备考2024届高考数学一轮复习强化训练第三章一元函数的导数及其应用第1讲导数的概念及其意义导数的运算
展开f'(3)= -12 .
解析 易得f'(x)=(x-3)'[(x-1)(x-2)(x-4)(x-5)(x-6)]+(x-3)·[(x-1)(x-2)(x-4)(x-5)(x-6)]',则f'(3)=2×1×(-1)×
(-2)×(-3)=-12.
2.[命题点2角度2/2021新高考卷Ⅰ]若过点(a,b)可以作曲线y=ex的两条切线,则( D )
A.eb<aB.ea<b
C.0<a<ebD.0<b<ea
解析 解法一(数形结合法) 设切点为(x0,ex0),则切线方程为y-ex0=ex0(x-x0),因为切线过点(a,b),所以b-ex0=ex0(a-x0),ex0(1-x0+a)=b,则由题意知关于x0的方程ex0(1-x0+a)=b有两个不同的解.设f(x)=ex(1-x+a),则
f'(x)=ex(1-x+a)-ex=-ex(x-a).由f'(x)=0得x=a,当x<a时,f'(x)>0,f(x)单调递增,当x>a时,f'(x)<0,f(x)单调递减,所以f(x)max=f(a)=ea(1-a+a)=ea.当x<a时,a-x>0,所以f(x)>0,当x→-∞时,f(x)→0,当x→+∞时,f(x)→-∞,(提示:判断函数极值点左右两侧的图象特征很重要,需掌握用极限思想判断函数图象的趋势,从而能准确作出草图)
则函数f(x)=ex(1-x+a)的大致图象如图1所示.因为f(x)的图象与直线y=b有两个交点,所以0<b<ea.故选D.
图1图2
解法二(用图估算法) 作出曲线y=ex,如图2所示,过点(a,b)可以作曲线y=ex的两条切线,则点(a,b)在曲线y=ex的下方且在x轴的上方,得0<b<ea.故选D.
3.[命题点2角度2]若点P(1,a)不在f(x)=x3-ax的图象上,且过点P仅能作一条直线与f(x)的图象相切,则a的取值范围为 (-∞,0)∪(12,+∞) .
解析 点P(1,a)不在f(x)=x3-ax的图象上,则f(1)=1-a≠a,即a≠12.设过点
P(1,a)的直线与f(x)=x3-ax的图象切于点Q(t,t3-at),f'(x)=3x2-a,则切线的斜率k=f'(t)=t3-at-at-1,即3t2-a=t3-at-at-1,整理得2t3-3t2+2a=0,问题转化为
g(t)=2t3-3t2+2a仅有1个零点.g'(t)=6t2-6t,令g'(t)=0,得t=0或t=1,所以g(0)·g(1)>0,(数形结合可得)
即2a(2a-1)>0,所以a>12或a<0.
4.[命题点2/2021新高考卷Ⅱ]已知函数f(x)=|ex-1|,x1<0,x2>0,函数f(x)的图象在点A(x1,f(x1))和点B(x2,f(x2))处的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则|AM||BN|的取值范围是 (0,1) .
解析 解法一(构造函数法) f(x)=|ex-1|=ex-1,x≥0,1-ex,x<0,则当x>0时,
f'(x)=ex,f'(x2)=ex2;当x<0时,f'(x)=-ex,f'(x1)=-ex1.因为函数f(x)的图象在点A,B处的两条切线互相垂直,所以-ex1ex2=-1,即ex1+x2=1,所以x1+x2=0.因为A(x1,1-ex1),B(x2,ex2-1),所以函数f(x)的图象在点A,B处的切线方程分别为y-(1-ex1)=-ex1(x-x1),y-(ex2-1)=ex2(x-x2),分别令x=0,得M(0,x1ex1+1-ex1),N(0,-x2ex2+ex2-1),所以|AM|2=x12+(x1ex1)2,|BN|2=x22+(x2ex2)2,所以|AM|2|BN|2=x12+(x1ex1)2x22+(x2ex2)2=
x12+(x1ex1)2(-x1)2+(-x1e-x1)2=1+e2x11+e-2x1=e2x1(1+e2x1)e2x1+1=e2x1,即|AM||BN|=ex1,又x1<0,所以|AM||BN|的取值范围是(0,1).
解法二(不等式性质法) 当x>0时,f(x)=ex-1,f'(x)=ex,所以kBN=ex2,
同理可得kAM=-ex1.因为两条切线互相垂直,
所以ex2(-ex1)=-1,所以x1+x2=0,
所以|AM||BN|=1+kAM2|x1-0|1+kBN2|x2-0|=-x11+e2x1x21+e2x2=1ex2.
因为x2>0,
所以0<1ex2<1,即|AM||BN|的取值范围是(0,1).
5.[命题点3/2023河南省部分重点中学联考]已知函数f(x)=ln x的图象在点P(1,
f(1))处的切线也是函数g(x)=aex的图象的一条切线,则a= e-2 .
解析 由f(x)=ln x,得f(1)=0,f'(x)=1x,所以切线的斜率k=f'(1)=1,切线方程为y-0=1·(x-1),即y=x-1.设直线y=x-1与函数g(x)=aex的图象相切于点(x0,y0),易得g'(x)=aex,则k=g'(x0)=aex0=1,又y0=g(x0)=aex0=x0-1,所以x0=2,得a=e-2.
备考2024届高考数学一轮复习分层练习第三章一元函数的导数及其应用第1讲导数的概念及其意义导数的运算: 这是一份备考2024届高考数学一轮复习分层练习第三章一元函数的导数及其应用第1讲导数的概念及其意义导数的运算,共7页。试卷主要包含了故选C,[易错题]已知函数f,[全国卷Ⅰ]设函数f,曲线f,已知曲线C,[多选]函数f等内容,欢迎下载使用。
备考2024届高考数学一轮复习强化训练第三章一元函数的导数及其应用第2讲导数与函数的单调性: 这是一份备考2024届高考数学一轮复习强化训练第三章一元函数的导数及其应用第2讲导数与函数的单调性,共3页。
备考2024届高考数学一轮复习强化训练第三章一元函数的导数及其应用第3讲导数与函数的极值最值: 这是一份备考2024届高考数学一轮复习强化训练第三章一元函数的导数及其应用第3讲导数与函数的极值最值,共4页。