2022版新教材高考数学一轮复习课时质量评价15导数的概念与运算含解析新人教A版
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这是一份2022版新教材高考数学一轮复习课时质量评价15导数的概念与运算含解析新人教A版,共7页。试卷主要包含了已知函数f =x3+x-16.等内容,欢迎下载使用。
A组 全考点巩固练
1.曲线y=ex-ln x在点(1,e)处的切线方程为( )
A.(1-e)x-y+1=0
B.(1-e)x-y-1=0
C.(e-1)x-y+1=0
D.(e-1)x-y-1=0
C 解析:因为y′=ex-eq \f(1,x),所以y′|x=1=e-1.故曲线y=ex-ln x在点(1,e)处的切线方程为y-e=(e-1)(x-1),即(e-1)x-y+1=0.
2.(2020·山东百师联盟测试二)已知函数f (x)=x3+2xf ′(1)-1,则f ′(1)=( )
A.eq \f(3,2) B.3 C.-3 D.-eq \f(3,2)
C 解析:f ′(x)=3x2+2f ′(1),则f ′(1)=3+2f ′(1),所以f ′(1)=-3.
3.若f (x)=a-2+asin 2x为奇函数,则曲线y=f (x)在x=0处的切线的斜率为( )
A.-2 B.-4 C.2 D.4
D 解析:因为f (x)是奇函数,所以a-2=0,a=2.所以f (x)=2sin 2x,f ′(x)=4cs 2x.所以f ′(0)=4.所以曲线y=f (x)在x=0处的切线的斜率为4.
4.函数y=f (x),y=g(x)的导函数的图象如图所示,那么y=f (x),y=g(x)的图象可能是( )
D 解析:由y=f ′(x)的图象知,y=f ′(x)在(0,+∞)上是单调递减的,说明函数y=f (x)的切线的斜率在(0,+∞)上也是单调递减的,故可排除A,C;
又由图象知y=f ′(x)与y=g′(x)的图象在x=x0处相交,说明y=f (x)与y=g(x)的图象在x=x0处的切线的斜率相等,故可排除B.故选D.
5.(多选题)(2020·青岛三模)已知曲线f (x)=eq \f(2,3)x3-x2+ax-1上存在两条斜率为3的不同切线,且切点的横坐标都大于0,则实数a可能的取值为( )
A.eq \f(19,6) B.3 C.eq \f(10,3) D.eq \f(9,2)
AC 解析:f ′(x)=2x2-2x+a.
因为曲线y=f (x)上存在两条斜率为3的不同切线,
所以f ′(x)=3有两个不同的根,即2x2-2x+a-3=0有两个不同的根.
所以Δ=(-2)2-4×2×(a-3)>0.①
设两切点的横坐标分别为x1,x2.
因为切点的横坐标都大于0,
所以x1>0,x2>0,
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x1+x2=-\f(-2,2)=1>0,,x1·x2=\f(a-3,2)>0.)) ②
联立①②,解得30)上,则eq \f(1,m)+eq \f(2,n)的最小值为________.
6+4eq \r(2) 解析:设A(s,t),y=x3-2x2+2的导数为y′=3x2-4x,可得切线的斜率为3s2-4s.
由切线方程为y=4x-6,可得3s2-4s=4,t=4s-6,
解得s=2,t=2或s=-eq \f(2,3),t=-eq \f(26,3).
由点A在直线mx+ny-1=0(其中m>0,n>0)上,
得2m+2n=1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(s=-\f(2,3),t=-\f(26,3)舍去)),则eq \f(1,m)+eq \f(2,n)=(2m+2n)·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,m)+\f(2,n)))=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3+\f(n,m)+\f(2m,n)))≥2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3+2\r(\f(n,m)·\f(2m,n))))=6+4eq \r(2),
当且仅当n=eq \r(2)m时,得最小值为6+4eq \r(2).
14.(2020·北京卷)为满足人民对美好生活的向往,环保部门要求相关企业加强污水治理,排放未达标的企业要限期整改.设企业的污水排放量W与时间t的关系为W=f (t),用-eq \f(f b-f a,b-a)的大小评价在[a,b]这段时间内企业污水治理能力的强弱.已知整改期内,甲、乙两企业的污水排放量与时间的关系如图所示.
给出下列四个结论:
①在[t1,t2]这段时间内,甲企业的污水治理能力比乙企业强;
②在t2时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业强;
③在t3时刻,甲、乙两企业的污水排放都已达标;
④甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,在[0,t1]的污水治理能力最强.
其中所有正确结论的序号是________________.
①②③ 解析:-eq \f(f b-f a,b-a)表示区间端点连线斜率的相反数,
在[t1,t2]这段时间内,甲的斜率比乙的小,所以甲的斜率的相反数比乙的大,因此甲企业的污水治理能力比乙企业强,①正确;
在t2时刻,甲切线的斜率比乙的小,所以甲切线的斜率的相反数比乙的大,甲企业的污水治理能力比乙企业强,②正确;
在t3时刻,甲、乙两企业的污水排放量都在污水达标排放量以下,所以都已达标,③正确;
甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,甲企业在[t1,t2]这段时间内,甲的斜率最小,其相反数最大,即在[t1,t2]的污水治理能力最强,④错误.
15.已知函数f (x)=ax3+3x2-6ax-11,g(x)=3x2+6x+12和直线m:y=kx+9,且f ′(-1)=0.
(1)求a的值.
(2)是否存在实数k,使直线m既是曲线y=f (x)的切线,又是曲线y=g(x)的切线?如果存在,求出k的值;如果不存在,请说明理由.
解:(1)由已知得f ′(x)=3ax2+6x-6a.
因为f ′(-1)=0,所以3a-6-6a=0,所以a=-2.
(2)存在.由已知得,直线m恒过定点(0,9).若直线m是曲线y=g(x)的切线,
则可设切点坐标为(x0,3xeq \\al(2,0)+6x0+12).
因为g′(x0)=6x0+6,所以切线方程为y-(3xeq \\al(2,0)+6x0+12)=(6x0+6)(x-x0).
将(0,9)代入切线方程,解得x0=±1.
当x0=-1时,切线方程为y=9;
当x0=1时,切线方程为y=12x+9.
由(1)知f (x)=-2x3+3x2+12x-11.
①由f ′(x)=0得-6x2+6x+12=0,
解得x=-1或x=2.
在x=-1处,y=f (x)的切线方程为y=-18;
在x=2处,y=f (x)的切线方程为y=9.
所以y=f (x)与y=g(x)的公切线是y=9.
②由f ′(x)=12得-6x2+6x+12=12,
解得x=0或x=1.
在x=0处,y=f (x)的切线方程为y=12x-11;
在x=1处,y=f (x)的切线方程为y=12x-10.
所以y=12x+9不是y=f (x)与y=g(x)的公切线.
综上所述,y=f (x)与y=g(x)的公切线是y=9,此时k=0.
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