新课标人教A高中数学选修2-2同步练习
2
π,π? C.??3?[答案] A
π5?
D.??2,6π?
[解析] 设P(x0,y0),
22
(x+Δx)3-3(x+Δx)+-x3+3x-
33
∵f′(x)=lim
ΔxΔx→0=3x2-3,∴切线的斜率k=3x20-3,
2
∴tanα=3x0-3≥-3.
π2
0,?∪?π,π?.故应选A. ∴α∈??2??3?
10.设P为曲线C:y=x2+2x+3上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围π
为[0,],则点P横坐标的取值范围为( )
4
1
A.[-1,-]
2C.[0,1] [答案] A
[解析] 考查导数的几何意义.
π
∵y′=2x+2,且切线倾斜角θ∈[0,],
4∴切线的斜率k满足0≤k≤1,即0≤2x+2≤1, 1
∴-1≤x≤-.
2
11.已知函数f(x)=x2+3,则f(x)在(2,f(2))处的切线方程为________. [答案] 4x-y-1=0 [解析] ∵f(x)=x2+3,x0=2
∴f(2)=7,Δy=f(2+Δx)-f(2)=4·Δx+(Δx)2 ∴
ΔyΔy=4+Δx.∴lim =4.即f′(2)=4. ΔxΔx→0Δx
B.[-1,0] 1
D.[,1]
2
又切线过(2,7)点,所以f(x)在(2,f(2))处的切线方程为y-7=4(x-2) 即4x-y-1=0.
1
12.若函数f(x)=x-,则它与x轴交点处的切线的方程为________.
x[答案] y=2(x-1)或y=2(x+1)
1
[解析] 由f(x)=x-=0得x=±1,即与x轴交点坐标为(1,0)或(-1,0).
x
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新课标人教A高中数学选修2-2同步练习
11
(x+Δx)--x+
xx+Δx
∵f′(x)=lim
ΔxΔx→0
?1+1?=1+12. =lim x(x+Δx)?xΔx→0?
1
∴切线的斜率k=1+=2.
1
∴切线的方程为y=2(x-1)或y=2(x+1).
13.曲线C在点P(x0,y0)处有切线l,则直线l与曲线C的公共点有________个. [答案] 至少一
[解析] 由切线的定义,直线l与曲线在P(x0,y0)处相切,但也可能与曲线其他部分有公共点,故虽然相切,但直线与曲线公共点至少一个.
14.曲线y=x3+3x2+6x-10的切线中,斜率最小的切线方程为________. [答案] 3x-y-11=0
[解析] 设切点P(x0,y0),则过P(x0,y0)的切线斜率为出其最小值.
设切点为P(x0,y0),过点P的切线斜率k=
2
=3x20+6x0+6=3(x0+1)+3.当x0
,它是x0的函数,求
=-1时k有最小值3,此时P的坐标为(-1,-14),其切线方程为3x-y-11=0.
三、解答题
71
4,-?处的切线方程. 15.求曲线y=-x上一点P?4??x
[解析] ∴y′=lim →
Δx0
?1-1?-(x+Δx-x)
?x+Δxx?
Δx
-ΔxΔx
-
x(x+Δx)x+Δx+x
=lim ΔxΔx→0
111?-1-?=lim =- . 2-??x2xΔx→0?x(x+Δx)x+Δx+x?115∴y′|x=4=--=-,
16416
7
4,-?处的切线方程为: ∴曲线在点P?4??75
y+=-(x-4). 416即5x+16y+8=0.
16.已知函数f(x)=x3-3x及y=f(x)上一点P(1,-2),过点P作直线l. (1)求使直线l和y=f(x)相切且以P为切点的直线方程;
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(2)求使直线l和y=f(x)相切且切点异于点P的直线方程y=g(x). (x+Δx)3-3(x+Δx)-3x3+3x2
[解析] (1)y′=lim =3x-3.
ΔxΔx→0则过点P且以P(1,-2)为切点的直线的斜率 k1=f′(1)=0,
∴所求直线方程为y=-2. (2)设切点坐标为(x0,x30-3x0), 则直线l的斜率k2=f′(x0)=3x20-3,
2
∴直线l的方程为y-(x30-3x0)=(3x0-3)(x-x0)
又直线l过点P(1,-2),
2∴-2-(x30-3x0)=(3x0-3)(1-x0), 3∴x0-3x0+2=(3x20-3)(x0-1),
1解得x0=1(舍去)或x0=-.
29
故所求直线斜率k=3x20-3=-, 4
991于是:y-(-2)=-(x-1),即y=-x+. 444
1
17.求证:函数y=x+图象上的各点处的切线斜率小于1.
x[解析] y′=lim →
Δx0
f(x+Δx)-f(x)
Δx
=lim →
Δx0
?x+Δx+1?-?x+1?
x+Δx??x??
Δx
x·Δx(x+Δx)-Δx
(x+Δx)·x·Δx(x+Δx)x-1
(x+Δx)x
=lim →
Δx0
=lim →
Δx0
x2-11
=2=1-2<1,
xx
1
∴y=x+图象上的各点处的切线斜率小于1.
x
18.已知直线l1为曲线y=x2+x-2在点(1,0)处的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1⊥l2.
(1)求直线l2的方程;
(2)求由直线l1、l2和x轴所围成的三角形的面积. [解析] (1)y′|x=1
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(1+Δx)2+(1+Δx)-2-(12+1-2)
=lim =3,
ΔxΔx→0所以l1的方程为:y=3(x-1),即y=3x-3. 设l2过曲线y=x2+x-2上的点B(b,b2+b-2), (b+Δx)2+(b+Δx)-2-(b2+b-2)
y′|x=b=lim ΔxΔx→0
=2b+1,所以l2的方程为:y-(b2+b-2)=(2b+1)·(x-b),即y=(2b+1)x-b2-2. 2122
因为l1⊥l2,所以3×(2b+1)=-1,所以b=-,所以l2的方程为:y=-x-. 339
??
(2)由?得?122
5y=-x-,?39?y=-?2,
?y=3x-3,
1x=,6
15,-?. 即l1与l2的交点坐标为?2??6
22
-,0?. 又l1,l2与x轴交点坐标分别为(1,0),??3?5221125
-?×?1+?=. 所以所求三角形面积S=×?3?122?2??
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新课标人教A高中数学选修2-2同步练习
练习三组
1.下列结论不正确的是( ) A.若y=0,则y′=0 B.若y=5x,则y′=5 C.若y=x-
1,则y′=-x-
2
[答案] D
2.曲线y=1
73x3-2在点??-1,-3??处切线的倾斜角为( ) A.30° B.45° C.135°
D.60°
[答案] B
[解析] y′|x=-1=1,∴倾斜角为45°.
3.函数y=(x+1)2(x-1)在x=1处的导数等于( ) A.1 B.2 C.3
D.4
[答案] D
[解析] y′=[(x+1)2]′(x-1)+(x+1)2(x-1)′ =2(x+1)·(x-1)+(x+1)2=3x2+2x-1, ∴y′|x=1=4.
4.设f(x)=ax3+bx2+cx+d(a>0),则f(x)为R上增函数的充要条件是( A.b2-4ac>0 B.b>0,c>0 C.b=0,c>0
D.b2-3ac<0
[答案] D
[解析] ∵a>0,f(x)为增函数, ∴f′(x)=3ax2+2bx+c>0恒成立,
∴Δ=(2b)2-4×3a×c=4b2-12ac<0,∴b2-3ac<0.
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)