格物学 第五章 一元函数的导数及其应用5.3 导数在研究函数中的应用

利用导数求曲线的切线方程(斜率)-5.3 导数在研究函数中的应用知识点课后进阶选择题自测题解析-浙江省等高二数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-06-25
利用导数求曲线的切线方程(斜率)-5.3 导数在研究函数中的应用知识点课后进阶选择题自测题解析-浙江省等高二数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['两点间的斜率公式', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '导数的几何意义']

正确率60.0%已知函数$$f \left( x \right)=x \mathrm{l n} x$$,若直线$${{l}}$$过点$${{(}{{0}{,}{−}{e}}{)}{,}}$$且与曲线$${{y}{=}{f}{{(}{x}{)}}}$$相切,则直线$${{l}}$$的斜率为()​

B

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{−}{e}}$$

D.$${{e}}$$

2、['利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '导数的几何意义', '两条直线平行']

正确率60.0%已知曲线$$f ( x )=x^{2}+2 x-2$$在点$${{M}}$$处的切线与$${{x}}$$轴平行,则点$${{M}}$$的坐标为(

B

A.$$(-1, 3 )$$

B.$$(-1,-3 )$$

C.$$(-2,-3 )$$

D.$$(-2, 3 )$$

3、['函数奇偶性的应用', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)']

正确率40.0%设函数$$f \left( x \right)=x \left( e^{x}+a e^{-x} \right)$$的导函数为 $$f^{\prime} ( x )$$,若 $$f^{\prime} ( x )$$是奇函数,则曲线$$y=f ( x )$$在点$$(-1, f (-1 ) )$$处切线的斜率为(

D

A.$$- \frac{1} {2 e}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{e}}$$

D.$${{−}{2}{e}}$$

4、['利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '函数求值']

正确率60.0%如图所示,$$y=f ( x )$$

B

A.$${{2}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{−}{1}}$$

D.$$\frac{1} {2}$$

5、['利用函数单调性求参数的取值范围', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '导数与极值', '导数的几何意义']

正确率19.999999999999996%若曲线$${\bf C_{1}} \! : \mathrm{~ y=a x^{2} ~}$$与曲线$$\mathbf{C_{2}} \colon\mathbf{y}=\mathbf{e}^{\mathbf{x}} ($$其中无理数$$\mathrm{e=2. 7 1 8 \ldots)}$$存在公切线,则整数$${{a}}$$的最值情况为(

C

A.最大值为$${{2}}$$,没有最小值

B.最小值为$${{2}}$$,没有最大值

C.既没有最大值也没有最小值

D.最小值为$${{1}}$$,最大值为$${{2}}$$

6、['分段函数与方程、不等式问题', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '利用导数求参数的取值范围']

正确率60.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{matrix} {\operatorname{l n} ( 1-x ), x < 0} \\ {\left( x-1 \right)^{3}+1, x \geqslant0} \\ \end{matrix} \right.$$,若$$f \left( x \right) \geqslant a x$$恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ 0, \frac{2} {3} ]$$

B.$$[ 0, \frac{3} {4} ]$$

C.$$[ 0, 1 ]$$

D.$$[ 0, \frac{3} {2} ]$$

7、['利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '导数的几何意义']

正确率60.0%曲线$$y=4 x-x^{3}$$,在点$$(-1,-3 )$$处的切线方程是$${{(}{)}}$$

D

A.$$y=7 x+4$$

B.$$y=x-4$$

C.$$y=7 x+2$$

D.$$y=x-2$$

8、['导数与最值', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '利用导数讨论函数单调性', '导数的几何意义']

正确率40.0%若$${{P}}$$是函数$$f ( x )=x \operatorname{l n} x$$图像上的动点,已知点$$A ( 0, \mathrm{-1 )}$$,则直线$${{A}{P}}$$的斜率的取值范围是

A

A.$$[ 1,+\infty)$$

B.$$[ 0, 1 ]$$

C.$$( e^{-1}, e ]$$

D.$$(-\infty, e^{-1} ]$$

9、['导数的四则运算法则', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)']

正确率60.0%求曲线$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=x-2 \mathrm{l n} x$$在点$$A \left( \textbf{1}, \textbf{f} \left( \textbf{1} \right) \right)$$处的切线方程(

A

A.$$x+y-2=0$$

B.$$x-y-2=0$$

C.$$x+y+2=0$$

D.$$x-y+2=0$$

10、['导数与最值', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)']

正确率40.0%若函数$$f ( x )=e^{x}-x^{2}-a x ($$其中$${{e}}$$是自然对数的底数)的图象在$${{x}{=}{0}}$$处的切线方程为$$y=2 x+b$$,则函数$$g ( x )=\frac{f^{\prime} ( x )-b} {x}$$在$$( 0,+\infty)$$上的最小值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{e}}$$

C.$${{e}{−}{2}}$$

D.$${{e}^{2}}$$

1. 首先,设直线$$l$$的斜率为$$k$$,其方程为$$y = kx - e$$。由于直线与曲线$$y = x \ln x$$相切,联立方程得$$x \ln x = kx - e$$,即$$x \ln x - kx + e = 0$$。设切点为$$x = a$$,则$$a \ln a - k a + e = 0$$。同时,曲线的导数为$$f'(x) = \ln x + 1$$,在切点处斜率相等,即$$k = \ln a + 1$$。将$$k$$代入方程得$$a \ln a - (\ln a + 1)a + e = 0$$,化简得$$-a + e = 0$$,即$$a = e$$。因此,$$k = \ln e + 1 = 2$$。答案为$$B$$。

2. 曲线$$f(x) = x^2 + 2x - 2$$的导数为$$f'(x) = 2x + 2$$。切线与$$x$$轴平行,即斜率为0,故$$f'(x) = 0$$,解得$$x = -1$$。将$$x = -1$$代入原函数得$$f(-1) = (-1)^2 + 2(-1) - 2 = -3$$,所以点$$M$$的坐标为$$(-1, -3)$$。答案为$$B$$。

3. 函数$$f(x) = x(e^x + a e^{-x})$$的导数为$$f'(x) = e^x + a e^{-x} + x(e^x - a e^{-x})$$。由于$$f'(x)$$是奇函数,满足$$f'(-x) = -f'(x)$$。代入$$x = 0$$得$$f'(0) = 1 + a = 0$$,解得$$a = -1$$。因此,$$f'(x) = e^x - e^{-x} + x(e^x + e^{-x})$$。在$$x = -1$$处,$$f'(-1) = e^{-1} - e^{1} + (-1)(e^{-1} + e^{1}) = -\frac{2}{e}$$。答案为$$D$$。

4. 题目描述不完整,无法解析。

5. 曲线$$C_1: y = a x^2$$的导数为$$y' = 2a x$$,曲线$$C_2: y = e^x$$的导数为$$y' = e^x$$。设公切线在$$C_1$$上的切点为$$(x_1, a x_1^2)$$,在$$C_2$$上的切点为$$(x_2, e^{x_2})$$。切线斜率相等,故$$2a x_1 = e^{x_2}$$。切线方程为$$y - a x_1^2 = 2a x_1 (x - x_1)$$,同时经过$$(x_2, e^{x_2})$$,代入得$$e^{x_2} - a x_1^2 = 2a x_1 (x_2 - x_1)$$。结合$$e^{x_2} = 2a x_1$$,化简得$$x_1 = \frac{1}{2}$$,$$x_2 = \ln(a)$$。代入得$$a = 2 \ln(a) + 1$$。解得$$a = 1$$或$$a = 2$$。因此,$$a$$的最小值为1,最大值为2。答案为$$D$$。

6. 对于$$x < 0$$,不等式为$$\ln(1 - x) \geq a x$$。令$$x \to 0^-$$,得$$a \leq 1$$。对于$$x \geq 0$$,不等式为$$(x - 1)^3 + 1 \geq a x$$。在$$x = 1$$处,$$1 \geq a$$。求导分析极值点,得$$a \leq \frac{3}{4}$$。综合得$$a \in [0, \frac{3}{4}]$$。答案为$$B$$。

7. 曲线$$y = 4x - x^3$$的导数为$$y' = 4 - 3x^2$$。在点$$(-1, -3)$$处,斜率为$$y'(-1) = 4 - 3(-1)^2 = 1$$。切线方程为$$y + 3 = 1(x + 1)$$,即$$y = x - 2$$。答案为$$D$$。

8. 函数$$f(x) = x \ln x$$的导数为$$f'(x) = \ln x + 1$$。设点$$P(x, x \ln x)$$,斜率$$k = \frac{x \ln x + 1}{x} = \ln x + \frac{1}{x}$$。求导得$$k' = \frac{1}{x} - \frac{1}{x^2}$$,极值点为$$x = 1$$,此时$$k = 1$$。当$$x \to 0^+$$时,$$k \to +\infty$$;当$$x \to +\infty$$时,$$k \to +\infty$$。因此,斜率的取值范围为$$[1, +\infty)$$。答案为$$A$$。

9. 曲线$$f(x) = x - 2 \ln x$$的导数为$$f'(x) = 1 - \frac{2}{x}$$。在点$$A(1, f(1))$$处,$$f(1) = 1$$,斜率为$$f'(1) = -1$$。切线方程为$$y - 1 = -1(x - 1)$$,即$$x + y - 2 = 0$$。答案为$$A$$。

10. 函数$$f(x) = e^x - x^2 - a x$$的导数为$$f'(x) = e^x - 2x - a$$。在$$x = 0$$处,切线斜率为$$f'(0) = 1 - a = 2$$,解得$$a = -1$$。同时,$$f(0) = 1 = b$$。因此,$$g(x) = \frac{e^x - 2x + 1 - 1}{x} = \frac{e^x - 2x}{x}$$。求导得$$g'(x) = \frac{(e^x - 2)x - (e^x - 2x)}{x^2} = \frac{e^x (x - 1)}{x^2}$$,极值点为$$x = 1$$,此时$$g(1) = e - 2$$。答案为$$C$$。
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