内容发布更新时间 : 2024/12/23 6:37:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
看看看看你能你们3.2.1-3.2.2 导数的概念 导数的几何意义
[基础达标]
1.若f(x)在x=xf(x0+h)-f(x0)
0处存在导数,则limh→0
h( ) A.与x0,h都有关 B.仅与x0有关,而与h无关 C.仅与h有关,而与x0无关 D.与x0,h都无关
解析:选B.f(x)在x=x0处的导数与x0有关,而与h无关.
2.在曲线y=x2
上点P处的切线的倾斜角为π4
,则点P的坐标为( )
A.???-112,4??? B.??11?2,4???
C.?
?2,1?
? D.??2?48??
-4,1?
8??
解析:选B.设切点P的坐标为(x0,y0),则y′|x=x0
=(xΔx)2-x2
0+0
Δlimx→0 Δx=Δlimx→0 (2x0+Δx)=2x0, ∴2x=tanπ4=1,x1111
00=2,y0=4,∴切点P(2,4
).
3.已知曲线y=f(x)在x=5处的切线方程是y=-x+8,则f(5)及f′(5)分别为( A.3,3 B.3,-1 C.-1,3 D.-1,-1 解析:选B.f(5)=-5+8=3,f′(5)=-1.
4.设f(x)=ax+4,若f′(1)=2,则a等于( ) A.2 B.-2 C.3 D.-3
解析:选A.∵f(1+Δx)-f(1)
Δlimx→0 Δx =limx→0 a(1+Δx)+4-a-4
ΔΔx =a,∴f′(1)=a,又f′(1)=2,∴a=2.
5.曲线f(x)=x3
+x-2在点P0处的切线平行于直线y=4x-1,则P0点的坐标为( A.(1,0) B.(1,0)或(-1,-4) C.(2,8) D.(2,8)或(-1,-4)
解析:选B.设P,yΔyf(x0+Δx)-f(x0)
0(x00),Δx=Δx
=(x3x3
0+Δx)+(0+Δx)-2-(x0+x0-2)Δx
=(3x2Δx+3x2Δx)3
0+1)0(Δx)+(Δx =3x2x+(Δx)2
0+1+3x0Δ,
f′(x)=Δy2
0Δlimx→0 Δx=3x0+1, ∴3x24,x2
0+1=0=1,x0=±1,当x0=1时,y0=0, x0=-1时,y0=-4,∴P0为(1,0)或(-1,-4).
) ) 1
看看看看你能你们1
6.函数f(x)=x-在x=1处的导数为________.
x1Δx?1?解析:Δy=(1+Δx)--?1-?=Δx+, 1+Δx?1?1+ΔxΔxΔx+
1+ΔxΔy1
==1+, ΔxΔx1+ΔxΔy?1+1?=2,从而f′(1)=2.
∴Δlim =lim ?1+Δx?x→0ΔxΔx→0??答案:2
2
7.过点P(-1,2)且与曲线y=3x-4x+2在点M(1,1)处的切线平行的直线方程是________.
解析:f′(1)=
22
3(1+Δx)-4(1+Δx)+2-(3×1-4×1+2)lim =2, Δx→0Δx∴过点P(-1,2)且与切线平行的直线方程为y-2=2(x+1),即y=2x+4. 答案:y=2x+4
2
8.过点(3,5)且与曲线f(x)=x相切的直线的方程为________.
2
解析:∵当x=3时,f(3)=3=9,
2
∴点(3,5)不在曲线y=x上,
2
设切点为A(x0,y0),即A(x0,x0), 则在点A处的切线斜率k=f′(x0). f(x0+Δx)-f(x0)∵
Δx22
(x0+Δx)-x0==2x0+Δx,
Δx当Δx→0时,2x0+Δx→2x0,∴k=f′(x0)=2x0,
2
∴在点A处的切线方程为y-x0=2x0(x-x0),
2
即2x0x-y-x0=0,又∵点(3,5)在切线上,
22
∴6x0-5-x0=0,即x0-6x0+5=0,
∴x0=1或x0=5,∴切点为(1,1)或(5,25), ∴切线方程为y-1=2(x-1)或y-25=10(x-5), 即2x-y-1=0或10x-y-25=0. 答案:2x-y-1=0或10x-y-25=0
1
9.利用导数的定义求函数f(x)=在x=1处的导数.
2+3x11-3Δx-Δyf(1+Δx)-f(1)2+3(1+Δx)2+3×15(5+3Δx)
解:因为====ΔxΔxΔxΔx-3
,
5(5+3Δx)
Δy-33
所以f′(1)=Δlim =lim =-. x→0ΔxΔx→05(5+3Δx)25
7?1?10.求曲线f(x)=-x在点P?4,-?处的切线方程. 4?x?
f(4+Δx)-f(4)
解:f′(4)=Δlim x→0Δx 2
看看看看你能你们=Δlim x→0
?1-1?-(4+Δx-2)
?4+Δx4???
Δx
-ΔxΔx-4(4+Δx)4+Δx+2
=Δlim x→0Δx-115??-=Δlim =-. ??x→0164+Δx+2??4(4+Δx)
575
故所求切线的斜率为-,所求切线方程为y+=-(x-4),即5x+16y+8=0.
16416
[能力提升]
1.已知函数f(x)在x=1处的导数为1,则
f(1-x)-f(1+x)lim =( ) x→03x2
A.3 B.- 3
13C. D.- 32
f(1-x)-f(1+x)
解析:选B.f′(1)=1,lim =lim x→0x→03x?1·f(1-x)-f(1)+f(1)-f(1+x)? ?3?x??
?1·f(1-x)-f(1)?+lim ?1·f(1)-f(1+x)? =lim ??x→0?3?x→0?3xx???
1f(1-x)-f(1)1f(1+x)-f(1)=-lim -lim
3x→0-x3x→0x11
=-f′(1)-f′(1)
332
=-f′(1)
32=-. 3
2.函数y=4-x在x=1处的导数为________.
2
解析:作出函数y=4-x的图像如图.
2
由导数的几何意义可知,函数y=4-x在x=1处的导数即为半圆在点P(1, 3)处的切线的斜率.
113
∴kl= -=-=-. kOP33
答案:-
3 3
21
3.设定义在(0,+∞)上的函数f(x)=ax++b(a>0).若曲线y=f(x)在点(1,f(1))
ax 3
看看看看你能你们3
处的切线方程为y=x,求a,b的值.
21
解:f′(x)=a-2,
ax13
由题设知,f′(1)=a-=,
a21
解得a=2或a=-(不合题意,舍去),
2
13
将a=2代入f(1)=a++b=,解得b=-1.
a2
所以a=2,b=-1.
2
4.已知抛物线y=x,直线x-y-2=0,求抛物线上的点到直线的最短距离.
2
解:根据题意可知与直线x-y-2=0平行的抛物线y=x的切线对应的切点到直线x-y-2=0的距离最短,
2
设切点坐标为(x0,x0),
22
(x0+Δx)-x0
则f′(x0)=Δlim =2x0=1, x→0Δx11|--2|24111
所以x0=,所以切点坐标为(,),切点到直线x-y-2=0的距离d==
224272
, 8
72
所以抛物线上的点到直线x-y-2=0的最短距离为.
8
4