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- 2021-06-11 发布
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随堂巩固训练(18)
1. 若曲线y=x2的一条切线的斜率是-4,则切点的坐标为__(-2,4)__.
解析:由题意得y′=2x,令y′=2x=-4,解得x=-2,故切点坐标为(-2,4).
2. 已知函数f(x)=x2-c在区间[1,m]上的平均变化率为3,则m=__2__.
解析:由题意,得=3,即=3,解得m=2.
3. 已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程是__2x+y+1=0__.
解析:因为f(x)是偶函数,当x<0时,f(x)=ln(-x)+3x,所以当x>0时,-x<0,则f(x)=f(-x)=ln x-3x,所以f′(x)=-3,所以f′(1)=1-3=-2.又因为点(1,-3)在f(x)=ln x-3x的图象上,所以所求切线方程为y+3=-2(x-1),即2x+y+1=0.
4. 已知直线y=kx与函数f(x)=ex(其中e为自然对数的底数)的图象相切,则实数k的值为__e__,切点坐标为__(1,e)__.
解析:设切点坐标为(x,y),则解得x=1,y=k=e,所以k的值为e,切点坐标为(1,e).
5. 若曲线f(x)=x2-ax+lnx存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是__[2,+∞)__.
解析:因为f(x)=x2-ax+ln x,定义域为(0,+∞),所以f′(x)=x-a+.因为函数f(x)的图象存在垂直于y轴的切线,所以f′(x)存在零点,即关于x的方程x+-a=0有解,所以a=x+≥2(当且仅当x=1时取等号).
6. 曲线y=xex+2x+1在点(0,1)处的切线方程为__y=3x+1__.
解析:由题意得y′=ex+xex+2,当x=0时,y′=3.因为点(0,1)在曲线上,所以切线方程为y-1=3(x-0),即y=3x+1.
7. 已知曲线y=x2-1在点x=x0处的切线与曲线y=1-x3在点x=x0处的切线互相平行,则x0的值为__0或-__.
解析:对于函数y=x2-1,y′=2x,对于y=1-x3,y′=-3x2.由题意可得2x0=-3x,解得x0=0或x0=-.
8. 曲线y=ex在点(2,e2)处的切线与坐标轴所围成三角形的面积为____.
解析:由题意得y′=ex.因为点(2,e2)在曲线y=ex上,所以曲线y=ex在点(2,e2)处的切线的斜率为e2,相应的切线方程为y-e2=e2(x-2).当x=0时,y=-e2;当y=0时,x=1,所以切线与坐标轴所围成三角形的面积为.
9. 已知曲线C:f(x)=x3-ax+a,若过曲线C外一点A(1,0)引曲线C的两条切线,它们的倾斜角互补,则实数a的值为____.
解析:由f(x)=x3-ax+a,得f′(x)=3x2-a.设切点为(x0,x-ax0+a),所以f′(x0)=3x-a
,所以过切点的切线方程为y-x+ax0-a=(3x-a)(x-x0).因为切线过点A(1,0),所以-x+ax0-a=(3x-a)(1-x0),解得x0=0或x0=,所以f′(0)=-a,f′=-a.由两条切线的倾斜角互补,得-a=a-,解得a=.
10. 已知f(x)=ex-x,则过原点且与f(x)的图象相切的直线方程为__y=(e-1)x__.
解析:设切点坐标为(x0,ex0-x0).由题意得k=f′(x0)=ex0-1,所以切线方程为y=(ex0-1)x,联立解得x0=1,所以切线方程为y=(e-1)x.
11. 已知曲线y=x3+.
(1) 求曲线在点P(2,4)处的切线方程;
(2) 求曲线过点P(2,4)的切线方程.
解析:(1) 因为点P(2,4)在曲线y=x3+上,且y′=x2,
所以曲线在点P(2,4)处的切线的斜率为k=4,
所以曲线在点P(2,4)处的切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.
(2) 设曲线y=x3+与过点P(2,4)的切线相切于点A,
则切线的斜率为k=x,
所以切线方程为y-=x(x-x0),即y=xx-x+.
因为点P(2,4)在切线上,
所以4=2x-x+,即x-3x+4=0,
解得x0=-1或x0=2,
故所求的切线方程为x-y+2=0或4x-y-4=0.
12. 设t≠0,P(t,0)是函数f(x)=x3+ax与g(x)=bx2+c的图象的一个公共点,且两函数的图象在点P处有相同的切线.
(1) 用t表示a,b,c;
(2) 若函数y=f(x)-g(x)在区间(-1,3)上单调递减,求实数t的取值范围.
解析:(1) 因为函数f(x),g(x)的图象都过点P(t,0),所以f(t)=0,即t3+at=0.
因为t≠0,所以a=-t2.
因为g(t)=0,即bt2+c=0,所以c=ab.
又因为函数f(x),g(x)的图象在点P(t,0)处有相同的切线,
所以f′(t)=g′(t).
又f′(x)=3x2+a,g′(x)=2bx,所以3t2+a=2bt.
将a=-t2代入上式得b=t,所以c=ab=-t3,
故a=-t2,b=t,c=-t3.
(2) 因为y=f(x)-g(x)=x3-tx2-t2x+t3,
所以y′=3x2-2tx-t2=(3x+t)(x-t).
当y′=(3x+t)(x-t)<0时,函数y=f(x)-g(x)单调递减.
由y′<0,得若t>0,则-