导数的概念及其运算。
一、选择题。
1.如果质点a按规律s=2t3运动,则在t=3 s时的瞬时加速度为( )
a.18 b.24 c.36 d.54
2.(2023年辽宁卷)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为,则点p横坐标的取值范围为( )
ab. cd.
3.设f0(x)=sin x,f1(x)=f′0(x),f2(x)=f′1(x),…fn+1(x)=f′n(x)(n∈n),则f2009(x)=(
a.sin xb.-sin x
c.cos xd.-cos x
4.(2023年江门模拟)曲线y=ex在点(2,e2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
a. e2b.2e2c.e2d.
5.(2023年江西卷)若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x3和y=ax2+x-9都相切,则a等于( )
a.-1或b.-1或。
c.-或d.-或7
二、填空题。
6.(2023年桂林模拟)半径为r的圆的面积s(r)=πr2,周长c(r)=2πr,若将r看作(0,+∞上的变量,则(πr2)′=2πr①,①式可以用语言叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数.对于半径为r的球,若将r看作(0,+∞上的变量,请你写出类似于①的式子式可以用语言叙述为。
7.已知f(x)=x2+2x·f′(1),则f′(0
8.(2023年福建卷)若曲线f(x)=ax3+ln x存在垂直于y轴的切线,则实数a取值范围是___
三、解答题。
9.如右图所示,已知a为抛物线c:y=2x2上的点,直线l1过点a,且。
与抛物线c相切,直线l2:x=a交抛物线c于点b,交直线l1于点d.
1)求直线l1的方程;
2)求△abd的面积s1.
10.(2023年天津卷)已知函数f=x++b,其中a,b∈r.
1)若曲线y=f在点p处的切线方程为。
y=3x+1,求函数f的解析式;
2)讨论函数f的单调性;
3)若对于任意的a∈,不等式f≤10在上恒成立,求b的取值范围.
参***。1.c
2.解析:本小题主要考查利用导数的几何意义求切线斜率问题.依题设切点p的横坐标为x0,且y′=2x0+2=tan α(为点p处切线的倾斜角),又∵α∈0≤2x0+2≤1,∴x0∈.
答案:a3.c
4.解析:y′=(ex)′=ex,曲线在点(2,e2)处的切线斜率为e2,因此切线方程为y-e2=e2(x-2),则切线与坐标轴交点为a(1,0),b(0,-e2),所以:s△aob=×1×e2=.
答案:d5.解析:设过(1,0)的直线与y=x3相切于点(x0,x),所以切线方程为y-x=3x (x-x0)
即y=3xx-2x,又(1,0)在切线上,则x0=0或x0=,当x0=0时,由y=0与y=ax2+x-9相切可得a=-,当x0=时,由y=x-与y=ax2+x-9相切可得a=-1.
答案:a6.解析:v球=πr3,又(πr3)′=4πr2,故②式可填(πr3)′=4πr2,用语言叙述为“球的体积函数的导数等于球的表面积函数.”
答案:(πr3)′=4πr2 球的体积函数的导数等于球的表面积函数。
8.解析:由题意可知f′(x)=2ax2+,又因为存在垂直于y轴的切线,所以2ax2+=0a=-(x>0)a∈(-0).
答案:(-0)
9.解析:(1)由条件知点a为直线l1与抛物线c的切点,y′=4x,∴直线l1的斜率k=-4,即直线l1的方程为y-2=-4(x+1), 即4x+y+2=0.
2)点a的坐标为(-1,2),由条件可求得点b的坐标为(a,2a2),点d的坐标为(a,-4a-2),∴abd的面积s1为。
s1=×|2a2-(-4a-2)|×1-a|
|(a+1)3|=-a+1)3.
10.解析:(1)f′(x)=1-,由导数的几何意义得f′(2)=3,于是a=-8.
由切点p(2,f(2))在直线y=3x+1上可得-2+b=7,解得b=9.所以函数f(x)的解析式为f(x)=x-+9.
2)f′(x)=1-.
当a≤0时,显然f′(x)>0(x≠0).这时f(x)在(-∞0),(0,+∞上是增函数.
当a>0时,令f′(x)=0,解得x=±.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
所以f(x)在内是增函数,在(-,0),(0,)内是减函数.
3)由(2)知,f(x)在上的最大值为f与f(1)的较大者,对于任意的a∈,不等式f(x)≤10在上恒成立,当且仅当,即,对任意的a∈成立.
从而得b≤,所以满足条件的b的取值范围是。
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