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题型:简答题
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简答题

已知曲线y=x3+

(1)求曲线在x=2处的切线方程;

(2)求曲线过点(2,4)的切线方程.

正确答案

解:(1)∵P(2,4)在曲线 上,且y'=x2∴在点P(2,4)处的切线的斜率k=y'|x=2=4;

∴曲线在点P(2,4)处的切线方程为y﹣4=4(x﹣2),即4x﹣y﹣4=0.

(2)设曲线 与过点P(2,4)的切线相切于点A(x0),

则切线的斜率

∴切线方程为y﹣( )=x02(x﹣x0),即

∵点P(2,4)在切线上,

∴4=2x02,即x03﹣3x02+4=0,

∴x03+x02﹣4x02+4=0,

∴(x0+1)(x0﹣2)2=0

解得x0=﹣1或x0=2

故所求的切线方程为4x﹣y﹣4=0或x﹣y+2=0.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=-x3x2-2x(a∈R).

(1)当a=3时,求函数f(x)的单调区间;

(2)若对于任意x∈[1,+∞)都有f′(x)<2(a-1)成立,求实数a的取值范围;

(3)若过点可作函数y=f(x)图象的三条不同切线,求实数a的取值范围.

正确答案

(1) 单调递增区间为 ,单调递减区间为 和;(2) ;(3)

试题分析:(1)求导,令导数大于0得增区间令导数小于0得减区间。(2) 对于任意都有成立,转化为对于任意都有。求时可根据求导求单调性求最值,也可直接根据二次函数问题求其单调区间再求其最值。(3)先在曲线上任取一点,根据导数的几何意义求其过此点的切线的斜率,再用点斜式求切线方程。将代入直线方程。分析可知此方程应有3个不同的解。将上式命名新函数,用单调性求此函数的极值点可知一个极值应大于0,另一个极值应小于0.

试题解析:(1)当时,函数

.                            1分

所以当时,,函数f(x)单调递增;                    2分

当x<1或x>2时,,函数f(x)单调递减.                      3分

所以函数的单调递增区间为 ,单调递减区间为 和 .4分

(2)由,得,            5分

因为对于任意都有成立,

所以问题转化为对于任意都有.          6分

因为,其图象开口向下,对称轴为.

①当,即时,上单调递减,

所以

,得,此时.                 7分

②当,即时,上单调递增,在上单调递减,

所以

,得,此时.                 8分

综上可得,实数的取值范围为 .                   9分

(3)设点是函数图象上的切点,

则过点的切线的斜率,                    10分

所以过点P的切线方程为,     11分

因为点在该切线上,

所以

.

若过点可作函数图象的三条不同切线,

则方程有三个不同的实数解.                    12分

,则函数的图象与坐标轴横轴有三个不同的交点.

,解得.

因为,                     13分

所以必须,即.

所以实数的取值范围为 .                             14分

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简答题

已知曲线y=x2-1与y=1+x3在x=x0处的切线互相垂直,求x0的值.

正确答案

解:对于y=x2-1,有y′=x,k1=y′|x=x0=x0

对于y=1+x3,有y′=3x2,k2=y′|x=x0=3x02

又k1k2=-1,

则x03=-1,

∴x0=-1。

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简答题

某工厂有一批货物由海上从甲地运往乙地,已知轮船的最大航行速度为60海里/小时,甲地至乙地之间的海上航行距离为600海里,每小时的运输成本由燃料费和其他费用组成,轮船每小时的燃料费与轮船速度的平方成正比,比例系数为0.5,其余费用为每小时1250元。

(1)把全程运输成本(元)表示为速度(海里/小时)的函数;

(2)为使全程运输成本最小,轮船应以多大速度行驶?

正确答案

(1);(2)轮船应以50海里/小时的速度行驶.

试题分析:(1)由题意易列出速度与成本的函数;(2)由列出的函数利用导数求最值.(也可用均值不等式)

试题解析:

解:(1)由题意得:

即:  6分

(2)由(1)知,

,解得x=50,或x=-50(舍去).  8分

时,

时,(均值不等式法同样给分)  10分

因此,函数在x=50处取得极小值,也是最小值.

故为使全程运输成本最小,轮船应以50海里/小时的速度行驶.  12分

考点:导数的应用.

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简答题

正确答案

(1)由原式得f(x)=x3ax2-4x+4a

f′(x)=3x2-2ax-4.

f′(-1)=0得a=,

此时有f(x)=(x2-4),f′(x)=3x2x-4.

f′(x)=0得x=或x=-1,

x在[-2,2]变化时,f′(x),f(x)的变化如下表:

f(x)极小f=-,f(x)极大f(-1)=,

所以f(x)在[-2,2]上的最大值为,最小值为-.

(2)法一:f′(x)=3x2-2ax-4的图象为开口向上且过点(0,-4)的抛物线,由条件得f′(-2)≥0,f′(2)≥0,

即,∴-2≤a≤2.

所以a的取值范围为[-2,2].

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