高三数学一轮复习 导数及其应用巩固与练习

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高三数学一轮复习 导数及其应用巩固与练习

1.设正弦函数y =sin x 在x =0和x =π

2

附近的平均变化率为k 1,k 2,则k 1,k 2的大小

关系为( )

A .k 1>k 2

B .k 1

C .k 1=k 2

D .不确定

解析:选A.∵y =sin x ,∴y ′=(sin x )′=cos x ,

k 1=cos0=1,k 2=cos π

2

=0,∴k 1>k 2.

2.设y =-2e x

sin x ,则y ′等于( )

A .-2e x cos x

B .-2e x

sin x

C .2e x sin x

D .-2e x

(sin x +cos x )

解析:选D.∵y =-2e x

sin x ,

∴y ′=(-2e x )′sin x +(-2e x

)·(sin x )′

=-2e x sin x -2e x

cos x

=-2e x

(sin x +cos x ).

3.已知m <0,f (x )=mx 3

+27x m

,且f ′(1)≥-18,则实数m 等于( )

A .-9

B .-3

C .3

D .9

解析:选B.由于f ′(x )=3mx 2

+27m

,故f ′(1)≥-18

3m +27

m

≥-18,由m <0得3m

+27

m

≥-18

3m 2

+18m +27≤0

3(m +3)2

≤0,故m =-3.

4.(2009年高考福建卷)若曲线f (x )=ax 2

+ln x 存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是________.

解析:f ′(x )=2ax +1

x

,x ∈(0,+∞).

∵f (x )存在垂直于y 轴的切线,

∴f ′(x )=0有解,即2ax +1

x

=0在(0,+∞)有解,

∴a =-1

2x

2,∴a ∈(-∞,0).

答案:(-∞,0)

5.如图,函数y =f (x )的图象在点P 处的切线方程是y =-x +8,则f (5)+f ′(5)=________.

解析:易得切点P (5,3), ∴f (5)=3,k =-1, 即f ′(5)=-1.

∴f (5)+f ′(5)=3-1=2. 答案:2

6.若曲线y =x 3-2ax 2

+2ax 上任意点处的切线的倾斜角都是锐角,求整数a 的值.

解:∵曲线y =x 3-2ax 2

+2ax ,

∴该曲线上任意点处切线的斜率k =y ′=3x 2

-4ax +2a . 又∵切线的倾斜角都是锐角,

∴k >0恒成立,即3x 2

-4ax +2a >0恒成立.

∴Δ=(-4a )2-4×3×2a =16a 2

-24a <0,

∴0

.

又∵a ∈Z ,∴a =1.

练习

1.已知函数f (x )=sin x +ln x ,则f ′(1)的值为( ) A .1-cos1 B .1+cos1 C .cos1-1 D .-1-cos1

解析:选B.因为f ′(x )=cos x +1

x

,则f ′(1)=cos1+1.

2.一质点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的位移为s =13t 3-32

t 2

+2t ,那么速度

为零的时刻是( )

A .0秒

B .1秒末

C .2秒末

D .1秒末和2秒末

解析:选D.∵s =13t 3-32t 2

+2t ,

∴v =s ′(t )=t 2

-3t +2,

令v =0得,t 2

-3t +2=0,解得t 1=1,t 2=2. 3.下列求导数运算正确的是( )

A .(x +1x )′=1+1x 2

B .(log 2x )′=1

x ln2

C .(3x )′=3x log 3e

D .(x 2

cos x )′=-2x sin x

解析:选B.(x +1x )′=1-1

x

2,A 错;

(3x )′=3x

ln3,C 错;

(x 2cos x )′=2x cos x -x 2

sin x ,D 错;

故选B. 4.已知二次函数f (x )的图象如图所示,则其导函数f ′(x )的图象大致形状是( )

解析:选B.设二次函数为y =ax 2

+b (a <0,b >0),则y ′=2ax ,又∵a <0,故选B.

5.曲线y =13x 3+12x 2在点T (1,5

6

)处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为( )

A.4918

B.4936

C.4972

D.49144

解析:选D.易知点T 为切点,由f ′(1)=2,故切线方程为:y =2x -7

6

,其在两坐标轴

的截距分别为712,-76,故直线与两坐标轴围成的三角形面积S =12×712×|-76|=49

144.

6.(2009年高考安徽卷)设函数f (x )=sin θ3x 3+3cos θ2x 2+tan θ,其中θ∈[0,5π

12

],

则导数f ′(1)的取值范围是( )

A .[-2,2]

B .[2,3]

C .[3,2]

D .[2,2]

解析:选D.∵f ′(x )=sin θ·x 2

+3cos θ·x ,

∴f ′(1)=sin θ+3cos θ=2sin (θ+π

3

).

∵θ∈[0,5π12],∴θ+π3∈[π3,3π

4].

∴sin(θ+π3)∈[2

2,1].

∴2sin(θ+π

3

)∈[2,2].

7.已知曲线C :y =ln x -4x 与直线x =1交于一点P ,那么曲线C 在点P 处的切线方程是________.

解析:由题可解得P (1,-4),则由y ′=1

x

-4可得曲线C 在P 处的切线斜率为k =y ′|x

=1

=-3,故切线方程为y -(-4)=-3(x -1)即3x +y +1=0. 答案:3x +y +1=0

8.已知函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程是y =1

2

x +2,则f (1)+f ′(1)

=________.

解析:由已知切点在切线上,所以f (1)=12+2=5

2

,切点处的导数为切线的斜率,所以

f ′(1)=1

2,所以f (1)+f ′(1)=3.

答案:3

9.下列图象中,有一个是函数f (x )=13

x 3+ax 2+(a 2

-1)x +1(a ∈R ,a ≠0)的导函数f ′(x )

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