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专题三 导数及其应用
第七讲 导数的计算与导数的几何意义
答案部分
2019 年
1.解析 因为 ,所以 ,
所以当 时, ,所以 在点 处的切线斜率 ,
又 所以切线方程为 ,即 .
2.解析 由 y=2sinx+cosx,得 ,所以 ,
所以曲线 y=2sinx+cosx 在点 处的切线方程为 ,
即 .
故选 C.
3.解析 的导数为 ,
又函数 在点 处的切线方程为 ,
可得 ,解得 ,
又切点为 ,可得 ,即 . 故选 D.
4.解析 由题意,可知 .因为 ,
所以曲线 在点 处的切线方程 ,即 .
5.解析 设 ,由 ,得 ,所以 ,
则该曲线在点 A 处的切线方程为 ,因为切线经过点 ,
所以 ,即 ,则 .
23 exy x x= +( ) 2' 3e 3 1xy x x= + +( )
0x = ' 3y = 23 exy x x= +( ) 0 0( ,) 3k =
( )0 0y = ( )0 3 0y x− = − 3y x=
2cos siny x x′ = − π 2cos π sin π=-2xy =′ = −
(π, 1)− 1 2( π)y x+ = − −
2 2 1 0x y+ − π + =
e lnxy a x x= + ' e ln 1xy a x= + +
e lnxy a x x= + (1, e)a 2y x b= +
e 0 1 2a + + = 1ea −=
(1,1) 1 2 b= + 1b = −
1sin 2y x′ = − − 1 1sin 00 2 2y x
′ = − − = −=
cos 2
xy x= − ( )0,1 11 2y x− = − 2 2 0x y+ − =
0 0( ,ln )A x x lny x= 1'y x
=
0
0
1'|x xy x= =
0 0
0
1ln ( )y x x xx
− = − ( e, 1)− −
0
0
e1 ln 1x x
− − = − − 0
0
elnx x
= 0 ex =
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2010-2018 年
1 . D 【 解 析 】 通 解 因 为 函 数 为 奇 年 函 数 , 所 以
,
所以 ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,所以 ,所以 ,所以
曲线 在点 处的切线方程为 .故选 D.
优解一 因为函数 为奇函数,所以 ,所以
,解得 ,所以 ,
所以 ,所以 ,所以曲线 在点 处的切线方程为
.故选 D.
优解二 易知 ,因为 为奇函数,所以
函数 为偶函数,所以 ,解得 ,所以
,所以 ,所以 ,所以曲线 在点 处的
切线方程为 .故选 D.
2.A【解析】对于选项 A, , 则 ,∵ ,∴
)在 R 上单调递增,∴ 具有 M 性质.对于选项 B, ,
, ,令 ,得 或 ;
令 ,得 ,∴函数 在 和 上单调递增,
在 上单调递减,∴ 不具有 M 性质.对于选项 C, ,
则 ,∵ ,∴ 在 R 上单调递减,∴ 不
具有 M 性质.对于选项 D, , ,
则 在 R 上不恒成立,故 在 R 上不是单
3 2( ) ( 1)= + − +f x x a x ax
( ) ( )− = −f x f x
3 2 3 2( ) ( 1)( ) ( ) [ ( 1) ]− + − − + − = − + − +x a x a x x a x ax 22( 1) 0− =a x
∈Rx 1=a 3( ) = +f x x x 2( ) 3 1′ = +f x x (0) 1′ =f
( )=y f x (0,0) =y x
3 2( ) ( 1)= + − +f x x a x ax ( 1) (1) 0− + =f f
1 1 (1 1 ) 0− + − − + + − + =a a a a 1=a 3( ) = +f x x x
2( ) 3 1′ = +f x x (0) 1′ =f ( )=y f x (0,0)
=y x
3 2 2( ) ( 1) [ ( 1) ]= + − + = + − +f x x a x ax x x a x a ( )f x
2( ) ( 1)= + − +g x x a x a 1 0− =a 1=a
3( ) = +f x x x 2( ) 3 1′ = +f x x (0) 1′ =f ( )=y f x (0,0)
=y x
1( ) 2 ( )2
−= =x xf x 1( ) ( ) ( )2 2
= ⋅ =x x x xee f x e 12
>e
( )xe f x ( ) 2−= xf x 2( ) =f x x
2( ) =x xe f x e x 2[ ( )] ( 2 )′ = +x xe f x e x x 2( 2 ) 0+ >xe x x 0>x 2< −x 2( 2 ) 0+ (1, )x∈ +∞ ( )h x
1k = ( ) ( )f x g x= ( , 1)k k +
( ) ( )f x g x= (1,2) 0x 0(0, )x x∈
24 12 0a b∆ = − = ( ) 23 2f x x ax b′ = + + 0x
( )0,x x∈ −∞ ( ) 0f x′ > ( )f x ( )0, x−∞
( )0 ,x x∈ +∞ ( ) 0f x′ > ( )f x ( )0 ,x +∞
( )f x
( )f x 24 12 0a b∆ = − >
2 3 0a b− > ( )f x
4a b= = 0c = 2 3 0a b− > ( ) ( )23 24 4 2f x x x x x x= + + = +
2 3 0a b− > ( )f x
2 3 0a b− > ( )f x
( )y f x= (1, (1))f
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, 时, ,所以 .
当 时,若 , .
若 ,由 可知 故 .
当 时,由 可得 时, 单调递增;
时, 单调递减.
可知 且 .
综上可得函数 的最大值为 .
31.【解析】:(Ⅰ) ,由题设知 ,解得 .
(Ⅱ) 的定义域为 ,由(Ⅰ)知, ,
(ⅰ)若 ,则 ,故当 时, , 在 单调递增,
所以,存在 ,使得 的充要条件为 ,
即 ,解得 .
(ii)若 ,则 ,故当 时, ;
当 时, , 在 单调递减,在 单调递增.所
以,存在 ,使得 的充要条件为 ,
而 ,所以不合题意.
(iii)若 ,则 .
综上, 的取值范围是 .
32.【解析】:(1)
因为曲线 在点 处的切线为
( ) ( )f x g x< 0( , )x x∈ +∞ ( ) ( )f x g x>
1'( ) ln 1 0,m x x x
= + + > 00 ( ) ( );m x m x< ≤ 0( , )x x∈ +∞ (2 )'( ) ,x x xm x e −= 0( ,2)x x∈ '( ) 0, ( )m x m x>
(2, )x∈ +∞ '( ) 0, ( )m x m x< 2 4( ) (2) ,m x m e ≤ = 0( ) (2)m x m< ( )m x 2 4 e '( ) 2 cos (2 cos )f x x x x x x= + = + ( )y f x= ( , ( ))a f a y b= 0 2 0 ( 1)ln , (0, ) ( ) , ( , )x x x x x m x x x xe + ∈= ∈ +∞ 0(0, ]x x∈ (0,1]x∈ ( ) 0m x ≤ 0(1, ]x x∈ 0( ) ( )m x m x≤ ' ( ) (1 )af x a x bx = + − − ' (1) 0f = 1b = ( )f x (0, )+∞ 21( ) ln 2 af x a x x x −= + − ' 1( ) (1 ) 1 ( )( 1)1 a a af x a x x xx x a −= + − − = − −− 1 2a ≤ 11 a a ≤− (1, )x∈ +∞ ' ( ) 0f x > ( )f x (1, )+∞
0 1x ≥ 0( ) 1
af x a
< − (1) 1 af a < − 1 12 1 a a a − − < − 2 1 2 1a− − < < − 1 12 a< < 11 a a >− (1, )1
ax a
∈ −
' ( ) 0f x < ( , )1 ax a ∈ +∞− ' ( ) 0f x > ( )f x (1, )1
a
a− ( , )1
a
a
+∞−
0 1x ≥ 0( ) 1
af x a
< − ( )1 1 a af a a − − − − −
1a > 1 1(1) 12 2 1
a a af a
− − −= − = < − a ( 2 1, 2 1) (1, )− − − +∞
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所以 ,即 ,解得
(2)令 ,得
所以当 时 , 单调递增
当 时 , 单调递减.
所以当 时, 取得最小值 ,
当 时,曲线 与直线 最多只有一个交点;
当 时, ,
,
所以存在 ,使得
由于函数 在区间 和 上单调,所以当 时曲线 与直线
有且仅有两个不同交点.
综上可知,如果曲线 与直线 有两个不同交点,那么 的取值范围是
.
'( ) 0
( )
f a
f a b
=
= 2
2 cos 0
sin cos
a a a
a a a a b
+ =
+ + =
0
1
a
b
=
=
0x > '( ) 0f x > ( )f x
0x < '( ) 0f x < ( )f x 0x = ( )f x (0) 1f = b (1, )+∞ ( ) 0f x′ = 0x = 1b≤ ( )y f x= y b= 1b > ( ) ( ) 22 2 4 2 1 4 2 1f b f b b b b b b− = − − > − − >≥
( )0 1f b= < ( ) ( )1 22 ,0 , 0,2x b x b∈ − ∈ ( ) ( )1 2f x f x b= = ( )f x ( ),0−∞ ( )0,+∞ 1b > ( )y f x=
y b=
( )y f x= y b=