内容正文:
第二课时 导数的几何意义
1.若=x2,则f(x)的导函数f'(x)=( )
A.2x B.x3
C.x2 D.3x2
2.已知函数f(x)的图象如图所示,则下列数值的排序正确的是( )
A.0<f'(2)<f'(3)<f(3)-f(2)
B.0<f(3)-f(2)<f'(2)<f'(3)
C.0<f'(3)<f'(2)<f(3)-f(2)
D.0<f'(3)<f(3)-f(2)<f'(2)
3.已知函数f(x)=ax2+b的图象在点(1,3)处的切线斜率为2,则=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
4.某运输公司为运送某物品提出四种运输方案,据预测,这四种方案均能在规定时间T内完成预期的运输任务Q0,各种方案的运输总量Q与时间t的函数关系如图所示.在这四种方案中,运输效率(单位时间内的运输量)逐步提高的是( )
5.如图,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线l过点(2,0),且f'(1)=-2,则f(1)=( )
A.-1 B.1
C.2 D.3
6.〔多选〕曲线y=在点P处的切线的倾斜角为,则点P的坐标可能为( )
A.(3,3) B.(-3,-3)
C.(9,1) D.(1,9)
7.〔多选〕下列说法正确的是( )
A.若f'(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处也可能有切线
B.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,则f'(x0)必存在
C.若f'(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率不存在
D.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处没有切线,则f'(x0)有可能存在
8.过点P(-1,2)且与曲线y=3x2-4x+2在点M(1,1)处的切线平行的直线方程是 .
9.曲线y=x+上任意一点P处的切线斜率为k,则k的取值范围是 .
10.已知曲线C:y=x3.
(1)求曲线在点(3,27)处的切线l的方程;
(2)求切线l与两坐标轴所围成的三角形的面积.
11.若P是抛物线y=x2上任意一点,则点P到直线y=x-2的最小距离为( )
A. B.
C. D.
12.〔多选〕(2025·厦门月考)已知函数f(x)=x+,若曲线y=f(x)存在两条过点(1,0)的切线,则a的值可以是( )
A.-4 B.-2
C.0 D.2
13.已知函数f(x)=x3,过点P作曲线f(x)的切线,则其切线方程为 .
14.点P在曲线y=f(x)=x2+1上,且曲线在点P处的切线与曲线y=-2x2-1相切,求点P的坐标.
15.英国数学家牛顿在17世纪给出了一种求方程近似根的方法——牛顿迭代法,方法如下:如图,设r是f(x)=0的根,选取x0作为r的初始近似值,在点(x0,f(x0))处作曲线y=f(x)的切线l:y-f(x0)=f'(x0)(x-x0),则l与x轴的交点的横坐标x1=x0-(f'(x0)≠0),称x1是r的一次近似值;在点(x1,f(x1))处作曲线y=f(x)的切线,则该切线与x轴的交点的横坐标为x2,称x2是r的二次近似值;重复以上过程,得r的近似值序列,其中xn+1=xn-(f'(xn)≠0),称xn+1是r的n+1次近似值.若使用该方法求方程x2=2的近似解.
(1)取初始近似值为2,求该方程解的二次近似值;
(2)证明:x4=x0----.
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第二课时 导数的几何意义
1.C 2.D 3.B 4.B
5.C 曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线l过点(2,0),且f'(1)=-2,所以切线方程为y=-2(x-2).因为切点在曲线上也在切线上,所以f(1)=-2×(1-2)=2.
6.AB 由导数定义得y'==[-]=-,设P(x0,y0),则由导数的几何意义可得-=tan=-1,解得x0=±3,从而y0=±3,即点P的坐标为(3,3)或(-3,-3).
7.AC k=f'(x0),所以f'(x0)不存在只能说明曲线在该点处的切线斜率不存在,而当斜率不存在时,切线方程也可能存在,其切线方程是x=x0,A、C正确;当切线垂直于x轴时,f'(x0)不存在,B错误;当曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处没有切线,f'(x0)一定不存在,D错误,故选A、C.
8.2x-y+4=0 解析:由题意知,Δy=3(1+Δx)2-4(1+Δx)+2-3+4-2=3(Δx)2+2Δx.∴y'|x=1==2,∴所求直线的斜率k=2.故所求直线方程为y-2=2(x+1),即2x-y+4=0.
9.(-∞,1) 解析:y=x+上任意一点P(x0,y0)处的切线斜率为k=y'=
=(1-)=1-<1,即k<1.
10.解:(1)∵y'|x=3==27,
∴曲线C在点(3,27)处的切线方程为y-27=27(x-3),即y=27x-54.
(2)∵切线l:y=27x-54与x,y轴分别相交于点(2,0),(0,-54),
∴所求三角形的面积为S=×2×54=54.
11.D 由题意可得,当点P到直线y=x-2的距离最小时,点P为抛物线y=x2的一条切线的切点,且该切线平行于直线y=x-2,设y=f(x)=x2,由导数的几何意义知y'=f'(x)==2x=1,解得x=,所以P,故点P到直线y=x-2的最小距离d==.
12.AD 由题得f'(x)===1-,设切点坐标为(x0,x0+),则切线方程为y-x0-=(1-)·(x-x0).又切线过点(1,0),可得-x0-=(1-)(1-x0),整理得2+2ax0-a=0 (*).因为曲线y=f(x)存在两条过点(1,0)的切线,所以方程(*)有两个不等实根,即满足Δ=4a2-8(-a)>0,解得a>0或a<-2.故选A、D.
13.y=0或3x-y-2=0 解析:设切点为Q(x0,),得切线的斜率为k=f'(x0)==3,切线方程为y-=3(x-x0),即y=3x-2.因为切线过点P,所以2-2=0,解得x0=0或x0=1,从而切线方程为y=0或3x-y-2=0.
14.解:设P(x0,y0),则y0=+1,
f'(x0)==2x0,
所以过点P的切线方程为y-y0=2x0(x-x0),即y=2x0x+1-,
而此直线与曲线y=-2x2-1相切,
所以切线与曲线y=-2x2-1只有一个公共点,由
得2x2+2x0x+2-=0,
则Δ=4-8(2-)=0,
解得x0=±,则y0=,
所以点P的坐标为或.
15.解:(1)令f(x)=x2-2,
则f'(x)==2x,
取初始近似值x0=2,
则x1=x0-=2-=,
x2=x1-=-=.
(2)证明:根据题意,
可知x1=x0-,
x2=x1-,x3=x2-,
x4=x3-,
上述四式相加,
得x4=x0----.
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