内容正文:
2.1 导数的概念 2.2 导数的几何意义
1.函数y=f(x)的图象在x=5处的切线方程是y=-x+8,则f(5)+f'(5)=( )
A. B.1
C.2 D.0
2.若曲线y=f(x)在其上一点(1,3)处的切线过点(0,2),则( )
A.f'(1)>0 B.f'(1)=0
C.f'(1)<0 D.f'(1)不存在
3.y=ax2+1的图象与直线y=x相切,则a=( )
A. B. C. D.1
4.设f(x)为可导函数,且满足 =-1,则f'(1)=( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
5.〔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
6.〔多选〕设P0为曲线f(x)=x3+x-2上的点,且曲线在P0处的切线平行于直线y=4x-1,则P0点的坐标为( )
A.(1,0) B.(2,8)
C.(-1,-4) D.(-2,-12)
7.如图直线l是曲线y=f(x)在x=4处的切线,则f'(4)= .
8.已知y=f(x)的图象如图所示,则f'(xA)与f'(xB)的大小关系是 .
9.若函数f(x)=x-,则它与x轴交点处的切线方程为 .
10.已知曲线y=x3上一点P,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.
11.设P为曲线C:y=x2+2x+3上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围是,则点P横坐标的取值范围为( )
A. B.[-1,0]
C.[0,1] D.
12.〔多选〕过点(2,0)作曲线f(x)=x3的切线l,则切线l的方程可能为( )
A.y=0 B.x=0
C.12x-y-24=0 D.27x-y-54=0
13.若点P是抛物线f(x)=x2上任意一点,则点P到直线y=x-2的最小距离为 .
14.在抛物线f(x)=x2上哪一点处的切线平行于直线4x-y+1=0?哪一点处的切线垂直于这条直线?
15.已知函数f(x)=x2+bx的图象在点A(1,f(1))处的切线的斜率为3,数列{}(n∈N+)的前n项和为Sn,则S2 024的值为( )
A. B.
C. D.
16.已知曲线y=f(x)=x2+1,是否存在实数a,使得经过点(1,a)能够作出该曲线的两条切线?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
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§2 导数的概念及其几何意义
2.1 导数的概念
2.2 导数的几何意义
1.C 由题意可知f'(5)=-1,将x=5代入切线方程,得f(5)=-5+8=3,所以f(5)+f'(5)=3+(-1)=2.
2.A 由题意知切线过点(1,3),(0,2),所以切线的斜率为k=f'(1)==1>0.
3.B 设切点为(x0,y0),∵==
=a(Δx)+2ax0,令Δx趋于0,可知y=ax2+1在x=x0处的导数为f'(x0)=2ax0,于是函数∴f'(x0)在点(x0,y0)处的切线斜率为2ax0,即2ax0=1,∴x0=.∵切点在直线y=x上,∴y0=.代入y=ax2+1得=+1,∴a=,故选B.
4.B 令x→0,则Δx=1-(1-2x)=2x→0,所以 =
=f'(1)=-1.
5.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,故A、C正确.
6.AC ===3x2+1+3xΔx+(Δx)2,令Δx→0得导数f'(x)=3x2+1,即斜率为3x2+1.由于曲线f(x)=x3+x-2在P0处的切线平行于直线y=4x-1,所以f(x)在P0处的导数值等于4.设P0(x0,y0),则有f'(x0)=3+1=4,解得x0=±1,故P0点的坐标为(1,0)或(-1,-4).
7. 解析:根据导数的几何意义知f'(4)是曲线y=f(x)在x=4处的切线的斜率k,注意到k==,所以f'(4)=.
8.f'(xA)<f'(xB) 解析:由导数的几何意义,f'(xA),f'(xB)分别是曲线在点A,B处切线的斜率,由图象可知f'(xA)<f'(xB).
9.2x-y-2=0或2x-y+2=0
解析:f(x)=x-与x轴交点坐标为(1,0),(-1,0),=
=1+,当Δx趋于0,可知f'(1)=2,f'(-1)=2,∴所求切线方程为y=2(x-1)或y=2(x+1),即2x-y-2=0或2x-y+2=0.
10.解:(1)由y=x3,得=
=
=[3x2+3xΔx+(Δx)2]
=x2+xΔx+(Δx)2,
令Δx趋于0,可知y=x3在x=2处的导数为4,所以曲线在点P处的切线的斜率等于4.
(2)曲线在点P处的切线方程为y-=4(x-2),
即12x-3y-16=0.
11.D ===Δx+2x+2,令Δx趋于0,可知曲线C在点P处切线的斜率为2x+2,又曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围为,所以其斜率k≥1.由2x+2≥1,解得x≥-,故选D.
12.AD 因为f(x)=x3,设切点(x0,),则k==[3+3x0·Δx+(Δx)2]=3,所以在x=x0处的切线方程为y-=3(x-x0),把点(2,0)代入并解得x0=0或x0=3.当x0=0时,切线方程为y=0;当x0=3时,切点为(3,27),斜率k=27,故切线方程为y-27=27(x-3),整理为27x-y-54=0.故选A、D.
13. 解析: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f(x)=x2的一条切线的切点,且该切线平行于直线y=x-2,设P(x0,y0),由导数的几何意义知f'(x0)==2x0=1,解得x0=,所以P,故点P到直线y=x-2的最小距离d==.
14.解:设抛物线上点P(x0,y0)处的切线平行于直线4x-y+1=0,
==2x0+Δx.
令Δx趋于0,可知f(x)=x2在x=x0处的导数为f'(x0)=2x0,
则f'(x0)=2x0=4,解得x0=2,
所以y0==4,即P(2,4),经检验,符合题意.
设抛物线上点Q(x1,y1)处的切线垂直于直线4x-y+1=0,
则f'(x1)=2x1=-,解得x1=-,
所以y1==,即Q,经检验,符合题意.
故抛物线f(x)=x2在点(2,4)处的切线平行于直线4x-y+1=0,在点处的切线垂直于直线4x-y+1=0.
15.D 因为f(x)=x2+bx且点A(1,f(1))在其图象上,所以==2+Δx+b.令Δx趋于0,可知f(x)=x2+bx在x=1处的导数为f'(1)=2+b,因为函数f(x)=x2+bx的图象在点A(1,f(1))处的切线的斜率为3,所以f'(1)=2+b=3,解得b=1,所以f(x)=x2+x=x(x+1),==-,所以S2 024=-+-+-+…+-=1-=.故选D.
16.解:设切点为P(x0,y0),
∵==2x0+Δx,
令Δx趋于0,可知y=x2+1在x=x0处的导数为2x0,
即在点P(x0,y0)处切线的斜率为2x0,由点斜式可得所求切线方程为y-y0=2x0(x-x0).
又∵切线过点(1,a),且y0=+1,
∴a-(+1)=2x0(1-x0),
即-2x0+a-1=0.∵切线有两条,
∴Δ=(-2)2-4(a-1)>0,解得a<2.
故存在实数a,使得经过点(1,a)能够作出该曲线的两条切线,a的取值范围是(-∞,2).
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