(x-a2)·…·(x-a8)]′,所以f′(0)=a1a2a3…a8=(a1a8)4=(2×4)4=212.故选C.
9.[2018·全国卷Ⅱ]曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为________.
答案:y=2x-2
解析:∵y′= ,y′|x=1=2,∴切线方程为y-0=2(x-1),即y=2x-2.
∴切线方程为y=2x-2.
10.[2019·广西南宁三中模拟]曲线f(x)=xlnx在点(1,f(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积是________.
答案:(-∞,1]
解析:由题意,得f′(x)= +x+a,故存在切点P(t,f(t)),使得 +t+a=3,所以3-a= +t有解.因为t>0,所以3-a≥2(当且仅当t=1时取等号),即a≤1.
12.设点P、Q分别是曲线y=xe-x(e是自然对数的底数)和直线y=x+3上的动点,则P、Q两点间距离的最小值为________.
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一、选择题
1.[2019·安徽蚌埠四校联考]若f′(x0)=-3,则 =()
A.-3 B.-6
C.-9 D.-12
答案:B
解析:f′(x0)=-3,则
=
= +
=2f′(x0)=-6.故选B.
2.已知函数f(x)=x(2 017+lnx),f′(x0)=2 018,则x0=()
∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.
故选D.
6.[2019·安徽宣城六校联考]过函数f(x)= x3-x2图象上一个动点作函数的切线,则切线倾斜角的范围为()
A. B. ∪
C. D.
答案:B
解析:设切线的倾斜角为α.由题意得k=f′(x)=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,即k=tanα≥-1,解得0≤α< 或 ≤α<π,则切线倾斜角的范围为 ∪ .故选B.
答案:
解析:因为f′(x)=1+lnx,且f(1)=0,f′(1)=1,所以切线l的斜率k=1,切线方程为y=x-1.令x=0,得y=-1,令y=0,得x=1,∴切线l与两坐标轴的交点坐标分别为A(0,-1),B(1,0),则|OA|=1,|OB|=1,∴S△ABO= ×1×1= .
11.[2019·重庆巴蜀中学模拟]曲线f(x)=lnx+ x2+ax存在与直线3x-y=0平行的切线,则实数a的取值范围是________.
8.[2019·安徽蚌埠质检]已知函数f(x)=x ,曲线y=f(x)上存在两个不同点,使得曲线在这两点处的切线都与y轴垂直,则实数a的取值范围是()
A.(-e2,+∞) B.(-e2,0)
C. D.
答案:D
解析:∵曲线y=f(x)上存在不同的两点,使得曲线在这两点处的切线都与y轴垂直,∴f′(x)=a+(x-1)e-x=0有两个不同的解,即a=(1-x)e-x有两个不同的解.设y=(1-x)e-x,则y′=(x-2)e-x,∴当x<2时,y′<0,当x>2时,y′>0,则y=(1-x)e-x在(-∞,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,∴x=2时,函数y取得极小值-e-2.又∵当x>2时总有y=(1-x)e-x<0且f(0)=1>0,∴可得实数a的取值范围是 .故选D.
而g′(x)=6x(x-1),令g′(x)=0得x=0或x=1,则结合图象可知g(0)g(1)<0即可,可得b∈(-1,0).
A.e2B.1
C.ln2 D.e
答案:B
解析:由题意可知f′(x)=2 017+lnx+x· =2 018+lnx.由f′(x)=2 018,得lnx0=0,解得x0=1.
3.[2019·潍坊月考]已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=3xf′(1)+2lnx,则f′(1)=()
A.-e B.-1
5.[2018·全国卷Ⅰ]设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()
A.y=-2xB.y=-x
C.y=2xD.y=x
答案:D
解析: ∵f(x)=x3+(a-1)x2+ax,
∴f′(x)=3x2+2(a-1)x+a.
又f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x)恒成立,
刷题增分练8导数的概念与几何意义、导数的运算
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一、选择题
1.[2019·重庆巴蜀中学模拟]若函数y=f(x)在区间(a,b)内可导,且x0∈(a,b),则 的值为()
A.f′(x0)B.2f′(x0)
C.-2f′(x0)D.0
答案:B
解析: = 2
=2 =2f′(x0).故选B.
答案:-3
解析:∵y′=(ax+a+1)ex,∴当x=0时,y′=a+1,
∴a+1=-2,得a=-3.
11.[2019·湖北孝感高中模拟]已知函数f(x)=x3-x.
(1)求曲线y=f(x)在点M(1,0)处的切线方程;
(2)如果过点(1,b)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数b的取值范围.
解析:(1)f′(x)=3x2-1,∴f′(1)=2.
A. B.
C. D.1
答案:B
解析:由题意可得f′(x)=cosx-asinx,由f′ = ,得 - a= ,解得a= .故选B.
4.[2019·山东枣庄三中质检]已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+lnx,则f′(1)=()
A.-e B.-1
C.1D.e
答案:B
解析:由题可得f′(x)=2f′(1)+ ,则f′(1)=2f′(1)+1,解得f′(1)=-1,所以选B.