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导数练习题

来源:学大教育 时间:2014-04-12 16:06:24

在高中的数学学习中,导数知识是考试的必考题型,在其中占了很大的分值,所以我们应该重视,但是很多同学在学习中不知道应该怎样进行解答,找不到头目,使自己的成绩不理想,所以我们掌握好的学习技巧使自己的成绩提高。下面是学大的专家为大家总结的导数练习题。

一、选择题

1.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

[答案] B

[解析] 切线x+2y-3=0的斜率k=-12,即f′(x0)=-12<0.故应选B.

2.曲线y=12x2-2在点1,-32处切线的倾斜角为(  )

A.1 B.π4

C.54π D.-π4

[答案] B

[解析] ∵y′=limΔx→0[12(x+Δx)2-2]-(12x2-2)Δx

=limΔx→0(x+12Δx)=x

∴切线的斜率k=y′|x=1=1.

∴切线的倾斜角为π4,故应选B.

3.在曲线y=x2上切线的倾斜角为π4的点是(  )

A.(0,0) B.(2,4)

C.14,116 D.12,14

[答案] D

[解析] 易求y′=2x,设在点P(x0,x20)处切线的倾斜角为π4,则2x0=1,∴x0=12,∴P12,14.

4.曲线y=x3-3x2+1在点(1,-1)处的切线方程为(  )

A.y=3x-4 B.y=-3x+2

C.y=-4x+3 D.y=4x-5

[答案] B

[解析] y′=3x2-6x,∴y′|x=1=-3.

由点斜式有y+1=-3(x-1).即y=-3x+2.

5.设f(x)为可导函数,且满足limx→0f(1)-f(1-2x)2x=-1,则过曲线y=f(x)上点(1,f(1))处的切线斜率为(  )

A.2     B.-1

C.1     D.-2

[答案] B

[解析] limx→0f(1)-f(1-2x)2x=limx→0f(1-2x)-f(1)-2x

=-1,即y′|x=1=-1,

则y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为-1,故选B.

6.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

[答案] B

[解析] 由导数的几何意义知B正确,故应选B.

7.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

[答案] B

[解析] 由题意易得:f(5)=-5+8=3,f′(5)=-1,故应选B.

8.曲线f(x)=x3+x-2在P点处的切线平行于直线y=4x-1,则P点的坐标为(  )

A.(1,0)或(-1,-4) B.(0,1)

C.(-1,0) D.(1,4)

[答案] A

[解析] ∵f(x)=x3+x-2,设xP=x0,

∴Δy=3x20•Δx+3x0•(Δx)2+(Δx)3+Δx,

∴ΔyΔx=3x20+1+3x0(Δx)+(Δx)2,

∴f′(x0)=3x20+1,又k=4,

∴3x20+1=4,x20=1.∴x0=±1,

故P(1,0)或(-1,-4),故应选A.

9.设点P是曲线y=x3-3x+23上的任意一点,P点处的切线倾斜角为α,则α的取值范围为(  )

A.0,π2∪23π,π B.0,π2∪56π,π

C.23π,π D.π2,56π

[答案] A

[解析] 设P(x0,y0),

∵f′(x)=limΔx→0(x+Δx)3-3(x+Δx)+23-x3+3x-23Δx

=3x2-3,∴切线的斜率k=3x20-3,

∴tanα=3x20-3≥-3.

∴α∈0,π2∪23π,π.故应选A.

10.(2010•福州高二期末)设P为曲线C:y=x2+2x+3上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围为[0,π4],则点P横坐标的取值范围为(  )

A.[-1,-12] B.[-1,0]

C.[0,1] D.[12,1]

[答案] A

[解析] 考查导数的几何意义.

∵y′=2x+2,且切线倾斜角θ∈[0,π4],

∴切线的斜率k满足0≤k≤1,即0≤2x+2≤1,

∴-1≤x≤-12.

二、填空题

11.已知函数f(x)=x2+3,则f(x)在(2,f(2))处的切线方程为________.

[答案] 4x-y-1=0

[解析] ∵f(x)=x2+3,x0=2

∴f(2)=7,Δy=f(2+Δx)-f(2)=4•Δx+(Δx)2

∴ΔyΔx=4+Δx.∴limΔx→0ΔyΔx=4.即f′(2)=4.

又切线过(2,7)点,所以f(x)在(2,f(2))处的切线方程为y-7=4(x-2)

即4x-y-1=0.

12.若函数f(x)=x-1x,则它与x轴交点处的切线的方程为________.

[答案] y=2(x-1)或y=2(x+1)

[解析] 由f(x)=x-1x=0得x=±1,即与x轴交点坐标为(1,0)或(-1,0).

∵f′(x)=limΔx→0(x+Δx)-1x+Δx-x+1xΔx

=limΔx→01+1x(x+Δx)=1+1x2.

∴切线的斜率k=1+11=2.

∴切线的方程为y=2(x-1)或y=2(x+1).

13.曲线C在点P(x0,y0)处有切线l,则直线l与曲线C的公共点有________个.

[答案] 至少一

[解析] 由切线的定义,直线l与曲线在P(x0,y0)处相切,但也可能与曲线其他部分有公共点,故虽然相切,但直线与曲线公共点至少一个.

14.曲线y=x3+3x2+6x-10的切线中,斜率最小的切线方程为________.

[答案] 3x-y-11=0

[解析] 设切点P(x0,y0),则过P(x0,y0)的切线斜率为 ,它是x0的函数,求出其最小值.

设切点为P(x0,y0),过点P的切线斜率k= =3x20+6x0+6=3(x0+1)2+3.当x0=-1时k有最小值3,此时P的坐标为(-1,-14),其切线方程为3x-y-11=0.

三、解答题

15.求曲线y=1x-x上一点P4,-74处的切线方程.

[解析] ∴y′=limΔx→01x+Δx-1x-(x+Δx-x)Δx

=limΔx→0-Δxx(x+Δx)-Δxx+Δx+xΔx

=limΔx→0-1x(x+Δx)-1x+Δx+x=-1x2-12x.

∴y′|x=4=-116-14=-516,

∴曲线在点P4,-74处的切线方程为:

y+74=-516(x-4).

即5x+16y+8=0.

16.已知函数f(x)=x3-3x及y=f(x)上一点P(1,-2),过点P作直线l.

(1)求使直线l和y=f(x)相切且以P为切点的直线方程;

(2)求使直线l和y=f(x)相切且切点异于点P的直线方程y=g(x).

[解析] (1)y′=limΔx→0(x+Δx)3-3(x+Δx)-3x3+3xΔx=3x2-3.

则过点P且以P(1,-2)为切点的直线的斜率

k1=f′(1)=0,

∴所求直线方程为y=-2.

(2)设切点坐标为(x0,x30-3x0),

则直线l的斜率k2=f′(x0)=3x20-3,

∴直线l的方程为y-(x30-3x0)=(3x20-3)(x-x0)

又直线l过点P(1,-2),

∴-2-(x30-3x0)=(3x20-3)(1-x0),

∴x30-3x0+2=(3x20-3)(x0-1),

解得x0=1(舍去)或x0=-12.

故所求直线斜率k=3x20-3=-94,

于是:y-(-2)=-94(x-1),即y=-94x+14.

17.求证:函数y=x+1x图象上的各点处的切线斜率小于1.

[解析] y′=limΔx→0f(x+Δx)-f(x)Δx

=limΔx→0x+Δx+1x+Δx-x+1xΔx

=limΔx→0x•Δx(x+Δx)-Δx(x+Δx)•x•Δx

=limΔx→0(x+Δx)x-1(x+Δx)x

=x2-1x2=1-1x2<1,

∴y=x+1x图象上的各点处的切线斜率小于1.

18.已知直线l1为曲线y=x2+x-2在点(1,0)处的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1⊥l2.

(1)求直线l2的方程;

(2)求由直线l1、l2和x轴所围成的三角形的面积.

[解析] (1)y′|x=1

=limΔx→0(1+Δx)2+(1+Δx)-2-(12+1-2)Δx=3,

所以l1的方程为:y=3(x-1),即y=3x-3.

设l2过曲线y=x2+x-2上的点B(b,b2+b-2),

y′|x=b=limΔx→0(b+Δx)2+(b+Δx)-2-(b2+b-2)Δx

=2b+1,所以l2的方程为:y-(b2+b-2)=(2b+1)•(x-b),即y=(2b+1)x-b2-2.

因为l1⊥l2,所以3×(2b+1)=-1,所以b=-23,所以l2的方程为:y=-13x-229.

(2)由y=3x-3,y=-13x-229,得x=16,y=-52,

即l1与l2的交点坐标为16,-52.

又l1,l2与x轴交点坐标分别为(1,0),-223,0.

所以所求三角形面积S=12×-52×1+223=12512.

通过对以上导数练习题的解读,我们可以找到一些做题的技巧和规律,掌握这些技巧在考试中应用,可以帮助我们的成绩提高。数学学科在高考中是重要的,很多时候就是数学的成绩决定了我们成绩的好坏,所以我们学好数学。

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