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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C1:y=x2+2x和C:y=-x2+a,如果直线l同时是C1和C2的切线,称l是C1和C2的公切线,公切线上两个切点之间的线段,称为公切线段。

(1)a取什么值时,C1和C2有且仅有一条公切线?写出此公切线的方程;

(2)若C1和C2有两条公切线,证明相应的两条公切线段互相平分。

正确答案

解:(1)函数y=x2+2x的导数y′=2x+2,曲线C1在点P(x1,x21+2x1)的切线方程是:

y-(x12+2x1)=(2x1+2)(x-x1),

即y=(2x1+2)x-x12

函数y=-x2+a的导数y′=-2x,

曲线C2在点Q(x2,-x22+a)的切线方程是

y-(-x22+a)=-2x2(x-x2

即y=-2x2x+x22+a  ②

如果直线l是过P和Q的公切线,则①式和②式都是l的方程,

所以x1+1=-x2,-x12=x22+a

消去x2得方程2x12+2x2+1+a=0

若判别式△=4-4×2(1+a)=0时,即a=-时解得x1=-,此

时点P与Q重合

即当a=-时C1和C2有且仅有一条公切线,由①得公切线方程为y=x-

(2)由(1)可知,当a<-时C1和C2有两条公切线

设一条公切线上切点为:P(x1,y1), Q(x2 ,y2

其中P在C1上,Q在C2上,则有x1+x2=-1,y1+y2=x12+2x1+(-x22+a)=x21+2x1-(x1+1)2+a=-1+a

线段PQ的中点为

同理,另一条公切线段P′Q′的中点也是

所以公切线段PQ和P′Q′互相平分。

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简答题

如图,已知M是函数y=4-x2(0<x<2)图像C上一点,过M点作曲线C的切线与x轴、y轴分别交于点A、B,O是坐标原点,求△AOB面积的最小值。

正确答案

解:∵,∴y′=-2x,

,则过M点曲线C的切线斜率k=-2m,

∴切线方程为

由x=0,得

由y=0,得,其中0<m<2,

设△AOB的面积为S,则

,0<m<2,

令S′=0,得,解得

当m∈时,S′<0,S在区间上为减函数;

当m∈时,S′>0,S在区间上为增函数,

∴当时,S取得最小值,最小值为

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简答题

设f(x)=x3+ax2+bx+1的导数f'(x)满足f'(1)= 2a,f'(2)=-b,其中常数a,b∈R。

(1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(2)设g(x)=f'(x)e-x,求函数g(x)的极值。

正确答案

解:(1)因 f(x)=x3+ax2+bx+1,故f'(x)=3x2+2ax+b

令x=1,得f'(1)=3+2a+b,由已知f'(1) =2a,

因此3+2a+b =2a,解得b=-3

又令x=2,得f'(2)=12+4a+b,由已知f'(2)=-b,

因此12+ 4a+b=-b,解得

因此

从而

又因为

故曲线y=f(x)在点(1,f(1)) 处的切线方程为

,即6x+2y-1=0。

(2)由(1)知g(x)=(3x2-3x-3)e-x

从而有g'(x)=(-3x2+9x)e-x

令g'(x)=0,得-3x2+9x=0,解得x1=0,x2=3

当x∈(-∞,0)时,g'(x)<0,故g(x)在(-∞,0)上为减函数;

当x∈(0,3)时,g'(x)>0,故g(x)在(0,3)上为增函数;

当x∈(3,+∞)时,g'(x)<0,故g(x)在(3,+∞)上为减函数;

从而函数g(x)在x1=0处取得极小值g(0)=-3,

在x2=3处取得极大值g(3)=15e-3

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简答题

设函数f(x)=x3-3ax+b(a≠0)。

(1)若曲线y=f(x)在点(2 ,f(2))处与直线y=8相切,求a,b的值;

(2)求函数f(x)的单调区间与极值点。

正确答案

解:(1)由题意知

∵曲线y= f(x)在点(2,f(2))处与直线y=8相切

(2)∵

∴①当a<0时,f′(x)>0,函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,此时函数f(x)没有极值点。

②当a>0时,由f′(x)=0可得

i)当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

ii)当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;

iii)当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增

综上可知,是f(x)的极大值点,是f(x)的极小值点。

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简答题

, 为奇函数.

(1)求实数的值;

(2)设, 若不等式在区间上恒成立, 求实数的取值范围.

正确答案

解:由f(x)是奇函数,可得a=1,

所以,f(x)=

(1)F(x)=

=0,可得=2,

所以,x=1,即F(x)的零点为x=1。

(2)f-1(x)=,在区间上,

恒成立,即恒成立,

恒成立

所以,

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简答题

已知函数f(x)=x3+bx2+ax+d的图象过点P(0,2),且在点M(-1,f(-1))处的切线方程为6x-y+7=0。求函数y=f(x)的解析式。

正确答案

解:由f(x)的图象经过P(0,2),知d=2

所以

由在处的切线方程是

,即

解得

故所求的解析式是

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简答题

已知函数

(Ⅰ)若点(1,)在函数图象上且函数在该点处的切线斜率为,求的极大值;

(Ⅱ)若在区间[-1,2]上是单调减函数,求的最小值。

正确答案

(Ⅰ)∵,                                    

∴ 由题意可知:,                          

得:,                             

 ∴,,

,由此可知

当x=-1时, f(x)取极大值                                    

(Ⅱ) ∵在区间[-1,2]上是单调减函数,

在区间[-1,2]上恒成立.                    

根据二次函数图象可知

即:也即                              

作出不等式组表示的平面区域如下图:                                  

当直线经过交点P(-, 2)时,

 取得最小值,                          

取得最小值为                

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简答题

已知函数(其中a∈R).

(Ⅰ)若函数f(x)在点(1,f(1))处的切线为,求实数a,b的值;

(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间.

正确答案

解:由,可得

(Ⅰ)因为函数f(x)在点(1,f(1))处的切线为

得:

解得

(Ⅱ)令f'(x)>0,得x2+2x﹣a>0…①

当△=4+4a≤0,即a≤﹣1时,不等式①在定义域内恒成立,

所以此时函数f(x)的单调递增区间为(﹣∞,﹣1)和(﹣1,+∞).

当△=4+4a>0,即a>﹣1时,不等式①的解为

又因为x≠﹣1,

所以此时函数f(x)的单调递增区间为

单调递减区间为

所以,当a≤﹣1时,函数f(x)的单调递增区间为(﹣∞,﹣1)和(﹣1,+∞);

当a>﹣1时,函数f(x)的单调递增区间为,单调递减区间为.

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简答题

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

(Ⅰ)求直线l2的方程;

(Ⅱ)求由直线l1、l2和x轴所围成的三角形的面积。

正确答案

解:(Ⅰ)y′=2x+1,

直线l1的方程为y=3x-3,

设直线l2过曲线y=x2+x-2上的点B(b,b2+b-2),

则l2的方程为y=(2b+1)x-b2-2,

因为l1⊥l2,则有2b+1=

所以直线l2的方程为

(Ⅱ)解方程组,得

所以直线l1和l2的交点的坐标为

l1、l2与x轴交点的坐标分别为(1,0)、

所以所求三角形的面积

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简答题

已知f(x)=ax4+bx2+c的图象经过点(0,1),且在x=1处的切线方程是y=x-2,

(1)求y=f(x)的解析式;

(2)求y=f(x)的单调递增区间。

正确答案

解:(1)的图象经过点(0,1),则c=1,

切点为(1,-1),

的图象经过点(1,-1)得

(2)

单调递增区间为

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简答题

已知函数f(x)=x3+3x,

(1)求曲线y=f(x)在点P(1,4)处的切线方程;

(2)求此函数的单调区间。

正确答案

解:(1)

所以在点处的切线的斜率

所以切线的方程为,即为所求。

(2)由(1)知恒成立

所以,此函数的单调递增区间为,无单减区间。

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简答题

函数f(x)=4x3+ax2+bx+5的图像在x=1处的切线方程为y=-12x,

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)求函数f(x)在[-3,1]上的最值。

正确答案

解:(1)f′(x)=12x2+2ax+b,

∵y=f(x)在x=1处的切线方程为y=-12x,

,即,解得:a=-3,b=-18,

∴f(x)=4x3-3x2-18x+5。 

(2)∵f′(x)=12x2-6x-18=6(x+1)(2x-3),

令f′(x)=0解得:x=-1或x=

∴当x<-1或x>时,f′(x)>0,当-1<x<时,f′(x)<0,

∵x∈[-3,1],

∴f(x)在[-3,1]上无极小值,有极大值f(-1)=16,

又∵f(-3)=-76,f(1)=-12,

∴f(x)在[-3,1]上的最小值为-76,最大值为16。

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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2-bx(a,b∈R),若y=f(x)图象上的点(1,-)处的切线斜率为-4,求y=f(x)的极大值。

正确答案

解:f′(x)=x2+2ax-b,

∴由题意可知:f′(1)=-4且f(1)=-

解得

∴f(x)=x3-x2-3x

f′(x)=x2-2x-3=(x+1)(x-3)

令f′(x)=0,得x1=-1,x2=3

由此可知,当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

∴当x=-1时,f(x)取极大值

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简答题

已知函数f(x)=x3+bx2+cx+d的图象过点P(0,2),且在点M(﹣1,f(﹣1))处的切线方程为6x﹣y+7=0,求函数y=f(x)解析式.

正确答案

解:由f(x)的图象经过P(0,2),知d=2,

所以f(x)=x3+bx2+cx+2,则f'(x)=3x2+2bx+c.

由在M(﹣1,f(﹣1))处的切线方程是6x﹣y+7=0,知﹣6﹣f(﹣1)+7=0,

即f(﹣1)=1,f'(﹣1)=6

解得b=c=﹣3,f(x)=x3﹣3x2﹣3x+2.

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简答题

函数f(x)=xlnx,g(x)=x3+ax2-x+2

(1)如果函数g(x)单调减区调为,求函数g(x)解析式;

(2)在(1)的条件下,求函数y=g(x)图象过点p(1,1)的切线方程;

(3)若x0∈(0,+∞),使关于x的不等式2f(x)≥g'(x)+2成立,求实数a取值范围.

正确答案

解:(1)解为    

    

(2)设切点为,则切线方程为    

(1,1)代入得

切线方程为  

(3)    

      有解    

   最大值    

,则

单增,单减

时,

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