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题型:简答题
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简答题 · 13 分

已知函数

(1)若曲线在点处与直线相切,求的值。

(2)若曲线与直线有两个不同的交点,求的取值范围。

正确答案

(1)a=0,b=f(0)=1.

(2)(1,+∞)

解析

由f(x)=x2+xsin x+cos x,得f′(x)=x(2+cos x)。

(1)因为曲线y=f(x)在点(a,f(a))处与直线y=b相切,

所以f′(a)=a(2+cos a)=0,b=f(a),解得a=0,b=f(0)=1.

(2)令f′(x)=0,得x=0.

f(x)与f′(x)的情况如下:

所以函数f(x)在区间(-∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增,f(0)=1是f(x)的最小值。

当b≤1时,曲线y=f(x)与直线y=b最多只有一个交点;

当b>1时,f(-2b)=f(2b)≥4b2-2b-1>4b-2b-1>b,

f(0)=1<b,

所以存在x1∈(-2b,0),x2∈(0,2b),使得f(x1)=f(x2)=b.

由于函数f(x)在区间(-∞,0)和(0,+∞)上均单调,所以当b>1时曲线y=f(x)与直线y=b有且仅有两个不同交点。

综上可知,如果曲线y=f(x)与直线y=b有两个不同交点,那么b的取值范围是(1,+∞)。

知识点

导数的几何意义利用导数求函数的最值
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

如图,设P为抛物线上的动点。过点做圆的两条切线,交直线两点。

(1)求的圆心到抛物线 准线的距离。

(2)是否存在点,使线段被抛物线在点处得切线平分,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)解:由题意可知,抛物线C1的准线方程为:

所以圆心M到抛物线C1准线的距离为

(2)解:设点P的坐标为(x0, x02),抛物线C1在点P处的切线交直线l于点D。

再设A,B,D的横坐标分别为

过点P(x0, x02)的抛物线C1的切线方程为:

                (1)

时,过点P(1,1)与圆C2的切线PA为:

可得。所以

设切线PA.PB的斜率为,则

                (2)

                (3)

分别代入(1),(2),(3),得

从而

同理

所以是方程的两个不相等的根,从而

因为

所以

从而

进而得

综上所述,存在点P满足题意,点P的坐标为

知识点

导数的几何意义
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4.

(1)求a,b的值;

(2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值。

正确答案

见解析

解析

(1)f′(x)=ex(ax+a+b)-2x-4.

由已知得f(0)=4,f′(0)=4.

故b=4,a+b=8.

从而a=4,b=4.

(2)由(1)知,f(x)=4ex(x+1)-x2-4x,

f′(x)=4ex(x+2)-2x-4=4(x+2)·.

令f′(x)=0得,x=-ln 2或x=-2.

从而当x∈(-∞,-2)∪(-ln 2,+∞)时,f′(x)>0;

当x∈(-2,-ln 2)时,f′(x)<0.

故f(x)在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)上单调递增,在(-2,-ln 2)上单调递减。

当x=-2时,函数f(x)取得极大值,极大值为f(-2)=4(1-e-2)。

知识点

导数的几何意义利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

已知a∈R,函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax.

(1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;

(2)若|a|>1,求f(x)在闭区间[0,2|a|]上的最小值。

正确答案

(1)y=6x-8.(2)g(a)=

解析

(1)当a=1时,f′(x)=6x2-12x+6,

所以f′(2)=6.

又因为f(2)=4,所以切线方程为y=6x-8.

(2)记g(a)为f(x)在闭区间[0,2|a|]上的最小值。

f′(x)=6x2-6(a+1)x+6a=6(x-1)(x-a)。

令f′(x)=0,得到x1=1,x2=a.

当a>1时,

比较f(0)=0和f(a)=a2(3-a)的大小可得g(a)=

当a<-1时,

得g(a)=3a-1.

综上所述,f(x)在闭区间[0,2|a|]上的最小值为g(a)=

知识点

导数的几何意义
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数f(x)=x2e-x.

(1)求f(x)的极小值和极大值;

(2)当曲线y=f(x)的切线l的斜率为负数时,求l在x轴上截距的取值范围。

正确答案

(1)极小值为f(0)=0;极大值为f(2)=4e-2.

(2)(-∞,0)∪[,+∞)

解析

(1)f(x)的定义域为(-∞,+∞),

f′(x)=-e-xx(x-2),①

当x∈(-∞,0)或x∈(2,+∞)时,f′(x)<0;

当x∈(0,2)时,f′(x)>0.

所以f(x)在(-∞,0),(2,+∞)单调递减,在(0,2)单调递增。

故当x=0时,f(x)取得极小值,极小值为f(0)=0;

当x=2时,f(x)取得极大值,极大值为f(2)=4e-2.

(2)设切点为(t,f(t)),

则l的方程为y=f′(t)(x-t)+f(t)。

所以l在x轴上的截距为m(t)=.

由已知和①得t∈(-∞,0)∪(2,+∞)。

令h(x)=(x≠0),则当x∈(0,+∞)时,h(x)的取值范围为[,+∞);

当x∈(-∞,-2)时,h(x)的取值范围是(-∞,-3)。

所以当t∈(-∞,0)∪(2,+∞)时,m(t)的取值范围是(-∞,0)∪[,+∞)。

综上,l在x轴上的截距的取值范围是(-∞,0)∪[,+∞),

知识点

导数的几何意义利用导数求函数的极值
下一知识点 : 导数的运算
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