- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
曲线在点
处的切线方程是
正确答案
略
经过点F(0,1)且与直线y=-1相切的动圆的圆心轨迹为M.点A、D在轨迹M上,且关于y轴对称,过线段AD(两端点除外)上的任意一点作直线,使直线与轨迹M在点D处的切线平行,设直线与轨迹M交于点B、C.
(1)求轨迹M的方程;
(2)证明:∠BAD=∠CAD;
(3)若点D到直线AB的距离等于|AD|,且△ABC的面积为20,求直线BC的方程.
正确答案
(1)设动圆圆心为(x,y),依题意得,=|y+1|,整理,得x2=4y.
所以轨迹M的方程为x2=4y.
(2)由(1)得x2=4y,即y=x2,则y′=
x.
设点D(x0,x02),由导数的几何意义知,直线的斜率为kBC=
x0,
由题意知点A(-x0,x02).设点C(x1,
x12),B(x2,
x22),
则kBC==
=
x0,即x1+x2=2x0,
因为kAC==
,kAB=
=
,
由于kAC+kAB=+
=
=0,即kAC=-kAB,
所以∠BAD=∠CAD;
(3)由点D到AB的距离等于|AD|,可知∠BAD=45°,
不妨设点C在AD上方,即x2<x1,直线AB的方程为:y-x02=-(x+x0).
由,解得点B的坐标为(x0-4,
(x0-4)2),
所以|AB|=|(x0-4)-(-x0)|=2
|x0-2|.
由(2)知∠BAD=∠CAD=45°,同理可得|AC|=2|x0+2|,
所以△ABC的面积S=×2
|x0-2|×2
x0+2|=4|x02-4|=20,解得x0=±3,
当x0=3时,点B的坐标为(-1,),kBC=
,
直线BC的方程为y-=
(x+1),即6x-4y+7=0;
当x0=-3时,点B的坐标为(-7,),kBC=-
,
直线BC的方程为y-=-
(x+7),即6x+4y-7=0.
已知曲线C:y=x3-3x2+2x
(1)求曲线C上斜率最小的切线方程.
(2)过原点引曲线C的切线,求切线方程及其对应的切点坐标.
正确答案
(1)y'=3x2-6x+2=3(x-1)2-1,
所以,x=1时,y'有最小值-1,(3分)
把x=1代入曲线方程得:y=0,所以切点坐标为(1,0),
故所求切线的斜率为-1,其方程为:y=-x+1.
(2)设切点坐标为M(x0,y0),则y0=x03-3x02+2x0,
切线的斜率为3x02-6x0+2,
故切线方程为y-y0=(3x02-6x0+2)(x-x0),(9分)
因为切线过原点,所以有-y0=(3x02-6x0+2)(-x0),
即:x03-3x02+2x0=x0(3x02-6x0+2),
解之得:x0=0或x0=.
所以,切点坐标为M(0,0)或M(,-
),
相应的切线方程为:y=2x或y+=-
(x-
)
即切线方程为:2x-y=0或x+4y=0.
设a>0,函数f(x)=x2+a|lnx-1|.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;
(2)当x∈[1,+∞)时,求函数f(x)的最小值.
正确答案
解(1)当a=1时,f(x)=x2+|lnx-1|
令x=1得f(1)=2,f'(1)=1,所以切点为(1,2),切线的斜率为1,
所以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为:x-y+1=0.
(2)①当x≥e时,f(x)=x2+alnx-a,f′(x)=2x+(x≥e)
∵a>0,
∴f(x)>0恒成立.
∴f(x)在[e,+∞)上增函数.
故当x=e时,ymin=f(e)=e2
②当1≤x<e时,f(x)=x2-alnx+1,
f′(x)=2x-=
(x+
)(x-
)(1≤x<e)
(i)当≤1,即0<a≤2时,f'(x)在x∈(1,e)时为正数,
所以f(x)在区间[1,e)上为增函数.
故当x=1时,ymin=1+a,且此时f(1)<f(e)
(ii)当1<<e,即2<a<2e2时,
f'(x)在x∈(1,)时为负数,在间x∈(
)时为正数
所以f(x)在区间[1,)上为减函数,在(
,e]上为增函数
故当x=时,ymin=
-
ln
,
且此时f()<f(e)
(iii)当≥e;即a≥2e2时,
f'(x)在x∈(1,e)时为负数,
所以f(x)在区间[1,e]上为减函数,
当x=e时,ymin=f(e)=e2.
综上所述,当a≥2e2时,f(x)在x≥e时和1≤x≤e时的最小值都是e2.
所以此时f(x)的最小值为f(e)=e2;
当2<a<2e2时,f(x)在x≥e时的最小值为f()=
-
ln
,
而f()<f(e),
所以此时f(x)的最小值为f()=
-
ln
.
当0<a≤2时,在x≥e时最小值为e2,在1≤x<e时的最小值为f(1)=1+a,
而f(1)<f(e),所以此时f(x)的最小值为f(1)=1+a
所以函数y=f(x)的最小值为ymin=
已知函数f(x)=.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)求函数f(x)图象在与y轴交点处的切线与两坐标轴所围成的图形面积.
正确答案
(1)函数的定义域为{x|x≠2}, f′(x)=
当x>3时,f'(x)>0,
当x<3且x≠2时,f'(x)<0.
故函数f(x)的增区间为(3,+∞),减区间为(-∞,-2),(2,3).
(2)函数f(x)的图象与y轴交点坐标为(0, -),∴f′(0)=
故切线方程为y+=-
x,
切线与两坐标轴的交点分别为(0, -)和(-
, 0)
∴所求图象的面积S=×
×
=
.
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