第 10 讲 变化率与导数、导数的计算

2019-01-19 16:02

A级 课时对点练 (时间:40分钟 满分:60分)

一、选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分)

1.(2010·全国卷Ⅱ)若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( ) A.a=1,b=1 B.a=-1.b=1 C.a=1,b=-1 D.a=-1,b=-1 解析:y′=2x+a,∴y′|x=0=a,∴a=1 又点(0,b)在切线x-y+1=0上, ∴0-b+1=0,∴b=1. 答案:A

2.设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a= ( ) A.1

1

B. 2

1C.-

2

D.-1

解析:∵y′=2ax,∴y′|x=1=2a.即y=ax2在点(1,a)处的切线斜率为2a.直线 2x-y-6 =0的斜率为2.

∵这两直线平行,∴它们的斜率相等,即2a=2,解得a=1. 答案:A

3.(2010·江西卷)等比数列{an}中,a1=2,a8=4,函数f(x)=x(x-a1)(x-a2)…(x-a8),则

f′(0)= A.26

( )

B.29 C.212 D.215

解析:多项式函数的导数公式,重点考查学生的创新意识,综合与灵活应用所学的数 学知识、思想和方法,考虑到求导中,含有x项均取0,则f′(0)只与f(x)的一次项有 关;得a1·a2·a3·…·a8=(a1a8)4=212. 答案:C

π4.(2010·潍坊模拟)若曲线f(x)=x·sin x+1在x=处的切线与直线ax+2y+1=0互相垂直,

2

则实数a等于 A.-2

( )

B.-1 C.1 D.2

π?

解析:据已知可得f′(x)=sin x+xcos x,故f′??2?=1,故由两直线的位置关系可得: a

-×1=-1,解得a=2. 2

答案:D

5.曲线y=ex在点(2,ex)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为 ( )

9

A.e2 4

B.2e

2

C.e

2

e2 D. 2

解析:切线方程y-e2=e2(x-2) 当x=0时,y=-e2,y=0时,x=1.

1e22

∴切线与坐标轴围成三角形面积为:|-e|×1=. 22答案:D

二、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分) 6.曲线y=xex+2x+1在点(0,1)处的切线方程为________. 解析:y′=ex+x·ex+2,y′|x=0=3, ∴切线方程为y-1=3(x-0),∴y=3x+1. 答案:y=3x+1

7.如图所示,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=-x+8, 则f(5)=________,f′(5)=________. 解析:∵切线方程与y=f(x)交于点P(5,y0), ∴y0=-5+8=3.

由切线的意义知f′(5)=-1. 答案:3 -1

8.在平面直角坐标系xOy中,点P在曲线C:y=x3-10x+3上,且在第二象限内,已知

曲线C在点P处的切线的斜率为2,则点P的坐标为________.

解析:∵y=x3-10x+3,∴y′=3x2-10. 由题意,设切点P的横坐标为x0,且x0<0,

2

即3x20-10=2,∴x0=4,∴x0=-2,

∴y0=x30-10x0+3=15. 故点P的坐标为(-2,15). 答案:(-2,15)

三、解答题(本题共2小题,每小题10分,共20分) 9.求曲线f(x)=x3-3x2+2x过原点的切线方程.

解:f′(x)=3x2-6x+2.设切线的斜率为k. (1)当切点是原点时k=f′(0)=2, 所以所求曲线的切线方程为y=2x.

(2)当切点不是原点时,设切点是(x0,y0),

22

则有y0=x30-3x0+2x0,k=f′(x0)=3x0-6x0+2,①

y0又k==x2-3x0+2,②

x003y01

由①②得x0=,k==-.

2x041

∴所求曲线的切线方程为y=-x.

4

10.已知函数f(x)=2x3+ax与g(x)=bx2+c的图象都过P(2,0),且在点P处有相同的切线,

求实数a,b,c的值. 解:∵f(x)过点(2,0),

∴f(2)=2×23+a×2=0得a=-8. 同理,g(2)=4b+c=0,∵f′(x)=6x2-8

∴在点P 处的切线斜率为k=f′(2)=6×22-8=16. 而g′(x)=2bx,∴2b×2=16,∴b=4,∴c=-4,b=-16. 综上,a=-8,b=4,c=-16.

B级 素能提升练

(时间:30分钟 满分:40分)

一、选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分) 1.已知直线y=x+1与曲线y=ln(x+a)相切,则a的值为

A.1

B.2

C.-1

D.-2

( )

解析:设直线y=x+1与曲线y=ln(x+a)的切点为(x0,y0),则y0=1+x0,y0=ln(x0+ a),又y′=

1

, x+a

1

∴y′|x=x0==1,即x0+a=1又y0=ln(x0+a),

x0+a∴y0=0,∴x0=-1,∴a=2. 答案:B

4

2.(2010·辽宁卷)已知点P在曲线y=x上,α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的

e+1

取值范围是

π

0,? A.??4?

( )

ππ?B.??4,2? π3π?C.??2,4? 3π?

D.??4,π?

-4ex

解析:tan α=k=y′=x

?e+1?2 =

-4

≥1x

e+x+22

e

-4

=-1,∴-1≤tan α<0. 1ex·x+2e

又∵α为倾斜角,∴≤α<π.

4答案:D

二、填空题(本题共2小题,每小题5分,共10分)

3.若曲线f(x)=ax5+ln x存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是________.

1

解析:∵f′(x)=5ax4+,x∈(0,+∞),

x1

∴由题知5ax4+=0在(0,+∞)上有解.

x1

即a=-5在(0,+∞)上有解.

5x

1

∵x∈(0,+∞),∴-5∈(-∞,0).∴a∈(-∞,0).

5x答案:(-∞,0)

abc

4.设函数f(x)=(x-a)(x-b)(x-c)(a、b、c是两两不等的常数),则++=

f′?a?f′?b?f′?c?

________.

解析:∵f(x)=x3-(a+b+c)x2+(ab+bc+ca)x-abc,

∴f′(x)=3x2-2(a+b+c)x+ab+bc+ca,∴f′(a)=(a-b)(a-c), ∴f′(b)=(b-a)(b-c),f′(c)=(c-a)(c-b), ∴==

abc++ f′?a?f′?b?f′?c?

abc

++ ?a-b??a-c??b-a??b-c??c-a??c-b?a?b-c?-b?a-c?+c?a-b?

=0.

?a-b??a-c??b-c?

答案:0

三、解答题(本题共2小题,每小题10分,共20分)

ax-6

5.已知函数f(x)=2的图象在点M(-1,f(-1))处的切线方程为x+2y+5=0,求函数y

x+b

=f(x)的解析式.

解:由函数f(x)的图象在点M(-1,f(-1))处的切线方程为x+2y+5=0, 1

知-1+2f(-1) +5=0,即f(-1)=-2,f′(-1)=-.

2

a?x2+b?-2x?ax-6?

∵f′(x)=,

?x2+b?2-a-6??1+b=-2,∴?a?1+b?+2?-a-6?1

=-,?2??1+b?

2

a=2b-4,??1

即?a?1+b?-2?a+6?=-.

22??1+b??

解得a=2,b=3(∵b+1≠0,∴b=-1舍去). 所以所求的函数解析式是f(x)=

2x-6

. x2+3

b

6.设函数f(x)=ax-,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为7x-4y-12=0.

x

(1)求f(x)的解析式;

(2)证明:曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形面积 为定值,并求此定值.

7

(1)解:方程7x-4y-12=0可化为y=x-3,

4

1b

当x=2时,y=.又f′(x)=a+2,于是2x

?

?b7?a+4=4,

b12a-=,

22

??a=1,3解得?故f(x)=x-. x?b=3.?

(2)证明:设P(x0,y0)为曲线上任一点,

33

1+2?(x-x0), 由f′(x)=1+2知曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为y-y0=??x0?x33

1+2?(x-x0). 即y-(x0-)=?x0?x0?

66

0,-?. 令x=0得,y=-,从而得切线与直线x=0交点坐标为?x0??x0令y=x,得y=x=2x0,从而得切线与直线y=x的交点坐标为(2x0,2x0).

61

-?|2x0|=6. 所以点P(x0,y0)处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形面积为?2?x0?故曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形面积为定值, 此定值为6.


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