一、選擇題
1.(文)曲線y=xex+2x-1在點(diǎn)(0,-1)處的切線方程為( )
A.y=3x-1 B.y=-3x-1
C.y=3x+1 D.y=-2x-1
[答案] A
[解析] k=y′|x=0=(ex+xex+2)|x=0=3,
切線方程為y=3x-1,故選A.
(理)(2014·吉林市質(zhì)檢)若函數(shù)f(x)=2sinx(x[0,π])在點(diǎn)P處的切線平行于函數(shù)g(x)=2·(+1)在點(diǎn)Q處的切線,則直線PQ的斜率( )
A.1 B.
C. D. 2
[答案] C
[解析] f′(x)=2cosx,x[0,π],f′(x)∈[-2,2],g′(x)=+≥2,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí),等號(hào)成立,
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則由題意知,2cosx1=+,2cosx1=2且+=2,x1∈[0,π],
x1=0,y1=0,x2=1,y2=,kPQ==.
[方法點(diǎn)撥] 1.導(dǎo)數(shù)的幾何意義
函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)f ′(x0)就是曲線y=f(x)在點(diǎn)(x0,f(x0))處的切線的斜率,即k=f ′(x0).
2.求曲線y=f(x)的切線方程的類型及方法
(1)已知切點(diǎn)P(x0,y0),求y=f(x)過(guò)點(diǎn)P的切線方程:
求出切線的斜率f ′(x0),由點(diǎn)斜式寫(xiě)出方程;
(2)已知切線的斜率為k,求y=f(x)的切線方程:
設(shè)切點(diǎn)P(x0,y0),通過(guò)方程k=f ′(x0)解得x0,再由點(diǎn)斜式寫(xiě)出方程;
(3)已知切線上一點(diǎn)(非切點(diǎn)),求y=f(x)的切線方程:
設(shè)切點(diǎn)P(x0,y0),利用導(dǎo)數(shù)求得切線斜率f ′(x0),再由斜率公式求得切線斜率,列方程(組)解得x0,再由點(diǎn)斜式或兩點(diǎn)式寫(xiě)出方程.
3.若曲線的切線與已知直線平行或垂直,求曲線的切線方程時(shí),先由平行或垂直關(guān)系確定切線的斜率,再由k=f′ (x0)求出切點(diǎn)坐標(biāo)(x0,y0),最后寫(xiě)出切線方程.
4.(1)在點(diǎn)P處的切線即是以P為切點(diǎn)的切線,P一定在曲線上.
(2)過(guò)點(diǎn)Q的切線即切線過(guò)點(diǎn)Q,Q不一定是切點(diǎn),所以本題的易錯(cuò)點(diǎn)是把點(diǎn)Q作為切點(diǎn).因此在求過(guò)點(diǎn)P的切線方程時(shí),應(yīng)首先檢驗(yàn)點(diǎn)P是否在已知曲線上.
2.已知f(x)為定義在(-∞,+∞)上的可導(dǎo)函數(shù),且f(x)e·f(0),f(2012)>e2012·f(0)
B.f(1)e2012·f(0)
C.f(1)>e·f(0),f(2012)0,即F(x)在xR上為增函數(shù),
F(1)>F(0),F(xiàn)(2012)>F(0),
即>,>,
f(1)>ef(0),
f(2012)>e2012f(0).
[方法點(diǎn)撥] 1.函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)
在區(qū)間(a,b)內(nèi),如果f ′(x)>0,那么函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞增.如果f ′(x)<0,那么函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞減.
2.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性的步驟.
(1)找出函數(shù)f(x)的定義域;
(2)求f ′(x);
(3)在定義域內(nèi)解不等式f ′(x)>0,f ′(x)<0.
3.求單調(diào)區(qū)間(或證明單調(diào)性),只需在函數(shù)f(x)的定義域內(nèi)解(或證明)不等式f ′(x)>0或f ′(x)<0.
4.若已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的值或取值范圍,只需轉(zhuǎn)化為不等式f ′(x)≥0或f ′(x)≤0在單調(diào)區(qū)間內(nèi)恒成立的問(wèn)題求解,解題過(guò)程中要注意分類討論;函數(shù)單調(diào)性問(wèn)題以及一些相關(guān)的逆向問(wèn)題,都離不開(kāi)分類討論思想.
3.(2015·新課標(biāo)理,12)設(shè)函數(shù)f′(x)是奇函數(shù)f(x)(xR)的導(dǎo)函數(shù),f(-1)=0,當(dāng)x>0時(shí),xf′(x)-f(x)<0,則使得f(x)>0成立的x的取值范圍是( )
A.(-∞,-1)(0,1) B.(-1,0)(1,+∞)
C.(-∞,-1)(-1,0) D.(0,1)(1,+∞)
[答案] A
[解析] 考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用.
記函數(shù)g(x)=,則g′(x)=,因?yàn)楫?dāng)x>0時(shí),xf′(x)-f(x)<0,故當(dāng)x>0時(shí),g′(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減;又因?yàn)楹瘮?shù)f(x)(xR)是奇函數(shù),故函數(shù)g(x)是偶函數(shù),所以g(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞減,且g(-1)=g(1)=0.當(dāng)00,則f(x)>0;當(dāng)x<-1時(shí),g(x)<0,則f(x)>0,綜上所述,使得f(x)>0成立的x的取值范圍是(-∞,-1)(0,1),故選A.
[方法點(diǎn)撥] 1.在研究函數(shù)的性質(zhì)與圖象,方程與不等式的解,不等式的證明等問(wèn)題中,根據(jù)解題的需要可以構(gòu)造新的函數(shù)g(x),通過(guò)研究g(x)的性質(zhì)(如單調(diào)性、極值等)來(lái)解決原問(wèn)題是常用的方法.如在討論f ′(x)的符號(hào)時(shí),若f ′(x)的一部分為h(x),f ′(x)的符號(hào)由h(x)所決定,則可轉(zhuǎn)化為研究h(x)的極(最)值來(lái)解決,證明f(x)>g(x)時(shí),可構(gòu)造函數(shù)h(x)=f(x)-g(x),轉(zhuǎn)化為h(x)的最小值問(wèn)題等等.
2.應(yīng)用函數(shù)與方程思想解決函數(shù)、方程、不等式問(wèn)題,是多元問(wèn)題中的常見(jiàn)題型,常見(jiàn)的解題思路有以下兩種:
(1)分離變量,構(gòu)造函數(shù),將不等式恒成立、方程求解等轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值(或值域),然后求解.
(2)換元,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一次不等式、二次不等式或二次方程,進(jìn)而構(gòu)造函數(shù)加以解決.
3.有關(guān)二次方程根的分布問(wèn)題一般通過(guò)兩類方法解決:一是根與系數(shù)的關(guān)系與判別式,二是結(jié)合函數(shù)值的符號(hào)(或大小)、對(duì)稱軸、判別式用數(shù)形結(jié)合法處理.
4.和函數(shù)與方程思想密切關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)
函數(shù)y=f(x),當(dāng)y>0時(shí)轉(zhuǎn)化為不等式f(x)>0.
數(shù)列是自變量為正整數(shù)的函數(shù).
直線與二次曲線位置關(guān)系問(wèn)題常轉(zhuǎn)化為二次方程根的分布問(wèn)題.
立體幾何中有關(guān)計(jì)算問(wèn)題,有時(shí)可借助面積、體積公式轉(zhuǎn)化為方程或函數(shù)最值求解.
5.注意方程(或不等式)有解與恒成立的區(qū)別.
6.含兩個(gè)未知數(shù)的不等式(函數(shù))問(wèn)題的常見(jiàn)題型及具體轉(zhuǎn)化策略:
(1)x1∈[a,b],x2[c,d],f(x1)>g(x2)f(x)在[a,b]上的最小值>g(x)在[c,d]上的最大值.
(2)x1∈[a,b],x2[c,d],f(x1)>g(x2)f(x)在[a,b]上的最大值>g(x)在[c,d]上的最小值.
(3)x1∈[a,b],x2∈[c,d],f(x1)>g(x2)f(x)在[a,b]上的最小值>g(x)在[c,d]上的最小值.
(4)x1∈[a,b],x2∈[c,d],f(x1)>g(x2)f(x)在[a,b]上的最大值>g(x)在[c,d]上的最大值.
(5)x1∈[a,b],當(dāng)x2[c,d]時(shí),f(x1)=g(x2)f(x)在[a,b]上的值域與g(x)在[c,d]上的值域交集非空.
(6)x1∈[a,b],x2∈[c,d],f(x1)=g(x2)f(x)在[a,b]上的值域g(x)在[c,d]上的值域.
(7)x2∈[c,d],x1∈[a,b],f(x1)=g(x2)f(x)在[a,b]上的值域g(x)在[c,d]上的值域.
4.(文)已知函數(shù)y=f(x)的圖象是下列四個(gè)圖象之一,且其導(dǎo)函數(shù)y=f ′(x)的圖象如下圖所示,則該函數(shù)的圖象是( )
[答案] B
[解析] 本題考查原函數(shù)圖象與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系.
由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,y=f(x)在[-1,0]上每一點(diǎn)處的切線斜率逐漸變大,而在[0,1]上則逐漸變小,故選B.
(理)(2014·石家莊市質(zhì)檢)定義在區(qū)間[0,1]上的函數(shù)f(x)的圖象如下圖所示,以A(0,f(0))、B(1,f(1))、C(x,f(x))為頂點(diǎn)的ABC的面積記為函數(shù)S(x),則函數(shù)S(x)的導(dǎo)函數(shù)S′(x)的大致圖象為( )
[答案] D
[解析] A、B為定點(diǎn),|AB|為定值,ABC的面積S(x)隨點(diǎn)C到直線AB的距離d而變化,而d隨x的變化情況為增大→減小→0→增大→減小,ABC的面積先增大再減小,當(dāng)A、B、C三點(diǎn)共線時(shí),構(gòu)不成三角形;然后ABC的面積再逐漸增大,最后再逐漸減小,觀察圖象可知,選D.
[方法點(diǎn)撥] 1.由導(dǎo)函數(shù)的圖象研究函數(shù)的圖象與性質(zhì),應(yīng)注意導(dǎo)函數(shù)圖象位于x軸上方的部分對(duì)應(yīng)f(x)的增區(qū)間,下方部分對(duì)應(yīng)f(x)的減區(qū)間,與x軸的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)函數(shù)可能的極值點(diǎn),導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性決定函數(shù)f(x)增長(zhǎng)的速度;
2.由函數(shù)的圖象確定導(dǎo)函數(shù)的圖象時(shí),應(yīng)注意觀察函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值點(diǎn),它們依次對(duì)應(yīng)f′(x)的正負(fù)值區(qū)間和零點(diǎn),圖象上開(kāi)或下降的快慢決定導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性.
5.已知常數(shù)a、b、c都是實(shí)數(shù),f(x)=ax3+bx2+cx-34的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),f′(x)≤0的解集為{x|-2≤x≤3},若f(x)的極小值等于-115,則a的值是( )
A.- B.
C.2 D.5
[答案] C
[解析] 依題意得f′(x)=3ax2+2bx+c≤0的解集是[-2,3],于是有3a>0,-2+3=-,-2×3=,
b=-,c=-18a,函數(shù)f(x)在x=3處取得極小值,于是有f(3)=27a+9b+3c-34=-115,-a=-81,a=2,故選C.
二、解答題