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课时提能演练(十三)
(45分钟 100分)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.曲线y=在点(-1,-1)处的切线方程为( )
(A)y=2x+1 (B)y=2x-1
(C)y=-2x-3 (D)y=-2x-2
2.(2012·宁波模拟)若f(x)=2xf′(1)+x2,则f′(0)等于( )
(A)2 (B)0 (C)-2 (D)-4
3.y=sinx+tcosx在x=0处的切线方程为y=x+1,则t等于( )
(A)1 (B)2 (C)-1 (D)0
4.(预测题)已知函数f(x)=xlnx.若直线l过点(0,-1),并且与曲线y=f(x)相切,则直线l的方程为( )
(A)x+y-1=0 (B)x-y-1=0
(C)x+y+1=0 (D)x-y+1=0
5.(2012·杭州模拟)已知点P在曲线y=上,α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( )
(A)[0,) (B)[,)
(C)(,] (D)[,π)
6.已知函数f(x)=(1-)ex(x>0),其中e为自然对数的底数.当a=2时,则曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与坐标轴围成的面积为( )
(A)e (B)2e (C)3e (D)4e
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.(2012·哈尔滨模拟)等比数列{an}中,a1=1,a2 012=4,函数f(x)=x(x-a1)(x-a2)…(x-a2 012),则函数f(x)在点(0,0)处的切线方程为 .
8.若函数f(x)=4lnx,点P(x,y)在曲线y=f′(x)上运动,作PM⊥x轴,垂足为M,则△POM(O为坐标原点)的周长的最小值为 .
9.函数y=x2(x>0)的图象在点(ak,ak2)处的切线与x轴的交点的横坐标为ak+1,其中k∈N*,若a1=16,则a1+a3+a5的值是 .
三、解答题(每小题15分,共30分)
10.已知函数f(x)满足如下条件:当x∈(-1,1]时,f(x)=ln(x+1),且对任意x∈R,都有f(x+2)=2f(x)+1.
(1)求函数f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求当x∈(2k-1,2k+1],k∈N*时,函数f(x)的解析式.
11.(易错题)函数f(x)=aex,g(x)=lnx-lna,其中a为常数,且函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线互相平行,求此时平行线的距离.
【探究创新】
(16分)已知曲线Cn:y=nx2,点Pn(xn,yn)(xn>0,yn>0)是曲线Cn上的点(n=1,2,…).
(1)试写出曲线Cn在点Pn处的切线ln的方程,并求出ln与y轴的交点Qn的坐标;
(2)若原点O(0,0)到ln的距离与线段PnQn的长度之比取得最大值,试求点Pn的坐标(xn,yn).
答案解析
1.【解析】选A.因为y′=,所以,在点(-1,-1)处的切线斜率k=
y′|x=-1==2,所以,切线方程为y+1=2(x+1),即y=2x+1,故选A.
2.【解题指南】对f(x)求导时要注意到f′(1)为常数,先求出f′(1),再求
f′(0).
【解析】选D.f′(x)=2f′(1)+2x,
∴令x=1,得f′(1)=-2,∴f′(0)=2f′(1)=-4.
3.【解析】选A.∵y′=cosx-tsinx,当x=0时,y=t,y′=1,∴切线方程为y=x+t,比较可得t=1.
4.【解析】选B.f′(x)=lnx+1,x>0,设切点坐标为(x0,y0),则y0=x0lnx0,切线的斜率为lnx0+1,所以lnx0+1=,解得x0=1,y0=0,所以直线l的方程为x-y-1=0.
5.【解析】选D.∵y=,
∴y′=
==-1.
当且仅当,即x=0时,“=”成立.
又y′<0,∴-1≤y′<0.
∵倾斜角为α,则-1≤tanα<0,
又α∈[0,π),∴≤α<π,故选D.
6.【解析】选B.f′(x)=ex,
当a=2时,f′(x)=ex,
f′(1)=×e1=e,f(1)=-e,所以曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=ex-2e,切线与x轴、y轴的交点坐标分别为(2,0),(0,-2e),所以,所求面积为×2×|-2e|=2e.
7.【解析】f′(x)=(x-a1)(x-a2)…(x-a2 012)+x·(x-a2)(x-a3)…(x-a2 012)+x(x-a1)(x-a3)…(x-a2 012)+…+x(x-a1)(x-a2)…(x-a2 011),
∴f′(0)=(-a1)·(-a2)…(-a2 012)=(a1a2 012)1 006=22 012,
∴切线方程为y=22 012x.
答案:y=22 012x
【变式备选】已知函数f(x)=,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值及该切线的方程.
【解析】f′(x)=,g′(x)=(x>0),由已知得:,解得a=e,x=e2.
∴两条曲线交点的坐标为(e2,e),
切线的斜率为k=f′(e2)=,
所以切线的方程为y-e=(x-e2),
即x-2ey+e2=0.
8.【解析】f′(x)=(x>0),∴P(x,),M(x,0),
∴△POM的周长为x++≥2+=4+2(当且仅当x=2时取得等号).
答案:4+2
9.【解析】由y=x2(x>0),得y′=2x,
所以函数y=x2(x>0)在点(ak,ak2)处的切线方程为:y-ak2=2ak(x-ak),当y=0时,解得x=所以ak+1=,a1+a3+a5=16+4+1=21.
答案:21
10.【解析】 (1)x∈(-1,1]时,f(x)=ln(x+1),
f′(x)=,
所以,函数f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程为y-f(0)=f′(0)(x-0),即y=x.
(2)因为f(x+2)=2f(x)+1,所以,当x∈(2k-1,2k+1],k∈N*时,x-2k∈(-1,1],
f(x)=2f(x-2)+1
=22f(x-4)+2+1
=23f(x-6)+22+2+1
=…
=2kf(x-2k)+2k-1+2k-2+…+2+1
=2kln(x-2k+1)+2k-1.
11.【解析】f′(x)=aex,g′(x)=,y=f(x)的图象与坐标轴的交点为(0,a),y=g(x)的图象与坐标轴的交点为(a,0),由题意得f′(0)=g′(a),即a=.
又∵a>0,∴a=1.
∴f(x)=ex,g(x)=lnx,∴函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线方程分别为:x-y+1=0,x-y-1=0,∴两平行切线间的距离为.
【方法技巧】求曲线的切线方程
求曲线的切线方程,一般有两种情况:
(1)求曲线y=f(x)在(x0,f(x0))处的切线,此时曲线斜率为f′(x0),利用点斜式可得切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0);
(2)求曲线y=f(x)过点P(x0,y0)的切线,此时需要设出切点A(xA,yA),表示出切线方程,再把P(x0,y0)的坐标代入切线方程,解得xA,进而写出切线方程.
【变式备选】已知函数f(x)=(x-a)2(x-b)(a,b∈R,a<b).
(1)当a=1,b=2时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程.
(2)设x1,x2是f′(x)=0的两个根,x3是f(x)的一个零点,且x3≠x1,x3≠x2.
证明:存在实数x4,使得x1,x2,x3,x4按某种顺序排列后成等差数列,并求x4.
【解析】(1)当a=1,b=2时,f(x)=(x-1)2(x-2),
因为f′(x)=(x-1)(3x-5),故f′(2)=1,f(2)=0,
所以f(x)在点(2,0)处的切线方程为y=x-2.
(2)因为f′(x)=3(x-a)( x-),
由于a
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