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题型:填空题
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填空题

若曲线y=x4的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为______.

正确答案

4x-y-3=0与直线x+4y-8=0垂直的直线l与为:4x-y+m=0,

即y=x4在某一点的导数为4,

而y′=4x3,∴y=x4在(1,1)处导数为4,

故方程为4x-y-3=0.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=的图象过点(﹣1,2),且在点(﹣1,f(

﹣1))处的切线与直线x﹣5y+1=0垂直.

(1)求实数b,c的值;

(2)求f(x)在[﹣1,e](e为自然对数的底数)上的最大值;

(3)对任意给定的正实数a,曲线y=f(x)上是否存在两点P,Q,使得△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在y轴上?

正确答案

解:(1)由题意可得,当x<1时,f′(x)=﹣3x2+2x+b,f′(﹣1)=﹣3﹣2+b=b﹣5.

由( b﹣5 )( )=﹣1,可得b=0,

故 f(x)=﹣x3+x2+c.把点(﹣1,2)代入求得 c=0.

综上可得b=0,c=0.

(2)由以上可得  ,当﹣1≤x<1时,f′(x)=﹣x(3x﹣2).

 解f′(x)>0得0<x< .解f′(x)<0得1≥x> 或x<0.

∴f(x)在(﹣1,0)和( ,1)上单调递减,在(0, )上单调递增,

从而f(x)在x= 处取得极大值为f( )= 

又∵f(﹣1)=2,f(1)=0,

∴f(x)在[﹣1,1)上的最大值为2.

当1≤x≤e时,f(x)=alnx,

当a≤0时,f(x)≤0.

当a>0时,f(x)在[1,e]单调递增;

∴f(x)在[1,e]上的最大值为a.

∴a≥2时,f(x)在[﹣1,e]上的最大值为a;

当a<2时,f(x)在[﹣1,e]上的最大值为2.

(3)设点P的横坐标为m(不妨设m>0),

则由题意可得点Q的横坐标为﹣m,且﹣m<0.

当0<m<1时,点P(m,﹣m3+m2),点 Q(﹣m,m3+m2),

由K0P·KOQ=﹣1,可得(﹣m2+m)(﹣m2﹣m)=﹣1,m无解.

当m≥1时,点P(m,alnm),点 Q(﹣m,m3+m2),

由K0P·KOQ=﹣1,可得  ·(﹣m2﹣m)=﹣1,即 alnm= 

由于a为正实数,故存在大于1的实数m,满足方程 alnm= .

故曲线y=f(x)上是否存在两点P,Q,使得△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,

且此三角形斜边中点在y轴上.

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题型:填空题
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填空题

在直角坐标系xOy中,设A点是曲线C1:y=ax3+1(a>0)与曲线C2:x2+y2=的一个公共点,若C1与C2在A点处的切线互相垂直,则实数a的值是______.

正确答案

设点A的坐标为(x0,y0),代入两曲线方程得:

y0=ax03+1①,x02+y02=②,

由曲线C1:y=ax3+1得:y′=3ax2

则曲线C1在A处的切线的斜率k=3ax02

所以C1在A处的切线方程为:y=3ax02(x-x0)+y0

由C1在A处的切线与C2在A处的切线互相垂直,

得到切线方程y=3ax02(x-x0)+y0过圆C2的圆心(0,0),

则有3ax02(0-x0)+y0=0,即y0=3ax03③,

把③代入①得:a=④,④代入③得:y0=⑤,⑤代入②得:x0

当x0=时,代入④得:a=4;当x0=-时,代入④得:a=-4(由a>0,不合题意,舍去).

则实数a的值为4.

故答案为4.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=axlnx图象上点(e,f(e))处的切线方程与直线y=2x平行(其中e=2.71828…),g(x)=x2﹣tx﹣2.

(I)求函数f(x)的解析式;

(II)求函数f(x)在[n,n+2](n>0)上的最小值;

(III)对一切x∈(0,e],3f(x)≥g(x)恒成立,求实数t的取值范围.

正确答案

 解:(I)由点(e,f(e))处的切线方程与直线2x﹣y=0平行,

得该切线斜率为2,即f'(e)=2.

又∵f'(x)=a(lnx+1),

令a(lne+1)=2,a=1,

所以f(x)=xlnx.

(II)由(I)知f'(x)=lnx+1,

显然f'(x)=0时x=e﹣1

时f'(x)<0,所以函数上单调递减.

时f'(x)>0,所以函数f(x)在上单调递增,

时,

时,函数f(x)在[n,n+2]上单调递增,

因此f(x)min=f(n)=nlnnn;

所以

(III)对一切x∈(0,e],3f(x)≥g(x)恒成立,

又g(x)=x2﹣tx﹣2,

∴3xlnx≥x2﹣tx﹣2,即

由h'(x)=0得x=1或x=2,

∴x∈(0,1),h'(x)>0,h(x)单调递增,

x∈(1,2),h'(x)>0,h(x)单调递减,

x∈(2,e),h'(x)>0,h(x)单调递增,

∴h(x)极大值=h(1)=﹣1,且h(e)=e﹣3﹣2e﹣1<﹣1,

所以h(x)max=h(1)=﹣1.

因为对一切x∈(0,e],3f(x)≥g(x)恒成立,

∴t≥h(x)max=﹣1.

故实数t的取值范围为[﹣1,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C:y=2x2,直线y=kx+2交C于A,B两点,M是线段AB的中点,过M作x轴的垂线交C于点N。(1)证明:抛物线C在点N处的切线与AB平行;

(2)是否存在实数k使,若存在,求k的值;若不存在,说明理由。

正确答案

解:(1)如图,设,把代入

由韦达定理得

∴N点的坐标为

设抛物线在点N处的切线l的方程为

代入上式得

∵直线l与抛物线C相切,

(2)假设存在实数k,使,则

又∵M是AB的中点,

由(1)知

轴,

,解得

即存在,使

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