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第十二节 变化率与导数的概念、导数的运算
题号
1
2
3
4
5
6
答案
1.设f(x)为可导函数,且满足lim =-1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为( )
A.2 B.-1
C.1 D.-2
解析:lim =lim =-1,即y′|x=1=-1,
则y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为-1.故选B.
答案:B
2.(2021·淄博模拟)已知函数f(x)=ax2+3x-2在点(2,f(2))处的切线斜率为7,则实数a的值为( )
A.-1 B.1
C.±1 D.-2
解析:f′(x)=2ax+3,依题意f′(2)=7,即4a+3=7,得a=1,故选B.
答案:B
3.已知物体的运动方程是s=t3-6t2+32t(t表示时间,s表示位移),则瞬时速度为0的时刻是( )
A.2秒或4秒
B.2秒或16秒
C.8秒或16秒
D.4秒或8秒
解析:瞬时速度v=s′=t2-12t+32,令v=0可得t=4或t=8.故选D.
答案:D
4.(2021·日照重点中学诊断)若曲线f(x)=、g(x)=xa在点P(1,1)处的切线分别为l1、l2,且l1⊥l2,则a的值为( )
A.-2 B.2
C. D.-
解析:由题意可知,f′(x)=,g′(x)=axa-1,
∵l1、l2过点P(1,1),∴kl1=f′(1)=,kl2=g′(1)=a.
又∵l1⊥l2,∴kl1·kl2=a=-1,∴a=-2.故选A.
答案:A
5.已知函数f(x)=x2-aln x(a∈R),若函数f(x)的图象在x=2处的切线方程为y=x+b,则a-b的值是( )
A.2-2ln 2 B.2+2ln 2
C.-2-ln 2 D.-2+ln 2
解析:由于f′(x)=x-(x>0),又f(x)在x=2处的切线方程为y=x+b,
所以解得a=2,b=-2ln 2.
所以a-b=2+2ln 2.故选B.
答案:B
6.若曲线y=x2在点(a,a2)(a>0)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为2,则a等于( )
A.2 B.4
C. D.
解析:∵点(a,a2)在曲线y=x2上,y′=2x,
∴切线的斜率为k=y′|x=a=2a,切线方程为y-a2=2a(x-a).令x=0,得y1=-a2,令y=0,得x1=,由面积关系得|x1||y1|=2,即=2,解得a=2.故选A.
答案:A
7.(2021·江西卷)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f′(1)=________.
解析:设ex=t,则x=ln t(t>0),∴f(t)=ln t+t
∴f′(t)=+1,∴f′(1)=2.
答案:2
8.在平面直角坐标系中,点P在曲线C:y=x3-10x+3上,且在其次象限内,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:由y′=3x2-10=2⇒x=±2,又点P在其次象限内,
∴x=-2,
∴点P的坐标为(-2,15).
答案:(-2,15)
9.已知函数f(x)=f′cos x+sin x,则f的值为________.
解析:由题意得f′(x)=-f′sin x+cos x⇒
f′=-f′sin+cos,
∴f′==-1.
∴f(x)=cos x+sin x.
∴f=cos+sin=1.
答案:1
10.已知曲线y=x3+x-2在 点P0处的切线l1平行于直线4x-y-1=0,且点P0在第三象限.
(1)求P0的坐标;
(2)若直线l⊥l1,且l也过切点P0,求直线l的方程.
解析:(1)由y=x3+x-2,得y′=3x2+1,
由已知令3x2+1=4,解之得x=±1.
当x=1时,y=0;当x=-1时,y=-4.
又∵点P0在第三象限,
∴切点P0的坐标为(-1,-4).
(2)∵直线l⊥l1, l1的斜率为4,
∴直线l的斜率为-.
∵l过切点P0,点P0的坐标为(-1,-4).
∴直线l的方程为y+4=-(x+1),
即x+4y+17=0.
11.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.
(1)求y=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.
解析:(1)解析:方程7x-4y-12=0可化为y=x-3,当x=2时,y=;又f′=a+,于是解得故f=x-.
(2)证明:设P为曲线上任一点,由y′=1+知曲线在点P处的切线方程为y-y0 = ,即y- = ,
令x=0,得y=-,从而得切线与直线x=0的交点坐标为.
令y=x,得y=x=2x0,从而得切线与直线y=x的交点坐标为.
所以点P处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形面积为=6.
故曲线y=f上任一点处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形面积为定值,此定值为6.
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