- 直线的方程
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已知曲线f(x)=2x-+1上一点P处的切线与x+3y-2=0垂直,求过P的切线方程.
正确答案
设点P(x0,y0)
∵切线与直线x+3y-2=0垂直
∴切线的斜率为k==3
由此可得:曲线在点P处的导数y'=2+=3,解之得x0=±1.
①当x0=1时,代入函数表达式得y0=f(1)=2,
∴切点P的坐标为(1,2),
利用点斜式方程,得到切线方程为y-2=3(x-1),化简得y=3x-1
②当x0=-1时,类似①的方法可得所求切线方程为y=3x+3
综上所述,可得所求过P的切线方程.为y=3x-1或y=3x+3.
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
(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.
已知直线l1为曲线y=x2在点(1,1)处的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1⊥l2.
(1)求直线l1与l2的方程;
(2)求直线l1,l2与x轴所围成的三角形的面积.
正确答案
(1)f′(x)=2x,∴f′(1)=2
∴直线l1的方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1
设l2与曲线y=x2相切的切点为(x1,y1),∵l1⊥l2.
∴f′(x1)=2x1=-,∴x1=-
,∴y1=x12=
,
∴直线l2的方程为y-=-
(x+
),即y=-
x-
(2)由得直线l1与l2的交点坐标为(
,-
),
又直线l1,l2与x轴的交点分别为(,0),(-
,0)
∴所求三角形的面积S=|
-(-
)|×|-
|=
.
设曲线y=xlnx-e上点(e,0)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a=______.
正确答案
y′=1×lnx+x•=1+lnx
令x=e解得在点(e,0)处的切线的斜率为2
∵切线与直线ax+y+1=0垂直
∴2×(-a)=-1解得a=
故答案为:
以原点为顶点,以x轴正半轴为始边的角a的终边与直线y=2x-1垂直,则cosa=______.
正确答案
因为角α的终边与直线y=2x-1垂直,所以终边所在的直线的斜率为:-,
即tanα=-,又sin2α+cos2α=1,所以cosα=
或-
,
故答案为:或-
在曲线y=x2过哪一点的切线,
(1)平行于直线y=4x-5
(2)垂直于直线2x-6y+5=0.
正确答案
(1)设点A(x0,y0)为切点,f′(x)=2x
由于切线平行于直线y=4x-5,
所以f′(x0)=2x0=4,x0=2,y0=4.
则点A(2,4)
(2)设点B(x0,y0)为切点,f′(x)=2x
由于切线垂直于直线2x-6y+5=0,
所以f′(x0)=2x0=-3,x0=-,y0=
.
则点B(-,
)
若曲线f(x)=x•sinx+1在x=处的切线与直线ax+2y+1=0互相垂直,则实数a等于______.
正确答案
f'(x)=sinx+xcosx,f′()=1,
即函数f(x)=xsinx+1在点 x=处的切线的斜率是1,
直线ax+2y+1=0的斜率是 -,
所以 (-)×1=-1,解得a=2.
故答案为:2.
已知函数f(x)=ex-mx的图象为曲线C,不存在与直线y=x垂直的切线,则实数m的取值范围是______.
正确答案
∵曲线C:f(x)=ex-mx,
∴f′(x)=ex-m,
∵曲线C不存在与直线y=x垂直的切线,
∴f′(x)=ex-m≠-2,
∴m≠2+ex>2,
则m≤2
故答案为:m≤2.
设e为自然对数的底数,已知直线l:y=-e-t(x-t)+e-t,t>-1,则直线l与两条坐标轴所围成的三角形面积的最大值等于______.
正确答案
∵直线l:y=-e-t(x-t)+e-t,
令x=0,y=(t+1)e-t,即A(0,(t+1)e-t)
令y=0,x=t+1,故B(t+1,0),
∵t>-1,
∴S△OAB=|t+1|•|t+1|e-t=
(t2+2t+1)e-t,
∴S′△OAB=(2t+2)e-t+
(t2+2t+1)e-t×(-1)=
e-t(1-t2),
∵t>-1,
∴当t=1时,S′△OAB=0,
当t>1时,S′△OAB<0,当-1<t<1时,S′△OAB,>0,
∴当t=1时,S△OAB有极大值,
∵S′△OAB=0的t的值唯一,
∴S△OAB的极大值就是最大值.
∴当t=1时,S△OAB有最大值,
S△OAB的最大值为×(1+1)(1+1)e-1=
.
故答案为:.
直线过点(2,-3),它的倾斜角的正弦是,则直线的点斜式方程为______.
正确答案
设该直线的倾斜角为α(0≤α<π),由题意得sinα=,则α=60°或α=120°
则直线的斜率k=tanα=tan60=或tan120°=-
,
所以所求直线的点斜式方程为y+3=±(x-2),
故答案为:y+3=±(x-2)
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