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题型:简答题
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简答题

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=

∴kk2==﹣4,

即kk2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

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简答题

已知某工厂生产件产品的成本为(元),

问:(1)要使平均成本最低,应生产多少件产品?

(2)若产品以每件500元售出,要使利润最大,应生产多少件产品?

正确答案

(1) 1000 ;(2) 6000.

试题分析:(1)先根据题意设生产x件产品的平均成本为y元,再结合平均成本的含义得出函数y的表达式,最后利用导数求出此函数的最小值即可;

(2)先写出利润函数的解析式,再利用导数求出此函数的极值,从而得出函数的最大值,即可解决问题:要使利润最大,应生产多少件产品..

试题解析:解:(1)设平均成本为元,则

,令

当在附近左侧时

附近右侧时,故当时,取极小值,而函数只有一个点使,故函数在该点处取得最小值,因此,要使平均成本最低,应生产1000件产品.  6分;

(2)利润函数为

,得,当在附近左侧时;在附近右侧时,故当时,取极大值,而函数只有一个点使,故函数在该点处取得最大值,因此,要使利润最大,应生产6000件产品.      12分;

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简答题

业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的体积为立方米,且.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为.设该容器的建造费用为千元.

(Ⅰ)写出关于的函数表达式,并求该函数的定义域;

(Ⅱ)求该容器的建造费用最小时的.

正确答案

(1)+,定义域为(0,).

(2)米时,该容器的建造费用最小.

(Ⅰ)因为容器的体积为立方米,所以,解得,所以圆柱的侧面积为=,两端两个半球的表面积之和为,所以+,定义域为(0,).

(Ⅱ)因为+=,所以令得:; 令得:,所以米时,该容器的建造费用最小.

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简答题

已知函数f(x)=ax-lnx+1(a∈R),g(x)=xe1-x

(1)求函数g(x)在区间(0,e]上的值域;

(2)是否存在实数a,对任意给定的x0∈(0,e],在区间[1,e]上都存在两个不同的xi(i=1,2),使得f(xi)=g(x0)成立.若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.

(3)给出如下定义:对于函数y=F(x)图象上任意不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),如果对于函数y=F(x)图象上的点M(x0,y0)(其中x0=)总能使得F(x1)-F(x2)=F'(x0)(x1-x2)成立,则称函数具备性质“L”,试判断函数f(x)是不是具备性质“L”,并说明理由.

正确答案

(1)∵g'(x)=e1-x1xe1-x=ex-1(1-x)在区间(0,1]上单调递增,在区间[1,e)上单调递减,且g(0)=0,g(1)=1>g(e)=e2-e函数g(x)在区间(0,e]上的值域为(0,1]….(3分)

(2)令m=g(x),则由(1)可得m∈(0,1],原问题等价于:对任意的m∈(0,1]f(x)=m在[1,e]上总有两个不同的实根,故f(x)在[1,e]不可能是单调函数                              …(5分)∵f′(x)=a-(1≤x≤e)

当a≤0时,f′(x)=a-<0,在区间[1,e]上递减,不合题意

当a≥1时,f'(x)>0,在区间[1,e]上单调递增,不合题意

当0<a≤时,f'(x)<0,在区间[1,e]上单调递减,不合题意

当1<<e即<a<1时,在区间[1,]上单调递减;在区间[,e]上单递增,

由上可得a∈(,1),此时必有f(x)的最小值小于等于0且f(x)的最大值大于等于1,而由f(x)min=f()=2+lna≤0可得a≤,则a∈Φ

综上,满足条件的a不存在.…..(8分)

(3)设函数f(x)具备性质“L”,即在点M处地切线斜率等于kAB,不妨设0<x1<x2,则kAB===a-,而f(x)在点M处的切线斜率为f′(x0)=f′()=a-,故有=…..(10分)

即ln==,令t=∈(0,1),则上式化为lnt+-2=0,

令F(t)=lnt+-2,则由F′(t)=-=>0可得F(t)在(0,1)上单调递增,故F(t)<F(1)=0,即方程lnt+-2=0无解,所以函数f(x)不具备性质“L”.…(14分)

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简答题

已知函数.

(1)当时,求函数在点处的切线方程;

(2)若函数上的图像与直线恒有两个不同交点,求实数的取值范围.

正确答案

(1);(2).

试题分析:(1)先求原函数的导函数,根据求切线斜率,从而求得方程;(2)利用导函数求在已知范围内的单调性,再把端点函数值与0,1比较,满足题意解得的取值范围..

试题解析:(1)

(2),由题意得

时,递减,当时,递增

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百度题库 > 高考 > 数学 > 导数的概念及其几何意义

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