- 导数及其应用
- 共31591题
若曲线y=x4的一条切线l与直线x-4y-8=0垂直,则l的方程是______.
正确答案
4x+y+3=0
解析
解:设切点P(x0,y0)
∵直线x-4y-8=0与直线l垂直,且直线x-4y-8=0的斜率为,
∴直线l的斜率为-4,
即y=x4在点P(x0,y0)处的导数为-4,
令y′|x=x0=4x03=-4,得到x0=-1,进而得到y0=1
利用点斜式,得到切线方程为4x+y+3=0.
故答案为:4x+y+3=0.
已知函数f(x)=ex,则当x1<x2时,下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:∵f(x)=ex,∴f′(x)=ex,
∴x1<x2时,f′(x2)=e>
,
故选:C.
物体的运动方程是s=--5,则物体在t=3的速度为______,加速度为______.
正确答案
3
解析
解:∵s′=-t2+6t,
∴s′|t=3=-•32+6×3=
,
∵s″=-t+6,
∴s″|t=3=-3+6=3,
故答案为:,3.
已知函数y=ex的图象在点处的切线与x轴的交点的横坐标为ak+1,其中k∈N*,a1=0,则a1+a3+a5=______.
正确答案
-6
解析
解:∵y=ex,
∴y′=ex,
∴y=ex在点(ak,eak)处的切线方程是:
y-eak=eak(x-ak),
整理,得eakx-y-akeak+eak=0,
∵切线与x轴交点的横坐标为ak+1,
∴ak+1=ak-1,
∴{an}是首项为a1=0,公差d=-1的等差数列,
∴a1+a3+a5=0-2-4=-6.
故答案为:-6.
给出下列四个命题:
①已知a,b,m都是正数,且,则a<b;
②若函数f(x)=lg(ax+1)的定义域是{x|x<1},则a<-1;
③已知x∈(0,π),则的最小值为
;
④函数f(x)是R上以5为周期的可导偶函数,则曲线y=f(x)在x=5处的切线斜率为0
其中正确命题的序号是______.
正确答案
①④
解析
解:选项①,由于a,b,m都是正数,且,故可得b(a+m)>a(b+m),即bm>am,所以a<b,故正确;
选项②,不妨取a=-2,由-2x+1>0可解得x<,定义域不是{x|x<1},故错误;
选项③,由基本不等式的性质可得要使的最小值为
,则需sinx=
成立,当sinx≤1,故错误;
选项④,因为函数f(x)是R上的可导偶函数,故在x=0处的导数值为0,又5为周期,故在x=5处的导数值为0,
由导数的几何意义可得,曲线y=f(x)在x=5处的切线斜率为0,故正确.
故答案为:①④
已知函数f(x)=x2+bx的图象在点A(1,f(1))处的切线斜率为3,数列{}的前n项为Sn则S2011的值为( )
正确答案
解析
解:∵f′(x)=2x+b,f′(1)=2+b=3,∴b=1,
∴f(x)=x2+x,∴=
=
=
-
,
∴S2011=(1-)+(
-
)+…+(
-
)=
,
故选A.
函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则f(x)的函数图象可能是( )
正确答案
解析
解:由图可得-1<f‘(x)<1,切线的斜率k∈(-1,1)
且在R上切线的斜率的变化先慢后快又变慢
∴结合选项可知选项B符合
故选B.
函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)的几何意义是( )
正确答案
解析
解:f′(x0)的几何意义是在切点(x0,f(x0))处的斜率,
∵直线的斜率是倾斜角的正切值
∴f′(x0)的几何意义是在切点(x0,f(x0))处的倾斜角的正切值
故选:D.
设函数f(x)=x3-3ax2+3bx的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11).
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性.
正确答案
解:(Ⅰ)求导得f′(x)=3x2-6ax+3b.
由于f(x)的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11),
所以f(1)=-11,f′(1)=-12,即:
1-3a+3b=-11,3-6a+3b=-12
解得:a=1,b=-3.
(Ⅱ)由a=1,b=-3得:f′(x)=3x2-6ax+3b=3(x2-2x-3)=3(x+1)(x-3)
令f′(x)>0,解得x<-1或x>3;
又令f′(x)<0,解得-1<x<3.
故当x∈(-∞,-1)时,f(x)是增函数,
当x∈(3,+∞)时,f(x)也是增函数,
但当x∈(-1,3)时,f(x)是减函数.
解析
解:(Ⅰ)求导得f′(x)=3x2-6ax+3b.
由于f(x)的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11),
所以f(1)=-11,f′(1)=-12,即:
1-3a+3b=-11,3-6a+3b=-12
解得:a=1,b=-3.
(Ⅱ)由a=1,b=-3得:f′(x)=3x2-6ax+3b=3(x2-2x-3)=3(x+1)(x-3)
令f′(x)>0,解得x<-1或x>3;
又令f′(x)<0,解得-1<x<3.
故当x∈(-∞,-1)时,f(x)是增函数,
当x∈(3,+∞)时,f(x)也是增函数,
但当x∈(-1,3)时,f(x)是减函数.
已知a为正的常数,函数f(x)=|ax-x2|+lnx.
(1)若a=2,求函数f(x)的单调增区间;
(2)设,求函数g(x)在区间[1,e]上的最小值.
正确答案
解:(1)由a=2,得f(x)=|2x-x2|+lnx(x>0).
当0<x<2时,.
由f′(x)=0,得-2x2+2x+1=0,解得,或
(舍去).
当时,f′(x)>0;
时,f′(x)<0.
∴函数f(x)的单调增区间为(0,),(2,+∞).
当x>2时,.
由f′(x)=0,得2x2-2x+1=0.
f(x)在(2,+∞)上为增函数.
∴函数f(x)的单调增区间为(),(2,+∞).
(2).
①若a≤1,则.则
.
∵x∈[1,e],∴0≤lnx≤1,1-lnx≥0,x2+1-lnx≥0,∴g′(x)>0.
∴g(x)在[1,e]上为增函数,∴g(x)的最小值为g(1)=1-a.
②a≥e,则g(x)=a-x+,则
.
令h(x)=-x2+1-lnx,则.
所以h(x)在[1,e]上为减函数,则h(x)≤h(1)=0.
所以g(x)在[1,e]上为减函数,所以g(x)的最小值为g(e)=a-e+.
③当1<a<e,,
由①,②知g(x)在[1,a]上为减函数,在[a,e]上为增函数,
∴g(x)的最小值为g(a)=.
综上得g(x)的最小值为g(a)=
解析
解:(1)由a=2,得f(x)=|2x-x2|+lnx(x>0).
当0<x<2时,.
由f′(x)=0,得-2x2+2x+1=0,解得,或
(舍去).
当时,f′(x)>0;
时,f′(x)<0.
∴函数f(x)的单调增区间为(0,),(2,+∞).
当x>2时,.
由f′(x)=0,得2x2-2x+1=0.
f(x)在(2,+∞)上为增函数.
∴函数f(x)的单调增区间为(),(2,+∞).
(2).
①若a≤1,则.则
.
∵x∈[1,e],∴0≤lnx≤1,1-lnx≥0,x2+1-lnx≥0,∴g′(x)>0.
∴g(x)在[1,e]上为增函数,∴g(x)的最小值为g(1)=1-a.
②a≥e,则g(x)=a-x+,则
.
令h(x)=-x2+1-lnx,则.
所以h(x)在[1,e]上为减函数,则h(x)≤h(1)=0.
所以g(x)在[1,e]上为减函数,所以g(x)的最小值为g(e)=a-e+.
③当1<a<e,,
由①,②知g(x)在[1,a]上为减函数,在[a,e]上为增函数,
∴g(x)的最小值为g(a)=.
综上得g(x)的最小值为g(a)=
路灯距地面为8米,一个身高为1.7米的人以每秒1.4米的速度均匀地从路灯的正底下沿某直线离开路灯,那么人影的变化速率为______米/秒.
正确答案
解析
解:画图可以得出在相同时间内走过的距离和射影点是一个三角形,
设人为线段CD,
得出,
解得v=(米/秒)
人影长度变化速度是米/秒,
故答案为:.
一质点运动的方程为s=8-3t2.
(1)求质点在[1,1+△t]这段时间内的平均速度;
(2)求质点在t=1时的瞬时速度(用定义及求导两种方法).
正确答案
解:由题意可知:
(1)∵s=8-3t2
∴△s=8-3(1+△t)2-(8-3×12)=-6△t-3(△t)2,
∴质点在[1,1+△t]这段时间内的平均速度为:.
(2)定义法:质点在t=1时的瞬时速度为.
求导法:质点在t时刻的瞬时速度v=s‘(t)=(8-3t2)'=6t,
∴当t=1时,v=-6×1=-6.
解析
解:由题意可知:
(1)∵s=8-3t2
∴△s=8-3(1+△t)2-(8-3×12)=-6△t-3(△t)2,
∴质点在[1,1+△t]这段时间内的平均速度为:.
(2)定义法:质点在t=1时的瞬时速度为.
求导法:质点在t时刻的瞬时速度v=s‘(t)=(8-3t2)'=6t,
∴当t=1时,v=-6×1=-6.
物体的运动方程,则它的初始速度是( )
正确答案
解析
解:物体的速度方程v=S′(t)==
,可知 S′(0)=1
即它的初始速度是1
故选B.
若函数y=f(x)在区间(a,b)内可导,且x0∈(a,b),则的值为( )
正确答案
解析
解:由题意,根据导数的定义,可知f′(x0)=,
∴=2f′(x0),
故选B.
点沿直线运动,如果由始点起经过t秒后的距离为s=,那么速度为零的时刻是( )
正确答案
解析
解:∵s=,
∴S′=t3t2+4t,t≥0,
S′=0,解得t=0,
故选:B
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