- 直线的倾斜角与斜率
- 共895题
已知函数f(x)的定义域为[-2,+∞),部分对应值如下左表,f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如图所示,若两正数a,b满足f(2a+b)<1,则的取值范围是______.
正确答案
由图知函数f(x)在[-2,0]上,f′(x)<0,函数f(x)单减;
函数f(x)在[0,+∞)上,f′(x)>0,函数f(x)单增;
或
,
表示点(a,b)与点(-3,-3)连线斜率,
故的取值范围为(
,
).
已知函数g(x)=ax3+
x2+b,f(x)=g′(x)ex,其中e为自然对数的底数
(I)若函数g(x)在点(1,g(1))处的切线与直线2x-y+1=0垂直,求实数a的值;
(II)若f(x)在[-1,1]上是单调增函数,求实数a的取值范围;
(III)当a=0时,求整数k的所有值,使方程f(x)=x+2在[k,k+1]上有解.
正确答案
(I)由题意得,g′(x)=ax2+x,
∵在点(1,g(1))处的切线与直线2x-y+1=0垂直,
∴在点(1,g(1))处的切线斜率为-,即g′(1)=a+1=-
,
解得a=-,
(II)由(I)得,f(x)=g′(x)ex=(ax2+x)ex,
则f′(x)=(2ax+1)ex+(ax2+x)ex=[ax2+(2a+1)x+1]ex,
∵f(x)在[-1,1]上是单调增函数,
∴f′(x)=[ax2+(2a+1)x+1]ex≥0在[-1,1]上恒成立,
即ax2+(2a+1)x+1≥0在[-1,1]上恒成立,
①当a=0时,f′(x)=(x+1)ex,f′(x)≥0在[-1,1]上恒成立,
当且仅当x=-1时取等号,故a=0符合要求;(6分)
②当a≠0时,令g(x)=ax2+(2a+1)x+1,
因为△=(2a+1)2-4a=4a2+1>0,所以g(x)=0有两个不相等的实数根x1,x2,不妨设x1>x2,
因此f(x)有极大值又有极小值.
若a>0,因为g(-1)•g(0)=-a<0,所以f(x)在(-1,1)内有极值点,故f(x)在[-1,1]上不单调.
若a<0,可知x1>0>x2,因为g(x)的图象开口向下,要使f(x)在[-1,1]上单调,
因为g(0)=1>0,必须满足,即
,得-
≤a<0,
综上可知,a的取值范围是[-,0],
(III)当a=0时,方程即为xex=x+2,由于ex>0,所以x=0不是方程的解,
所以原方程等价于ex--1=0,令h(x)=ex-
-1,
因为h′(x)=ex+>0对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞)恒成立,
所以h(x)在(-∞,0)和(0,+∞)内是单调增函数,(13分)
又h(1)=e-3<0,h(2)=e2-2>0,h(-3)=e-3-<0,h(-2)=e-2>0,
所以方程f(x)=x+2有且只有两个实数根,且分别在区间[1,2]和[-3,-2]上,
所以整数k的所有值为{-3,1}.
过x轴上的动点A(a,0)的抛物线y=x2+1引两切线AP、AQ,P、Q为切点.
(1)若切线AP,AQ的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值;
(2)求证:直线PQ过定点;
(3)若a≠0,试求S△APQ:|OA|的最小值.
正确答案
解:(I)设切点P(x1,y1),Q(x1,y1)
由题意可得,kAP==
,
由导数的几何意义可得,kAP=2x1,
∴=2x1,
整理可得,
同理可得﹣1=0,
从而可得x1,x2是方程x2﹣2ax﹣1=0的两根,
∴x=a±,k1=
,k2=
,
∴k1·k2==﹣4,
即k1·k2为定值﹣4.
(II)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
由于y'=2x,
故切线AP的方程是:y﹣y1=2x1(x﹣x1),
则﹣y1=2x1(a﹣x1)=2x1a﹣2x12=2x1a﹣2(y1﹣1)
∴y1=2x1a+2,同理y2=2x2a+2,
则直线PQ的方程是y=2ax+2,则直线PQ过定点(0,2).
(Ⅲ)即A(a,0)点到PQ的距离,
要使最小,就是使得A到直线PQ的距离最小,
而A到直线PQ的距离d==
=
≥
,
当且仅当,
即a2=时取等号,
∴最小值为
.
曲线在y=x3-x2+5在x=1处的切线的倾斜角为______.
正确答案
求导得:y′=x2-2x,
把x=1代入导函数得:y′|x=1=1-2=-1,
∴切线方程的斜率k=tanα=-1(设α为切线的倾斜角),
又α∈[0,π),∴α=.
故答案为:
函数f(x)=lnx在x=n(n∈N*)处的切线斜率为an,则a1a2+a2a3+a3a4+…+a2010a2011=______.
正确答案
∵f′(x)=,∴an=
,
∴a1a2+a2a3+a3a4+…+a2010a2011=×
+
×
+
×
+…+
×
=1-+
-
+
-
+…+
-
=1-=
.
故答案:.
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