本文由 wsc0409 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修1-1学业分层测评14 导数的几何意义 Word版含解析
学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.已知函数y=f(x)的图象如图3-1-6,则f′(xA)与f′(xB)的大小关系是( )
图3-1-6
A.f′(xA)>f′(xB)
B.f′(xA)C.f′(xA)=f′(xB)
D.不能确定
【解析】 f′(A)与f′(B)分别表示函数图象在点A,B处的切线斜率,故f′(A)【答案】 B
2.设f′(x0)=0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线( )
A.不存在 B.与x轴平行或重合
C.与x轴垂直 D.与x轴斜交
【解析】 f′(x0)=0,说明曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率为0,所以与x轴平行或重合.
【答案】 B
3.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=x2,
∴k=y′= =
= (2x+Δx)=2x,
∴2x=tan=1,
∴x=,则y=.
【答案】 D
4.若曲线y=x2上的点P处的切线与直线y=-x+1垂直,则过点P处的切线方程为( )
A.2x-y-1=0 B.2x-y-2=0
C.x+2y+2=0 D.2x-y+1=0
【解析】 与直线y=-x+1垂直的直线的斜率为k=2.
由y=x2知,y′= = (2x+Δx)=2x.
设点P的坐标为(x0,y0),则2x0=2,即x0=1,故y0=1.
所以过P(1,1)且与直线y=-x+1垂直的直线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.
【答案】 A
5.曲线y=f(x)=x3在点P处切线的斜率为k,当k=3时点P的坐标为( )
A.(-2,-8) B.(-1,-1)或(1,1)
C.(2,8) D.
【解析】 设点P的坐标为(x0,y0),
则k=f′(x0)=
=
=[(Δx)2+3x+3x0·Δx]=3x.
∵k=3,∴3x=3.
∴x0=1或x0=-1,
∴y0=1或y0=-1.
∴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
7.若抛物线y=2x2+1与直线4x-y+m=0相切,则m=________. 【导学号:26160074】
【解析】 设切点P(x0,y0),则Δy=2(x0+Δx)2+1-2x-1=4x0·Δx+2(Δx)2.
∴=4x0+2Δx.
当Δx无限趋近于零时,无限趋近于4x0,即f′(x0)=4x0.y′|x=x0=4x0,
由⇒
即P(1,3).
又P(1,3)在直线4x-y+m=0上,
故4×1-3+m=0,∴m=-1.
【答案】 -1
8.若函数y=f(x)的图象在点P(4,f(4))处的切线方程是y=-2x+9,则f(4)+f′(4)=________.
【解析】 由导数的几何意义知,f′(4)=-2,又点P在切线上,则f(4)=-2×4+9=1,故f(4)+f′(4)=-1.
【答案】 -1
三、解答题
9.求过点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.
【解】 曲线y=3x2-4x+2在点M(1,1)处的切线斜率
k=y′|x=1= = (3Δx+2)=2.
∴过点P(-1,2)的直线的斜率为2,
由点斜式得y-2=2(x+1),
即2x-y+4=0.
所以所求直线方程为2x-y+4=0.
10.已知曲线y=2x2-7,求:
(1)曲线上哪一点的切线平行于直线4x-y-2=0?
(2)过点P(3,9)与曲线相切的切线方程.
【解】 y′=
= = (4x+2Δx)=4x.
(1)设切点为(x0,y0),则4x0=4,x0=1,y0=-5,
∴切点坐标为(1,-5).
(2)由于点P(3,9)不在曲线上.
设所求切线的切点为A(x0,y0),则切线的斜率k=4x0,
故所求的切线方程为y-y0=4x0(x-x0).
将P(3,9)及y0=2x-7代入上式,
得9-(2x-7)=4x0(3-x0).
解得x0=2或x0=4,所以切点为(2,1)或(4,25).
从而所求切线方程为8x-y-15=0和16x-y-39=0.
[能力提升]
1.设f(x)为可导函数,且满足 =-1,则过曲线y=f(x)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)=-1,故过曲线y=f(x)上点(1,f(1))的切线斜率为-1.
【答案】 B
2.已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f′(x)的图象如图3-1-7所示,则该函数的图象是( )
图3-1-7
【解析】 由函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象自左至右先增后减,可知函数y=f(x)图象的切线的斜率自左至右先增大后减小.
【答案】 B
3.如图3-1-8是函数f(x)及f(x)在点P处切线的图象,则f(2)+f′(2)=________.
图3-1-8
【解析】 由题图可知切线方程为y=-x+,
所以f(2)=,f′(2)=-,
所以f(2)+f′(2)=.
【答案】
4.已知曲线y=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. 【导学号:26160075】
【解】 由==2x+Δx,
得y′= = (2x+Δx)=2x.
设切点为P(x0,y0),则切线斜率为k=y′|x=x0=2x0,
由点斜式得所求切线方程为:
y-y0=2x0(x-x0).
又因为切线过点(1,a),且y0=x+1,
所以a-(x+1)=2x0(1-x0),
即x-2x0+a-1=0.
因为切线有两条,
所以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,且a的取值范围是(-∞,2).
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.已知函数y=f(x)的图象如图3-1-6,则f′(xA)与f′(xB)的大小关系是( )
图3-1-6
A.f′(xA)>f′(xB)
B.f′(xA)
D.不能确定
【解析】 f′(A)与f′(B)分别表示函数图象在点A,B处的切线斜率,故f′(A)
2.设f′(x0)=0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线( )
A.不存在 B.与x轴平行或重合
C.与x轴垂直 D.与x轴斜交
【解析】 f′(x0)=0,说明曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率为0,所以与x轴平行或重合.
【答案】 B
3.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=x2,
∴k=y′= =
= (2x+Δx)=2x,
∴2x=tan=1,
∴x=,则y=.
【答案】 D
4.若曲线y=x2上的点P处的切线与直线y=-x+1垂直,则过点P处的切线方程为( )
A.2x-y-1=0 B.2x-y-2=0
C.x+2y+2=0 D.2x-y+1=0
【解析】 与直线y=-x+1垂直的直线的斜率为k=2.
由y=x2知,y′= = (2x+Δx)=2x.
设点P的坐标为(x0,y0),则2x0=2,即x0=1,故y0=1.
所以过P(1,1)且与直线y=-x+1垂直的直线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.
【答案】 A
5.曲线y=f(x)=x3在点P处切线的斜率为k,当k=3时点P的坐标为( )
A.(-2,-8) B.(-1,-1)或(1,1)
C.(2,8) D.
【解析】 设点P的坐标为(x0,y0),
则k=f′(x0)=
=
=[(Δx)2+3x+3x0·Δx]=3x.
∵k=3,∴3x=3.
∴x0=1或x0=-1,
∴y0=1或y0=-1.
∴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
7.若抛物线y=2x2+1与直线4x-y+m=0相切,则m=________. 【导学号:26160074】
【解析】 设切点P(x0,y0),则Δy=2(x0+Δx)2+1-2x-1=4x0·Δx+2(Δx)2.
∴=4x0+2Δx.
当Δx无限趋近于零时,无限趋近于4x0,即f′(x0)=4x0.y′|x=x0=4x0,
由⇒
即P(1,3).
又P(1,3)在直线4x-y+m=0上,
故4×1-3+m=0,∴m=-1.
【答案】 -1
8.若函数y=f(x)的图象在点P(4,f(4))处的切线方程是y=-2x+9,则f(4)+f′(4)=________.
【解析】 由导数的几何意义知,f′(4)=-2,又点P在切线上,则f(4)=-2×4+9=1,故f(4)+f′(4)=-1.
【答案】 -1
三、解答题
9.求过点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.
【解】 曲线y=3x2-4x+2在点M(1,1)处的切线斜率
k=y′|x=1= = (3Δx+2)=2.
∴过点P(-1,2)的直线的斜率为2,
由点斜式得y-2=2(x+1),
即2x-y+4=0.
所以所求直线方程为2x-y+4=0.
10.已知曲线y=2x2-7,求:
(1)曲线上哪一点的切线平行于直线4x-y-2=0?
(2)过点P(3,9)与曲线相切的切线方程.
【解】 y′=
= = (4x+2Δx)=4x.
(1)设切点为(x0,y0),则4x0=4,x0=1,y0=-5,
∴切点坐标为(1,-5).
(2)由于点P(3,9)不在曲线上.
设所求切线的切点为A(x0,y0),则切线的斜率k=4x0,
故所求的切线方程为y-y0=4x0(x-x0).
将P(3,9)及y0=2x-7代入上式,
得9-(2x-7)=4x0(3-x0).
解得x0=2或x0=4,所以切点为(2,1)或(4,25).
从而所求切线方程为8x-y-15=0和16x-y-39=0.
[能力提升]
1.设f(x)为可导函数,且满足 =-1,则过曲线y=f(x)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)=-1,故过曲线y=f(x)上点(1,f(1))的切线斜率为-1.
【答案】 B
2.已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f′(x)的图象如图3-1-7所示,则该函数的图象是( )
图3-1-7
【解析】 由函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象自左至右先增后减,可知函数y=f(x)图象的切线的斜率自左至右先增大后减小.
【答案】 B
3.如图3-1-8是函数f(x)及f(x)在点P处切线的图象,则f(2)+f′(2)=________.
图3-1-8
【解析】 由题图可知切线方程为y=-x+,
所以f(2)=,f′(2)=-,
所以f(2)+f′(2)=.
【答案】
4.已知曲线y=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. 【导学号:26160075】
【解】 由==2x+Δx,
得y′= = (2x+Δx)=2x.
设切点为P(x0,y0),则切线斜率为k=y′|x=x0=2x0,
由点斜式得所求切线方程为:
y-y0=2x0(x-x0).
又因为切线过点(1,a),且y0=x+1,
所以a-(x+1)=2x0(1-x0),
即x-2x0+a-1=0.
因为切线有两条,
所以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,且a的取值范围是(-∞,2).
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