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课时作业(十四) 导数的概念及其几何意义
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.函数y=f(x)=1-3x在x=2处的导数为( )
A.-3 B.-2
C.-5 D.-1
A [Δy=f(2+Δx)-f(2)=1-3(2+Δx)-(1-3x2)=-3Δx,=-3,Δx趋于0时,趋于-3.]
2.曲线y=x2-2在点处的切线的倾斜角为( )
A.1 B.
C. D.-
B [==Δx+1,
当Δx→0时,f′(1)=1,
∴k=f′(1)=1.故倾斜角为.]
3.如图,点A(2,1),B(3,0),E(x,0)(x≥0),过点E作OB的垂线l.记△AOB在直线l左侧部分的面积为S,则函数S=f(x)的图象为下图中的( )
D [函数的定义域为[0,+∞),当x∈[0,2]时,
在单位长度变化量Δx内面积变化量ΔS越来越大,即斜率f′(x)在[0,2]内越来越大,因此,函数S=f(x)的图象是上升的,且图象是下凸的;
当x∈(2,3)时,在单位长度变化量Δx内面积变化量ΔS越来越小,即斜率f′(x)在(2,3)内越来越小,因此,函数S=f(x)的图象是上升的,且图象是上凸的;
当x∈[3,+∞)时,在单位长度变化量Δx内面积变化量ΔS为0,即斜率f′(x)在[3,+∞)内为常数0,此时,函数图像为平行于x轴的射线.]
4.已知曲线f(x)=-和点M(1,-2),则曲线在点M处的切线方程为( )
A.y=-2x+4 B.y=-2x-4
C.y=2x-4 D.y=2x+4
C [==,
∴当Δx→0时,f′(1)=2,即k=2.
∴直线方程为y+2=2(x-1).即y=2x-4.]
5.已知函数f(x)=x2+2bx的图象在点A(0,f(0))处的切线l与直线x+y+3=0垂直,若数列的前n项和为Sn,则S2 022的值为( )
A. B.
C. D.
D [由题意可得A(0,0),函数f(x)=x2+2bx的图象在点A(0,0)处的切线l的斜率k= =2b,
由l与直线x+y+3=0垂直,可得2b·(-1)=-1,所以b=.
因为f(n)=n2+2bn=n2+n=n(n+1),
所以=-,故数列的前n项和为Sn=+++…+
=1-,
所以S2 022=1-=.]
6.已知曲线y=2x2+4x在点P处切线斜率为16,则点P坐标为 .
解析: 设P(x0,2x+4x0),
则f′(x0)=
= =4x0+4,
又∵f′(x0)=16,
∴4x0+4=16,∴x0=3,∴P(3,30).
答案: (3,30)
7.函数y=在x=处的切线与两坐标轴所围成图形的面积是 .
解析: ==-.
当Δx无限趋近于0时,无限趋近于-4.
∴f′=-4,
切线方程是y-2=-4,解得与坐标轴的交点是(0,4)和(1,0),故所围成图形的面积为2.
答案: 2
8.已知函数f(x)=x3-3ax(a∈R).若直线x+y+m=0对任意的m∈R都不是曲线y=f(x)的切线,则实数a的取值范围为 .
解析: 由题意,
得f′(x)=
=3x2-3a=-1无解,即3x2-3a+1=0无解,故Δ<0,解得a<.
答案: a<
9.已知点P(2,-1)在曲线f(x)=上.求:
(1)曲线在点P处的切线的斜率;
(2)曲线在点P处的切线方程.
解析: (1)将P(2,-1)的坐标代入f(x)=,得t=1,
∴f(x)=.
∴f′(2)=
=
= =1,
曲线在点P处的切线斜率为1;
(2)由(1)知曲线在点P处的切线方程为
y-(-1)=x-2,即x-y-3=0.
10.求曲线y=f(x)=x2+3的切线,使之与直线y=6x-5平行.
解析: 设切点为(x0,y0).
∵Δy=f(x0+Δx)-f(x0)=(x0+Δx)2-x
=2Δx·x0+(Δx)2,
∴==2x0+Δx.
∴ =2x0,即f′(x0)=2x0,令2x0=6,得x0=3,
即在点(3,12)处的切线平行于y=6x-5,
此时切线方程为y-12=6(x-3),即6x-y-6=0.
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