- 直线的方程
- 共3297题
在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的长为2,宽为1,AB、AD边分别在x轴、y轴的正半轴上,A点与坐标原点重合(如下图所示),将矩形折叠,使A点落在线段DC上,
(Ⅰ)若折痕所在直线的斜率为k,试写出折痕所在直线的方程;
(Ⅱ)设折痕线段为EF,记|EF|2=f(k),求f(k)的解析式。
正确答案
解:(Ⅰ);
(Ⅱ)由(Ⅰ)知EF所在直线为,
当E与D重合,得k=-1;
当F与B重合,得;
(1)当E在OD上,F在BC上,即时,
,
则;
(2)E在OD上,F在OB上,得,
则;
(3)E在DC上,F在OB上,即,
则;
综上所述,得。
如图,A(-1,0),B(1,0),过曲线C1:y=x2-1(|x|>1)上一点M的切线l,与曲线C2:(|x|<1)也相切于点N,记点M的横坐标为t(t>1),
(Ⅰ)用t表示m的值和点N的坐标;
(Ⅱ)当实数m取何值时,∠MAB=∠NAB?并求此时MN所在直线的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)切线l:,即
,
代入化简并整理,得
,(*)
由,
得m=0或,
若m=0,代入(*)式,得,与已知
矛盾;
若,代入(*)式,得
满足条件,
且,
综上,,点N的坐标为
。
(Ⅱ)因为,
若,则
,即t=2,此时m=9,
故当实数m=9时,,
此时,,
易得,
此时,MN所在直线的方程为y=4x-5。
已知函数f(x)=x4-3x2+6,
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设点P在曲线y=f(x)上,若该曲线在点P处的切线l通过坐标原点,求l的方程。
正确答案
解:(Ⅰ),
当x∈和x∈
时,f′(x)<0;
当x∈和x∈
时,f′(x)>0;
因此,f(x)在区间和
是减函数,
f(x)在区间和
是增函数。
(Ⅱ)设点P的坐标为(x0,f(x0)),
由l过原点知,l的方程为y=f′(x0)x,
因此,f(x0)=x0f′(x0),
即:x04-3x02+6-x0(4x03-6x0)=0,
整理得(x02+1)(x02-2)=0,解得或
,
因此切线l的方程为或
。
曲线y=x3+x在点(1,
)处的切线与坐标轴围成的三角形面积为______.
正确答案
∵y=x3+x,∴y'=x2+1∴f'(1)=2
在点(1,)处的切线为:y=2x-
与坐标轴的交点为:(0,
),(
,0)
S=×
×
=
,
故答案为:.
设曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,则x1•x2•…•xn的值为______.
正确答案
对y=xn+1(n∈N*)求导得y′=(n+1)xn,
令x=1得在点(1,1)处的切线的斜率k=n+1,
在点(1,1)处的切线方程为y-1=k(xn-1)=(n+1)(xn-1),
不妨设y=0,xn=
则x1•x2•…•xn=×
×
×…×
×
=
.
故答案为:
在直角坐标系中,设矩形OPQR的顶点按逆时针顺序依次为O(0,0)、P(1,t)、Q(1﹣2t,2+t)、R(﹣2t,2),其中t∈(0,+∞).
(1)求矩形OPQR在第一象限部分的面积S(t);
(2)确定函数S(t)的单调区间,并加以证明.
正确答案
解:(1)当1﹣2t>0即0<t<时,0<t<
时,点Q在第一象限,如图(1),
直线RQ的方程为y=t(x+2t)+2,它与y轴的交点T(0,2+2t2),
故△ORT的面积S=×2t×(2+2t2)=2t×(1+t2)
可得矩形在第一象限内的部分面积为S(t)=2+2t2﹣2t×(1+t2)=2[1﹣t×(1+t+t2)]
当﹣2t+1≤0,即t≥时,如图(2),点Q在y轴上或第二象限,S(t)为△OPT的面积,
直线PQ的方程为y=﹣+t+
,
令x=0得y=t+,故点T的坐标为(0,t+
),
故S(t)=S△OPT==
综上知S(t)=
(2)S(t)在区间(0,)与(
,1)上是减函数,在(1,+∞)是增函数,证明如下
下用导数法证明:由于S'(t)=
验证知当在区间(0,)与(
,1)上S'(t)<0,在(1,+∞)上S'(t)>0
故得S(t)在区间(0,)与(
,1)上是减函数,在(1,+∞)是增函数
已知函数f(x)=x4-3x2+6,
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设点P在曲线y=f(x)上,若该曲线在点P处的切线l通过坐标原点,求l的方程.
正确答案
解:(Ⅰ),
当x∈和x∈
时,f′(x)<0;
当x∈和x∈
时,f′(x)>0;
因此,f(x)在区间和
是减函数,
f(x)在区间和
是增函数。
(Ⅱ)设点P的坐标为(x0,f(x0)),
由l过原点知,l的方程为y=f′(x0)x,
因此,f(x0)=x0f′(x0),
即:x04-3x02+6-x0(4x03-6x0)=0,
整理得(x02+1)(x02-2)=0,解得或
,
因此切线l的方程为或
。
如图,在平面直角坐标系xoy中,设点F(0,p)(p>0),直线l:y=-p,点P在直线l上移动,R是线段PF与x轴的交点, 过R、P分别作直线l1、l2,使l1⊥PF,l2⊥l .
(Ⅰ)求动点Q的轨迹C的方程;
(Ⅱ)在直线l上任取一点M做曲线C的两条切线,设切点为A、B,求证:直线AB恒过一定点;
(Ⅲ)对(Ⅱ)求证:当直线MA,MF,MB的斜率存在时,直线MA,MF,MB的斜率的倒数成等差数列.
正确答案
解:(Ⅰ)依题意知,点R是线段FP的中点,且RQ⊥FP,
∴RQ是线段FP的垂直平分线.
∴|PQ|=|QF|.
故动点Q的轨迹C是以F为焦点,l为准线的抛物线,其方程为:.
(Ⅱ)设,两切点为
,
由得
,求导得
.
∴两条切线方程为 ①
②
对于方程①,代入点M(m,-p)得,,
又∴
整理得:
同理对方程②有即x1,x2为方程
的两根
.∴ ③
设直线AB的斜率为k,
所以直线AB的方程为,
展开得:,
代入③得:
∴直线恒过定点(0.p).
(Ⅲ) 证明:由(Ⅱ)的结论,设(0.p), ,
且有
,
∴
∴
=
又∵,
所以即直线MA,MF,MB的斜率倒数成等差数列.
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。
已知函数f(x)=x3+mx2﹣m2x+1(m为常数,且m>0)有极大值9.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)若斜率为﹣5的直线是曲线y=f(x)的切线,求此直线方程.
正确答案
解:(Ⅰ)f ’(x)=3x2+2mx﹣m2=(x+m)(3x﹣m)=0,则x=﹣m或x=m, 当x变化时,
f ’(x)与f(x)的变化情况如下表:
从而可知,
当x=﹣m时,函数f(x)取得极大值9,即f(﹣m)=﹣m3+m3+m3+1=9,
∴m=2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=x3+2x2﹣4x+1,
依题意知f’(x)=3x2+4x﹣4=﹣5,
∴x=﹣1或x=﹣.
又f(﹣1)=6,f(﹣)=
,
所以切线方程为y﹣6=﹣5(x+1),或y﹣=﹣5(x+
),5x+y﹣1=0,
或135x+27y﹣23=0.
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