- 两条直线平行与垂直的判定与性质
- 共375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.
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.
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.
已知函数,且函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+y+3=0垂直.
(I)求a的值;
(II)证明:g(x)≤f(x)在x∈(0,+∞)内恒成立.
正确答案
解:(I)函数f(x)的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),
∴f′(1)=a
∵函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+y+3=0垂直
∴f′(1)=1 ∴a=1;
(II)由(I)可得 ,
证明g(x)≤f(x)在x∈(0,+∞)内恒成立,
即 恒成立
∴只要证明lnx﹣x+1≤0(x>0)恒成立
构造函数h(x)=lnx﹣x+1(x>0)
∴
令 ,
结合x>0,可得0<x<1,
令 ,结合x>0,可得x>1,
∴x=1处有极大值h(1)=0,且为最大值
∴lnx﹣x+1≤0在x∈(0,+∞)内恒成立
∴g(x)≤f(x)在x∈(0,+∞)内恒成立.
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
得
,
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,
将代入上式得
,
∵直线l与抛物线C相切,
∴,
∴
即。
(2)假设存在实数k,使,则
,
又∵M是AB的中点,
∴
由(1)知
∵轴,
∴
又
∴,解得
即存在,使
。
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