高中数学 第三章 导数及其应用 3.13.1.3 导数的几何意 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/3 23:02:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

3.1 变化率与导数 3.1.3 导数的几何意义

A级 基础巩固

一、选择题

1.下列说法正确的是( )

A.曲线的切线和曲线有且只有一个交点

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.若y=f(x)在点(x0,f(x))处有切线,则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,还可能有其他的公共点,故A、B错误;

f′(x0)不存在,曲线y=f(x)在点(x0,f(x))的切线的斜率不存在,但切线可能存在,此时

切线方程为x=x0,故C错误D正确.

答案:D

2.设f(x)为可导函数,且满足上点(1,f(1))的切线斜率为( )

A.1 B.-1 C.2 D.-2 解析:令x→0,则2x→0,所以

f(1)-f(1-2x)

=-1,则过曲线y=f(x)

2xf(1)-f(1-2x)

2x

率为-1.

f(1)-f(1-Δx)

=f′(1)=-1,故过曲线y=f(x)上点(1,f(1))的切线斜

Δx答案:B

3.若曲线f(x)=ax在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a等于( ) 11

A.1 B. C.- D.-1

22解析:因为f′(1)=

2

2

a(1+Δx)2-a×12

Δx (2a+aΔx)=2a,

2aΔx+a(Δx) =Δx所以 2a=2,所以 a=1. 答案:A

1?1?4.y=-在点?,-2?处的切线方程是( ) x?2?A.y=x-2 C.y=4x-4

1

解析:先求y=-的导数:Δy=-

1

B.y=x-

2D.y=4x-2

11ΔxΔy1

+=,=,x+Δxxx(x+Δx)Δxx(x+Δx)

xΔy=Δx12

1111?1?=2,即y′=2,所以y=-在点?,-2?处的切线斜率为k=x(x+Δx)xxx?2?

y′|x==4.所以切线方程是y+2=4?x-?,

即y=4x-4. 答案:C

5.曲线y=f(x)=x在点P处切线的斜率为k,当k=3时点P的坐标为( ) A.(-2,-8) C.(2,8)

解析:设点P的坐标为(x0,y0), 则k=f′(x0)=

B.(-1,-1)或(1,1) 1??1

D.?-,-?

8??2

3

?

?

1?2?

f(x0+Δx)-f(x0)==Δx2

2

(x0+Δx)-x0 =

Δx33

[(Δx)+3x0+3x0·Δx]=3x0.

因为k=3,所以 3x0=3,所以 x0=1或x0=-1, 所以 y0=1或y0=-1.

所以 点P的坐标为(-1,-1)或(1,1). 答案:B 二、填空题

6.已知函数y=f(x)在点(2,1)处的切线与直线3x-y-2=0平行,则y′|x=2等于________.

解析:因为直线3x-y-2=0的斜率为3,所以由导数的几何意义可知y′|x=2=3. 答案:3

12

7.曲线f(x)=x的平行于直线x-y+1=0的切线方程为________.

2

1122

(x+Δx)-x22==x.因为直线x-y+1=0的斜率为1,所以

Δx2

2

解析:f′(x)=

x=1,所以f(1)=×1=,切点为?1,?.故切线方程为y-=1·(x-1),即x-y-=

0.

1

答案:x-y-=0

2

1

8.已知函数y=f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y=x+2,则f(1)+f′(1)

2=________.

115

解析:由导数的几何意义,得f′(1)=,又切点在切线上,故f(1)=×1+2=,

222所以f(1)+f′(1)=3.

答案:3 三、解答题

9.在抛物线y=x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?

解:y′=

(x+Δx)-x =

Δx2

2

2

1212

??

1?2?

1212

(2x+Δx)=2x.

设抛物线上点P(x0,y0)处的切线平行于直线4x-y+1=0, 则

2

=2x0=4,解得x0=2.

所以y0=x0=4,即P(2,4).

设抛物线上点Q(x1,y1)处的切线垂直于直线4x-y+1=0, 则

11

=2x1=-,解得x1=-.

48

1?11?2

所以y1=x1=,即Q?-,?.

64?864?

?11?2

故抛物线y=x在点(2,4)处的切线平行于直线4x-y+1=0,在点?-,?处的切线

?864?

垂直于直线4x-y+1=0.

10.已知抛物线y=ax+bx+c通过点P(1,1),Q(2,-1),且在点Q处与直线y=x-3相切,求实数a、b、c的值.

解:因为曲线y=ax+bx+c过点P(1,1), 所以 a+b+c=1.①

因为y′=2ax+b,所以 y′|x=2=4a+b,所以 4a+b=1② 又曲线过点Q(2,-1),所以 4a+2b+c=-1,③ 联立①②③解得a=3,b=-11,c=9.

2

2