2013年高考數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)及其運(yùn)算訓(xùn)練試題(人教版)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
[時(shí)間:45分鐘 分值:100分]
基礎(chǔ)熱身
1.若f(x+h)-f(x)=2hx2+5h2x+3h3,則f′(x)=________.
2.若曲線運(yùn)動(dòng)方程為S=1-tt2+2t2,則t=2時(shí)的速度為________.
3.下列結(jié)論:
①若y=cosx,則y′=-sinx;
②若y=x,則y′=x2;
③若f(x)=1x2,則f′(3)=-227;
④若y=ex,則y′=y(tǒng).
其中正確的有________個(gè).
4.曲線y=x3-2x+4在點(diǎn)(1,3)處的切線的傾斜角為________.
能力提升
5.如圖K13-1,函數(shù)y=f(x)在A、B兩點(diǎn)間的平均變化率是________.
圖K13-1
6.f(x)=x,則f′(8)等于________.
7.[2014?泰州調(diào)研] 設(shè)函數(shù)f(x)=x2+lnx,若曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程為y=ax+b,則a+b=________.
8.某物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是S=t2-4t+5,則在t=________時(shí)的瞬時(shí)速度為0.
9.[2014?湛江模擬] 函數(shù)y=f(x)的圖象過原點(diǎn),且它的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象是如圖K13-2所示的一條直線,則y=f(x)圖象的頂點(diǎn)在第________象限.
圖K13-2
10.[2014?南京二模] 若直線y=kx-3與曲線y=2lnx相切,則實(shí)數(shù)k=________.
11.[2014?全國卷改編] 曲線y=e-2x+1在點(diǎn)(0,2)處的切線與直線y=0和y=x圍成的三角形的面積為________.
12.觀察(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cosx)′=-sinx,由歸納推理可得:若定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(-x)=f(x),記g(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),則g(-x)=________.
13.(8分)求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(1)y=(2x2-1)(3x+1);
(2)y=3xex-2x+e;
14.(8分)曲線y=x2+1上過點(diǎn)P的切線與曲線y=-2x2-1相切,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
15.(12分)設(shè)函數(shù)f(x)=ax-bx,曲線y=f(x)在點(diǎn)(2,f(2))處的切線方程為7x-4y-12=0.
(1)求f(x)的解析式;
(2)證明:曲線y=f(x)上任一點(diǎn)處的切線與直線x=0和直線y=x所圍成的三角形面積為定值,并求此定值.
16.(12分)已知函數(shù)f(x)=13x3-2x2+3x(x∈R)的圖象為曲線C.
(1)求過曲線C上任意一點(diǎn)的切線斜率的取值范圍;
(2)試問:是否存在一條直線與曲線C同時(shí)切于兩個(gè)不同點(diǎn)?若存在,求出符合條件的所有直線方程;若不存在,說明理由.
課時(shí)作業(yè)(十三)
【基礎(chǔ)熱身】
1.2x2 [解析] 由f(x+h)-f(x)=2hx2+5h2x+3h3,得f?x+h?-f?x?h=2x2+5hx+3h2,當(dāng)h無限趨近于0時(shí),得f′(x)=2x2.
2.8 [解析] S′(t)=-2t3+1t2+4t,t=2時(shí)的速度S′(2)=8.
3.3 [解析] 由公式得①③④正確,而由冪函數(shù)導(dǎo)數(shù)公式得:若y=x,則y′=12x .
4.45° [解析] y′=3x2-2,y′x=1=1,則tanα=1,故傾斜角為45°.
【能力提升】
5.-1 [解析] f(1)=3,f(3)=1,因此f?3?-f?1?3-1=-1.
6.28 [解析] f(x)=x12,f′(x)=12x-12=12x,f′(8)=128=28.
7.1 [解析] 由題知,f(1)=12+ln1=1.又因?yàn)榍悬c(diǎn)在切線上,于是有a+b=1.
8.2 [解析] 由導(dǎo)數(shù)的物理背景得v=S′(t)=2t-4=0?t=2.
9.一 [解析] 由圖象得y=f′(x)是一次函數(shù),所以y=f(x)是二次函數(shù).
又f(x)的圖象過原點(diǎn),所以可設(shè):f(x)=ax2+bx,
f′(x)=2ax+b.
結(jié)合f′(x)的圖象可知,a<0,b>0,
∴-b2a>0,4ac-b24a=-b24a>0,即頂點(diǎn)-b2a,4ac-b24a在第一象限.
10.2e [解析] 設(shè)直線與曲線相切于點(diǎn)P(x0,y0),
由題意得:y0=kx0-3,y0=2lnx0,k=2x0,解得y0=-1,x0=1e,k=2e.
11.13 [解析] 函數(shù)y=e-2x+1的導(dǎo)數(shù)為y′=-2e-2x,則y′x=0=-2,曲線y=e-2x+1在點(diǎn)(0,2)處的切線方程是2x+y-2=0,直線y=x與直線2x+y-2=0的交點(diǎn)為23,23,直線y=0與直線2x+y-2=0的交點(diǎn)為(1,0),三角形的面積為12×1×23=13.
12.-g(x) [解析] 由給出的例子可以歸納推理得出:若函數(shù)f(x)是偶函數(shù),則它的導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù),因?yàn)槎x在R上的函數(shù)f(x)滿足f(-x)=f(x),即函數(shù)f(x)是偶函數(shù),所以它的導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù),即有g(shù)(-x)=-g(x).
13.[解答] (1)解法一:∵y=(2x2-1)(3x+1)=6x3+2x2-3x-1,
∴y′=(6x3+2x2-3x-1)′=(6x3)′+(2x2)′-(3x)′=18x2+4x-3.
解法二:y′=(2x2-1)′(3x+1)+(2x2-1)(3x+1)′
=4x(3x+1)+3(2x2-1)
=12x2+4x+6x2-3
=18x2+4x-3.
(2)y′=(3xex)′-(2x)′+e′=(3x)′ex+3x(ex)′-(2x)′=3xln3?ex+3xex-2xln2=3xexln3e-2xln2.
(3)y′=?lnx?′?x2+1?-lnx??x2+1?′?x2+1?2
=1x?x2+1?-lnx?2x?x2+1?2=x2?1-2lnx?+1x?x2+1?2.
14.[解答] 方法一:設(shè)P(x0,y0),由題意知曲線y=x2+1在P點(diǎn)的切線斜率為k=2x0,切線方程為y=2x0x+1-x20,而此直線與曲線y=-2x2-1相切,∴切線與曲線只有一個(gè)交點(diǎn),即方程2x2+2x0x+2-x20=0的判別式Δ=4x20-2×4×(2-x20)=0,
解得x0=±233,y0=73.
∴P點(diǎn)的坐標(biāo)為233,73或-233,73.
方法二:設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2)分別為切線與曲線y=x2+1和y=-2x2-1的切點(diǎn).
則y1=x21+1,y2=-2x22-1,k切=2x1,k切=-4x2,k切=y(tǒng)1-y2x1-x2,∴x21+2x22+2x1-x2=2x1=-4x2,
∴x21+2x22+2x1-x2=2x1,x1=-2x2,
消去x1,得x2=±33,則x1=±233,
則P點(diǎn)的坐標(biāo)為233,73或-233,73.
15.[解答] (1)方程7x-4y-12=0可化為y=74x-3.
當(dāng)x=2時(shí),y=12.又f′(x)=a+bx2,
于是2a-b2=12,a+b4=74,解得a=1,b=3,故f(x)=x-3x.
(2)設(shè)P(x0,y0)為曲線上任一點(diǎn),由y′=1+3x2,知曲線在點(diǎn)P(x0,y0)處的切線方程為y-y0=1+3x20(x-x0),即y-x0-3x0=1+3x20(x-x0).
令x=0,得y=-6x0,從而得切線與直線x=0的交點(diǎn)坐標(biāo)為0,-6x0;
令y=x,得y=x=2x0,從而得切線與直線y=x的交點(diǎn)坐標(biāo)為(2x0,2x0).
所以點(diǎn)P(x0,y0)處的切線與直線x=0,y=x所圍成的三角形面積為12-6x02x0=6.
故曲線y=f(x)上任一點(diǎn)處的切線與直線x=0,y=x所圍成的三角形面積為定值,此定值為6.
16.[解答] (1)f′(x)=x2-4x+3=(x-2)2-1≥-1,
即過曲線C上任意一點(diǎn)的切線斜率的取值范圍是[-1,+∞).
(2)設(shè)曲線C上存在過點(diǎn)A(x1,y1)的切線與曲線C同時(shí)切于兩點(diǎn),另一切點(diǎn)為B(x2,y2),x1≠x2,
則切線方程是y-13x31-2x21+3x1=(x21-4x1+3)(x-x1),
化簡,得y=(x21-4x1+3)x+-23x31+2x21.
而過B(x2,y2)的切線方程是y=(x22-4x2+3)x+-23x32+2x22,
由于兩切線是同一直線,
則有x21-4x1+3=x22-4x2+3,得x1+x2=4.
又由-23x31+2x21=-23x32+2x22,
得-23(x1-x2)(x21+x1x2+x22)+2(x1-x2)(x1+x2)=0,
-13(x21+x1x2+x22)+4=0,x1(x1+x2)+x22-12=0,
即(4-x2)×4+x22-12=0,x22-4x2+4=0,
得x2=2.但當(dāng)x2=2時(shí),由x1+x2=4得x1=2,
這與x1≠x2矛盾,


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