2020版高考数学（天津专用）大一轮精准复习精练：3.1　导数的概念及运算 Word版含解析【KS5U 高考】

这是一份2020版高考数学（天津专用）大一轮精准复习精练：3.1　导数的概念及运算 Word版含解析【KS5U 高考】，共12页。
专题三　导数及其应用
【真题典例】

3.1　导数的概念及运算
挖命题
【考情探究】
考点
内容解读
5年考情
预测热度
考题示例
考向
关联考点
1.导数的概念与几何意义
1.了解导数概念的实际背景
2.理解导数的几何意义
2017天津文,10
导数的几何意义
直线方程与截距
★★★
2.导数的运算
1.能根据导数的定义求函数y=C(C为常数),y=x,y=1x,y=x2,y=x3,y=x的导数
2.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数,了解复合函数的求导法则
2018天津文,10
2016天津文,10
导数的运算
指数函数
★★★
分析解读　　本节主要是对导数概念、导数的几何意义及其运算的考查,以导数的运算公式和运算法则为基础,以导数的几何意义为重点.
1.导数的几何意义最常见的是求过曲线上某点的切线的斜率、方程、斜率与倾斜角的关系、切点的坐标,或以平行、垂直直线的斜率间的关系为载体求字母的取值等.
2.导数的运算是每年必考的内容,一般不单独考查,而在考查导数的应用时与单调性、极值或最值综合考查.
3.本节内容在高考中分值为5分左右,属于容易题.
破考点
【考点集训】
考点一　导数的概念与几何意义
1.(2018课标Ⅰ,5,5分)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=-2x　　　　B.y=-x　　　　　　　　C.y=2x　　　　D.y=x
答案　D　
2.(2017课标Ⅰ文,14,5分)曲线y=x2+1x在点(1,2)处的切线方程为　　　　　　. 
答案　x-y+1=0
考点二　导数的运算
3.(2013江西,13,5分)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f '(1)=　　　　. 
答案　2
炼技法
【方法集训】
方法1　求函数的导数的方法
1.曲线f(x)=x2+ax+1在点(1, f(1))处切线的倾斜角为3π4,则实数a=　(　　)
A.1　　　　B.-1　　　　C.7　　　　D.-7
答案　C　
方法2　利用导数的几何意义求曲线的切线方程
2.(2015陕西,15,5分)设曲线y=ex在点(0,1)处的切线与曲线y=1x(x>0)上点P处的切线垂直,则P的坐标为　　　　. 
答案　(1,1)
3.(2016北京,18,13分)设函数f(x)=xea-x+bx,曲线y=f(x)在点(2, f(2))处的切线方程为y=(e-1)x+4.
(1)求a,b的值;
(2)求f(x)的单调区间.
解析　(1)因为f(x)=xea-x+bx,所以f '(x)=(1-x)ea-x+b.
依题设,知f(2)=2e+2,f '(2)=e-1,
即2ea-2+2b=2e+2,-ea-2+b=e-1.
解得a=2,b=e.
(2)由(1)知f(x)=xe2-x+ex.
由f '(x)=e2-x(1-x+ex-1)及e2-x>0知, f '(x)与1-x+ex-1同号.
令g(x)=1-x+ex-1,则g'(x)=-1+ex-1.
所以,当x∈(-∞,1)时,g'(x)0,x∈(-∞,+∞).故f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞).
方法总结　(1)曲线在某点处的切线满足两个条件:一是过该点,二是斜率(若斜率存在)等于函数在该点处的导数值.(2)讨论函数的单调性可转化为讨论导函数的符号变化,因此常将导函数作为一个新函数来研究其值域(最值),利用所得结果确定原函数的单调性.
过专题
【五年高考】
A组　自主命题·天津卷题组
考点一　导数的概念与几何意义
1.(2017天津文,10,5分)已知a∈R,设函数f(x)=ax-ln x的图象在点(1, f(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为　　　　. 
答案　1
2.(2017天津文,19,14分)设a,b∈R,|a|≤1.已知函数f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+b,g(x)=exf(x).
(1)求f(x)的单调区间;
(2)已知函数y=g(x)和y=ex的图象在公共点(x0,y0)处有相同的切线.
(i)求证:f(x)在x=x0处的导数等于0;
(ii)若关于x的不等式g(x)≤ex在区间[x0-1,x0+1]上恒成立,求b的取值范围.
解析　(1)由f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+b,
可得f '(x)=3x2-12x-3a(a-4)=3(x-a)[x-(4-a)].
令f '(x)=0,解得x=a,或x=4-a.
由|a|≤1,得a0,可得f(x)≤1.根据(1)可知f(x)≤f(a)=1在[a-1,a+1]上恒成立.由f(a)=1,得b=2a3-6a2+1,-1≤a≤1,利用导数即可求出b的取值范围.
评析本小题主要考查导数的运算、导数的几何意义、利用导数研究函数的性质等基础知识和方法.考查用函数思想解决问题的能力.
3.(2013天津文,20,14分)设a∈[-2,0],已知函数f(x)=x3-(a+5)x,　　　x≤0,x3-a+32x2+ax,　　　　x>0.
(1)证明f(x)在区间(-1,1)内单调递减,在区间(1,+∞)内单调递增;
(2)设曲线y=f(x)在点Pi(xi, f(xi))(i=1,2,3)处的切线相互平行,且x1x2x3≠0.
证明x1+x2+x3>-13.
解析　(1)设函数f1(x)=x3-(a+5)x(x≤0),
f2(x)=x3-a+32x2+ax(x>0),
① f '1(x)=3x2-(a+5),由a∈[-2,0],
从而当-11.
评析本题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性及最值问题,考查等价转化思想及逻辑推理能力.
C组　教师专用题组
1.(2016山东,10,5分)若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是(　　)
A.y=sin x　　　　B.y=ln x　　　　C.y=ex　　　　D.y=x3
答案　A　
2.(2013课标Ⅰ,21,12分)设函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=ex(cx+d).若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2.
(1)求a,b,c,d的值;
(2)若x≥-2时, f(x)≤kg(x),求k的取值范围.
解析　(1)由已知得f(0)=2,g(0)=2, f '(0)=4,g'(0)=4.
而f '(x)=2x+a,g'(x)=ex(cx+d+c),
故b=2,d=2,a=4,d+c=4.
从而a=4,b=2,c=2,d=2.
(2)由(1)知, f(x)=x2+4x+2,g(x)=2ex(x+1).
设函数F(x)=kg(x)-f(x)=2kex(x+1)-x2-4x-2,则
F'(x)=2kex(x+2)-2x-4=2(x+2)(kex-1).
由题设可得F(0)≥0,即k≥1.
令F'(x)=0,得x1=-ln k,x2=-2.
(i)若1≤k0,
即F(x)在(-2,+∞)上单调递增.
而F(-2)=0,故当x≥-2时,F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立.
(iii)若k>e2,则F(-2)=-2ke-2+2=-2e-2(k-e2)1时,直线QA的斜率恒小于2,求实数a的取值范围.
解析　(1)a=1时, f(x)=x2+x-ln x,
f '(x)=2x+1-1x=(x+1)(2x-1)x(x>0),令f '(x)=0,得x=12,
∴x>0时, f(x)与f '(x)的变化情况如下表:
x
0,12
12
12,+∞
f '(x)
-
0
+
f(x)
↘
极小值
↗
∴函数f(x)的单调递增区间为12,+∞,单调递减区间为0,12.
(2)证明:∵g(x)=a2x2-f(x)=ln x-ax,∴g'(x)=1x-a,x>0,
∴g'(1)=1-a,∴直线l的斜率kl=1-a.
∵l'∥l,且l'在y轴上的截距为1,
∴直线l'的方程为y=(1-a)x+1.
令h(x)=g(x)-[(1-a)x+1]=ln x-x-1(x>0),
h'(x)=1x-1=1-xx,
当x∈(0,1)时,h'(x)>0,当x∈(1,+∞)时,h'(x)1,∴00,当x∈1a+2,+∞时,r'(x)r(1)=0,不满足题意;
③当a≥-1时,a+2≥1,此时r'(x)0,g(x)在(x2,+∞)上单调递增;
当x=x2时,g'(x2)=0,g(x)取到最小值g(x2).
∵g(x)=0有唯一解,∴g(x2)=0.
则g(x2)=0,g'(x2)=0,即x22-2mln x2-2mx2=0,x22-mx2-m=0.
∴2mln x2+mx2-m=0.∵m>0,∴2ln x2+x2-1=0(*),
设h(x)=2ln x+x-1,x>0,则h'(x)=2x+1,∵当x>0时,h'(x)>0,∴h(x)在(0,+∞)上是增函数,∴h(x)=0至多有一解.
∵h(1)=0,∴方程(*)的解为x2=1,即m+m2+4m2=1,解得m=12.