内容正文:
课时作业38 导数的概念及其几何意义
一、选择题
1.在曲线y=x2上切线倾斜角为的点是( )
A.(0,0) B.(2,4)
C. D.
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.已知函数f(x)在R上有导函数,f(x)图象如图所示,则下列不等式正确的是( )
A.f′(a)<f′(b)<f′(c)
B.f′(b)<f′(c)<f′(a)
C.f′(a)<f′(c)<f′(b)
D.f′(c)<f′(a)<f′(b)
4.(多选题)下列说法正确的是( )
A.曲线的切线和曲线可能有两个交点
B.过曲线上的一点作曲线的切线,这点一定是切点
C.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处无切线
D.y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,f′(x0)不一定存在
5.如果曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为x+2y-3=0,那么( )
A.f′(x0)>0
B.f′(x0)<0
C.f′(x0)=0
D.f′(x0)不存在
6.曲线y=x3-2在点处的切线的倾斜角为( )
A.30° B.45°
C.135° D.60°
7.曲线y=在点P(4,2)处的切线方程为( )
A.x+4y+4=0
B.x-4y+4=0
C.x+4y+12=0
D.x-4y+12=0
8.如图,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)=( )
A. B.1
C.2 D.0
9.(多选题)曲线y=f(x)=x3在点P处的切线斜率k=3,则点P的坐标是( )
A.(1,1)
B.(-1,-1)
C.(-2,-8)
D.(2,8)
10.设f(x)在x=x0处可导,且 =1,则f′(x0)=( )
A.1 B.0
C.3 D.
二、填空题
11.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为________.
12.若曲线y=2x2-4x+p与直线y=1相切,则p=________.
13.若点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________.
14.过点(3,5)且与曲线y=x2相切的直线方程为________________.
三、解答题
15.已知直线l:y=x+a(a≠0)和曲线C:y=x3-x2+1相切,求a的值和切点的坐标.
16.已知曲线y=x3上一点P,求:
(1)点P处的切线的斜率;
(2)点P处的切线方程.
课时作业38 导数的概念及其几何意义
(答案)
一、选择题
1.在曲线y=x2上切线倾斜角为的点是( )
A.(0,0) B.(2,4)
C. D.
解析 ∵y′== (2x+Δx)=2x,
∴令2x=tan =1,得x=.
∴y==,所求点的坐标为.
故选:D
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
解析 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.
故选:A
3.已知函数f(x)在R上有导函数,f(x)图象如图所示,则下列不等式正确的是( )
A.f′(a)<f′(b)<f′(c)
B.f′(b)<f′(c)<f′(a)
C.f′(a)<f′(c)<f′(b)
D.f′(c)<f′(a)<f′(b)
解析 如图,分别作曲线在x=a,x=b,x=c三处的切线l1,l2,l3,设切线的斜率分别为k1,k2,k3,易知k1<k2<k3,又f′(a)=k1,f′(b)=k2,f′(c)=k3,所以f′(a)<f′(b)<f′(c).故选A.
故选:A
4.(多选题)下列说法正确的是( )
A.曲线的切线和曲线可能有两个交点
B.过曲线上的一点作曲线的切线,这点一定是切点
C.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处无切线
D.y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,f′(x0)不一定存在
解析:曲线的切线和曲线除有一个公共切点外,还可能有其他公共点,故A正确,B不正确;f′(x0)不存在,曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率不存在,但切线可能存在,为x=x0,故C不正确;D选项正确.
故选:AD
5.如果曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为x+2y-3=0,那么( )
A.f′(x0)>0
B.f′(x0)<0
C.f′(x0)=0
D.f′(x0)不存在
解析:由x+2y-3=0知斜率k=-,
∴f′(x0)=-<0.
故选:B
6.曲线y=x3-2在点处的切线的倾斜角为( )
A.30° B.45°
C.135° D.60°
解析:∵ = =1,
∴切线的斜率为1,倾斜角为45°.
故选:B.
7.曲线y=在点P(4,2)处的切线方程为( )
A.x+4y+4=0
B.x-4y+4=0
C.x+4y+12=0
D.x-4y+12=0
解析:∵ = = =,
∴曲线在点P处的切线方程为y-2=(x-4),即x-4y+4=0.
故选:B
8.如图,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)=( )
A. B.1
C.2 D.0
解析:由图象知f(5)=-5+8=3.
由导数几何意义知f′(5)=-1.
∴f(5)+f′(5)=3-1=2.
故选:C
9.(多选题)曲线y=f(x)=x3在点P处的切线斜率k=3,则点P的坐标是( )
A.(1,1)
B.(-1,-1)
C.(-2,-8)
D.(2,8)
解析:f′(x0)= = = [3Δx·x0+3x+(Δx)2]=3x.
令3x=3,则x0=±1,∴y0=±1.
故选:AB
10.设f(x)在x=x0处可导,且 =1,则f′(x0)=( )
A.1 B.0
C.3 D.
解析:∵ =1,
∴ =,
∴ =,
∴f′(x0)= =.
故选:D
二、填空题
11.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为________.
解析:f′(1)= =2.
∴所求直线方程为y-2=2(x+1),
即2x-y+4=0.
答案:2x-y+4=0
12.若曲线y=2x2-4x+p与直线y=1相切,则p=________.
解析:设切点为(x0,1).由y′=f′(x0)= = (4x0-4+2Δx)=4x0-4,根据导数的几何意义有4x0-4=0,∴x0=1,即切点为(1,1),∴1=2-4+p,∴p=3.
答案:3
13.若点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________.
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==.
答案:
14.过点(3,5)且与曲线y=x2相切的直线方程为________________.
解析:y′= = =2x.
设所求切线的切点为A(x0,y0).
∵点A在曲线y=x2上,∴y0=x.
又∵A是切点,
∴过点A的切线的斜率k=2x0.
∵所求的切线过点(3,5)和A(x0,y0)两点,
∴其斜率又为=,
∴2x0=,
解得x0=1或x0=5.
从而切点A的坐标为(1,1)或(5,25).
当切点为(1,1)时,切线的斜率k1=2x0=2;
当切点为(5,25)时,切线的斜率k2=2x0=10.
∴所求的切线有两条,方程分别为y-1=2(x-1)和y-25=10(x-5),
即2x-y-1=0和10x-y-25=0.
答案:2x-y-1=0和10x-y-25=0
三、解答题
15.已知直线l:y=x+a(a≠0)和曲线C:y=x3-x2+1相切,求a的值和切点的坐标.
解:设直线l与曲线C相切于点P(x0,y0),
f′(x)= =
=3x2-2x.
由题意知,直线l的斜率k=1,即3x-2x0=1,
解得x0=-或x0=1.
于是切点的坐标为或(1,1).
当切点为时,=-+a,∴a=.
当切点为(1,1)时,1=1+a,a=0(舍去).
所以a的值为,切点坐标为.
16.已知曲线y=x3上一点P,求:
(1)点P处的切线的斜率;
(2)点P处的切线方程.
解 (1)由y=x3,得y′=
=
=
=[3x2+3xΔx+(Δx)2]=x2,
y′|x=2=22=4.
所以点P处的切线的斜率等于4.
(2)在点P处的切线方程为y-=4(x-2),
即12x-3y-16=0.
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