导数的概念和几何意义同步练习题(教师版)
人教版高中数学选择性必修第二册5.1.2导数的概念及其几何意义第1课时 同步作业(含解析)
人教版高中数学选择性必修第二册5.1.2导数的概念及其几何意义第1课时同步作业(原卷版)1.在求平均变化率时,自变量的增量Δx应满足()A.Δx>0B.Δx<0C.Δx=0D.Δx≠02.函数在某一点的导数是()A.在该点的函数的增量与自变量增量的比B.一个函数C.一个常数,不是变数D.函数在这一点到它附近一点之间的平均变化率3.若函数f(x)=x2的图象上有一点P(2,4)及邻近点Q(2+Δx,4+Δy),则limΔx→0ΔyΔx=()A.4B.4xC.4+2(Δx)2D.4+2Δx4.已知函数f(x)=-x2+x,则f(x)从-1到-0.9的平均变化率为() A.3B.0.29C.2.09D.2.95.函数f(x)在x=a处可导,则limh→a f(h)-f(a)h-a=()A.f(a)B.f′(a)C.f′(h)D.f(h)6.在x=1附近,取Δx=0.3,在四个函数①y=x;②y=x2;③y=x3;④y=1x中,平均变化率最大的是()A.④B.③C.②D.①7.若f(x)=ax,f′(1)=1,则a的值为()A.1B.-1C.2D.-28.已知函数f(x)=1x,则此函数在[1,1+Δx]上的平均变化率为________.9.已知f(x)=1x ,则lim Δx →0f (2+Δx )-f (2)Δx 的值是________.10.函数y =(3x -1)2在x =x 0处的导数为0,则x 0=________.11.已知函数y =f(x)在x =x 0处的导数为11,则limΔx →0f (x 0-Δx )-f (x 0)Δx=()A .11B .-11C.111D .-11112.已知奇函数f(x)满足f′(-1)=1,则limΔx →0f (Δx -1)+f (1)Δx=()A .1B .-1C .2D .-213.设f(x)=ax +4,若f′(1)=2,则a =________.14.已知函数f(x)=2x 2+3x -5.(1)求当x 1=4,x 2=5时,函数增量Δy 和平均变化率Δy Δx ;(2)求当x 1=4,x 2=4.1时,函数增量Δy 和平均变化率Δy Δx;(3)若设x 2=x 1+Δx.分析(1)(2)题中的平均变化率的几何意义.15.若f′(x 0)=2,求limk →0f (x 0-k )-f (x 0)2k的值.16.蜥蜴的体温与阳光的照射有关,其关系为T(t)=120t +5+15,其中T(t)为体温(单位:℃),t 为太阳落山后的时间(单位:min)(1)从t =0min 到t =10min ,蜥蜴的体温下降了多少?(2)从t =0min 到t =10min ,蜥蜴的体温的平均变化率是多少?它表示什么意义?(3)求T′(5),并说明它的实际意义.1.设函数y =f(x),当自变量x 由x 0改变到x 0+Δx 时,函数值的改变量Δy =()A .f(x 0+Δx)B .f(x 0)+ΔxC .f(x 0)·ΔxD .f(x 0+Δx)-f(x 0)2.函数y =x 2+x 在x =1到x =1+Δx 之间的平均变化率为()A .Δx +2B .2Δx +(Δx)2C .Δx +3D .3Δx +(Δx)23.设f(x)为可导函数,且满足limx →0f (1)-f (1-2x )2x=-1,则f′(1)的值为()A .2B .-1C .1D .-24.函数y =x 2在x 0到x 0+Δx 之间的平均变化率为k 1,在x 0-Δx 到x 0之间的平均变化率为k 2,则k 1与k 2的大小关系为()A .k 1>k 2B .k 1<k 2C .k 1=k 2D .不确定5.如图是函数y =f(x)的图象,则:(1)函数f(x)在区间[-1,1]上的平均变化率为________;(2)函数f(x)在区间[0,2]上的平均变化率为________.6.动点P 沿x 轴运动,运动方程为x =10t +5t 2,式中t 表示时间(单位:s),x 表示距离(单位:m),求在20≤t ≤20+Δt 时间段内动点的平均速度,其中(1)Δt =1,(2)Δt =0.1.7.求函数y =sinx 在区间0,π6和π3,π2上的平均变化率,并比较它们的大小.人教版高中数学选择性必修第二册5.1.2导数的概念及其几何意义第1课时同步作业(解析版)1.在求平均变化率时,自变量的增量Δx应满足()A.Δx>0B.Δx<0C.Δx=0D.Δx≠0答案D解析Δx是自变量的改变量,不能为0.2.函数在某一点的导数是()A.在该点的函数的增量与自变量增量的比B.一个函数C.一个常数,不是变数D.函数在这一点到它附近一点之间的平均变化率答案C3.若函数f(x)=x2的图象上有一点P(2,4)及邻近点Q(2+Δx,4+Δy),则limΔx→0ΔyΔx=()A.4B.4x C.4+2(Δx)2D.4+2Δx 答案A解析limΔx→0ΔyΔx=limΔx→0(2+Δx)2-22Δx=limΔx→0(4+Δx)=4.故选A.4.已知函数f(x)=-x2+x,则f(x)从-1到-0.9的平均变化率为() A.3B.0.29C.2.09D.2.9答案D5.函数f(x)在x=a处可导,则limh→a f(h)-f(a)h-a=()A.f(a)B.f′(a)C.f′(h)D.f(h)答案B6.在x=1附近,取Δx=0.3,在四个函数①y=x;②y=x2;③y=x3;④y=1x中,平均变化率最大的是()A .④B .③C .②D .①答案B7.若f(x)=ax ,f ′(1)=1,则a 的值为()A .1B .-1C .2D .-2答案B解析f(1+Δx)-f(1)=a1+Δx -a =a (-Δx )1+Δx,f (1+Δx )-f (1)Δx =-a 1+Δx ,f ′(1)=lim Δx →0-a1+Δx =-a =1,所以a =-1.故选B.8.已知函数f(x)=1x ,则此函数在[1,1+Δx]上的平均变化率为________.答案-11+Δx解析Δy Δx =f (1+Δx )-f (1)Δx =11+Δx -1Δx=-11+Δx .9.已知f(x)=1x ,则lim Δx →0f (2+Δx )-f (2)Δx 的值是________.答案-1410.函数y =(3x -1)2在x =x 0处的导数为0,则x 0=________.答案13解析Δy =f(x 0+Δx)-f(x 0)=(3x 0+3Δx -1)2-(3x 0-1)2=18x 0Δx +9(Δx)2-6Δx ,∴ΔyΔx=18x 0+9Δx -6.∴lim Δx →0Δy Δx =18x 0-6=0,∴x 0=13.11.已知函数y =f(x)在x =x 0处的导数为11,则lim Δx →0f (x 0-Δx )-f (x 0)Δx=()A .11B .-11C.111D .-111答案B12.已知奇函数f(x)满足f′(-1)=1,则limΔx →0f (Δx -1)+f (1)Δx=()A .1B .-1C .2D .-2答案A解析由f(x)为奇函数,得f(1)=-f(-1),所以limΔx →0f (Δx -1)+f (1)Δx=lim Δx →0f (-1+Δx )-f (-1)Δx=f′(-1)=1.故选A.13.设f(x)=ax +4,若f′(1)=2,则a =________.答案2解析Δy =f(1+Δx)-f(1)=a(1+Δx)+4-a -4=aΔx.∴f ′(1)=lim Δx →0ΔyΔx =lim Δx →0a =a.又f′(1)=2,∴a =2.14.已知函数f(x)=2x 2+3x -5.(1)求当x 1=4,x 2=5时,函数增量Δy 和平均变化率Δy Δx ;(2)求当x 1=4,x 2=4.1时,函数增量Δy 和平均变化率Δy Δx;(3)若设x 2=x 1+Δx.分析(1)(2)题中的平均变化率的几何意义.解析f(x)=2x 2+3x -5,x 1=4,Δy =f(x 1+Δx)-f(x 1)=2(x 1+Δx)2+3(x 1+Δx)-5-(2x 12+3x 1-5)=2(Δx)2+(4x 1+3)Δx =2(Δx)2+19Δx.Δy Δx =2(Δx )2+19Δx Δx =2Δx +19.(1)当x 1=4,x 2=5时,Δx =1,Δy =2(Δx)2+19Δx =2+19=21,ΔyΔx=21.(2)当x 1=4,x 2=4.1时,Δx =0.1,Δy =2(Δx)2+19Δx =0.02+1.9=1.92.ΔyΔx=2Δx +19=19.2.(3)在(1)题中Δy Δx =f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1=f (5)-f (4)5-4,它表示抛物线上点P 0(4,39)与点P 1(5,60)连线的斜率,在(2)题中,Δy Δx =f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1=f (4.1)-f (4)4.1-4,它表示抛物线上点P 0(4,39)与点P 2(4.1,40.92)连线的斜率.15.若f′(x 0)=2,求limk →0f (x 0-k )-f (x 0)2k的值.解析令-k =Δx ,∵k →0,∴Δx →0.则原式可变形为limΔx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)-2Δx=-12lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx=-12f ′(x 0)=-12×2=-1.16.蜥蜴的体温与阳光的照射有关,其关系为T(t)=120t +5+15,其中T(t)为体温(单位:℃),t 为太阳落山后的时间(单位:min)(1)从t =0min 到t =10min ,蜥蜴的体温下降了多少?(2)从t =0min 到t =10min ,蜥蜴的体温的平均变化率是多少?它表示什么意义?(3)求T′(5),并说明它的实际意义.解析(1)在t =0和t =10时,蜥蜴的体温分别为T(0)=1200+5+15=39,T(10)=12010+5+15=23,则T(0)-T(10)=16,故从t =0到t =10,蜥蜴的体温下降了16℃.(2)平均变化率为T (10)-T (0)10=-1610=-1.6.它表示从t =0到t =10,蜥蜴的体温平均每分钟下降1.6℃.(3)T′(5)=lim Δt →0120(5+Δt )+5+15-1205+5-15Δt =-1.2,它表示t =5min 时蜥蜴体温下降的瞬时速度为1.2℃/min.1.设函数y =f(x),当自变量x 由x 0改变到x 0+Δx 时,函数值的改变量Δy =()A .f(x 0+Δx)B .f(x 0)+ΔxC .f(x 0)·ΔxD .f(x 0+Δx)-f(x 0)答案D解析函数值的改变量Δy 是表示函数y =f(x)在x =x 0+Δx 的函数值与在x =x 0的函数值之差,因此有Δy =f(x 0+Δx)-f(x 0).2.函数y =x 2+x 在x =1到x =1+Δx 之间的平均变化率为()A .Δx +2B .2Δx +(Δx)2C .Δx +3D .3Δx +(Δx)2答案C3.设f(x)为可导函数,且满足limx →0f (1)-f (1-2x )2x=-1,则f′(1)的值为()A .2B .-1C .1D .-2答案B4.函数y =x 2在x 0到x 0+Δx 之间的平均变化率为k 1,在x 0-Δx 到x 0之间的平均变化率为k 2,则k 1与k 2的大小关系为()A .k 1>k 2B .k 1<k 2C .k 1=k 2D .不确定答案D解析由定义可知k 1=2x 0+Δx ,k 2=2x 0-Δx ,因为Δx 可正、可负但不可为0,所以k 1与k 2大小不确定.故选D.5.如图是函数y =f(x)的图象,则:(1)函数f(x)在区间[-1,1]上的平均变化率为________;(2)函数f(x)在区间[0,2]上的平均变化率为________.解析(1)函数f(x)在区间[-1,1]上的平均变化率为f (1)-f (-1)1-(-1)=2-12=12.(2)由函数f(x)的图象知,f(x)1≤x≤1,1<x≤3,所以函数f(x)在区间[0,2]上的平均变化率为f(2)-f(0)2-0=3-322=34.答案(1)12(2)346.动点P沿x轴运动,运动方程为x=10t+5t2,式中t表示时间(单位:s),x表示距离(单位:m),求在20≤t≤20+Δt时间段内动点的平均速度,其中(1)Δt=1,(2)Δt=0.1.答案(1)215m/s(2)210.5m/s7.求函数y=sinx在区间0,π6和π3,π2上的平均变化率,并比较它们的大小.解析y=sinx在0,π6上的平均变化率为sinπ6-sin0π6-0=3π,在π3,π2上的平均变化率为sinπ2-sin π3π2-π3=3(2-3)π.因为2-3<1,所以3π>3(2-3)π,故在0,π6上的平均变化率较大.。
北师大版高中数学选修2-2《导数的概念和几何意义》同步测试题.docx
& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &鑫达捷 《导数的概念和几何意义》同步测试题1、函数()f x =12x =到2x =的平均变化率为 2、一个物体的运动方程为21t t s +-=其中s 的单位是米,t 的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是3、若0()4f x '=的值为 4、若()f a '=A ,则()()0lim x f a x f a x x∆→+∆--∆=∆ 5、已知函数()2ln 38f x x x =+,则0(12)(1)limx f x f x∆→-∆-∆的值等于 6、如果函数x 1)(=x f ,则x f x f x ∆-∆+→∆)4()4(lim 0的值等于________ 7、曲线y=e x在点(0,1)处的切线方程为_________________8、函数()ln f x x =的图像在1x =处的切线方程是9、设曲线2x y xe x =+在原点处切线与直线10x ay ++=垂直,则a = 10、曲线c mx x y ++=3在点P (1,n )处的切线方程为y =2x +1,其中m ,n ,c ∈R ,则m +n +c =________11、若点P 是曲线2ln y x x =-上任意一点,则点P 到直线2y x =-的最小距离为12、设函数xb ax x f -=)(,曲线)(x f y =在点))2(,2(f 处的切线方程为7x-4y-12=0,求)(x f y =的解析式和)(x f '.13、已知函数3431)(3+=x x f .(1)求函数)(x f 在点)4,2(P 处的切线方程;(2)求过点)4,2(P 的函数)(x f 的切线方程.。
河东教育北师大高中数学选修同步练习:第章 导数的概念及其几何意义 导数的概念
导数的概念及其几何意义 导数的概念 同步练习一,选择题:1.已知函数f(x)=2x+5,当x 从2变化到4时,函数的平均变化率是( )A 、 2B 、 4C 、 2D 、 -22.一个物体的运动方程为21s t t 其中S 的单位是米,t 的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是( )A 、 7米/秒B 、6米/秒C 、 5米/秒D 、 8米/秒4.32()32f x ax x =++,若(1)4f '-=,则a 的值等于( ) A .319 B .316 C .313 D .310 5.如果()f x 为偶函数,且导数()f x 存在,则()0f '的值为 ( )A .2B .1C .0D .-16、根据导数的定义,)(1'x f 等于( )A. 01010)()(lim 1x x x f x f x --→ B.x x f x f x ∆-→∆)()(lim 010 C.x x f x x f x ∆-∆+→∆)()(lim 110 D.xx f x x f x ∆-∆+→)()(lim 1101 7、 物体作直线运动的方程为)(t s s =,则10)4('=s 表示的意义是( )(A )经过4s 后物体向前走了10m (B )物体在前4s 内的平均速度为10m/s(C )物体在第4s 内向前走了10m (D )物体在第4s 时的瞬时速度为10m/s8、某人拉动一个物体前进,他所做的功W (J )是时间t (s )的函数t t t t W W 166)(23+-==,则他在时刻s t 2=时的功率为( )(A )4s J / (B )16s J / (C )5s J / (D )8s J /9、一辆汽车从停止时开始加速行驶,并且在5秒内速度)/(s m v 与时间t (s )的关系近似表示为t t t f v 10)(2+-==,则汽车在时刻1=t 秒时的加速度为( )(A )9s m / (B )92/s m (C )82/s m (D )72/s m10、 若函数x x x f +-=2)(的图像上一点)2,1(--及邻近一点)2,1(y x ∆+-∆+-,则=∆∆xy ( )(A )3 (B )2)(3x x ∆-∆ (C )2)(3x ∆- (D )x ∆-311、若函数)(x f 对于任意x ,有3'4)(x x f =,1)1(-=f ,则此函数为( )(A )1)(4+=x x f (B )2)(4-=x x f(C )1)(4-=x x f (D )2)(4+=x x f12、已知函数63)(23-+=x ax x f ,若4)1('=-f ,则实数a 的值为( )(A )319 (B )316 (C )313 (D )310 二,填空题: 13、一质点运动方程为2t s =,则质点在4=t 时的瞬时速度为 。
完整版导数的概念及其几何意义同步练习题理科教师版
导数的概念及其几何意义同步练习题 (理科)、选择题1. y 2x 1在(1,2)内的平均变化率为( B ) A . 3B.2C . .1 D. o2. 质点运动动规律 s t 2 3,则在时间(3,3t )中,相应的平均速度为(A )A . 6 tB• 6 t - C .3 t D . 9 tt3. 函数y =f (x )的自变量x 由x o 改变到x o +/x 时,函数值的改变量 /y 为(D )A.f (x o +/x )B.f (x o )+ /xC.f (x o )?/x D. f (x o +/x )- f (x o )4. 一质点运动的方程为 s = 5 — 3t 2,则在时间[1 , 1 + △ t ]内相应的平均速度为(D ) A. 3 △ t + 6 B. — 3 A t + 6 C. 3 △ t — 6 D. — 3 A t — 67. 曲线y=2x 2+1在点P (-1,3 )处的切线方程是(A ) A. y =-4 x -1B.y =-4 x -7 C. y =4x -1 D. y =4x -78. 过点(-1,2 )且与曲线y =3x 2-4 x +2在点M( 1,1 )处的切线平行的直线方程是( A. y =2x -1B.y =2x +1 C. y =2x +4 D .y =2x -49. 下面四个命题:① 若f '(X 。
)不存在,则曲线y = f (x )在点(X 。
,f (x 。
))处没有切线; ② 若曲线y = f (x )在点(x o , f (x o ))处有切线,则f ' (x o )必存在;③ 若f ' (x o )不存在,则曲线y =f (x )在点(x o , f (x o ))处的切线斜率不存在; ④ 曲线的切线和曲线有且只有一个公共点•其中,真命题个数是 (B )A. oB. 1C. 2D. 310. 曲线y = 2x 2上有一点A (2,8),则点A 处的切线斜率为(C ) A.4 B. 16 C. 8 D. 211. 曲线y = x 3 — 3x 2 + 1在点(1 , — 1)处的切线方程为(B ) A. y = 3x — 4 B. y =— 3x + 2 C. y =— 4x + 3 D. y = 4x — 5一A S12. 一直线运动的物体,从时间 t 到t + A t 时,物体的位移为A S ,那么Ai x n o 云为(A ) 5.设函数f (x )=—,则lim x? af(x )- f(a)等于(C )A.-- aB.C.D.3(t 是时间,s 是位移),则物体在时刻t = 2时的速度为(D )1917A. B. ~4C415D.13 7A .在t 时刻该物体的瞬时速度•当时间为A t 时物体的瞬时速度6.已知物体的运动方程为s =t 2+C.从时间t 到t + △ t 时物体的平均速度 D •以上说法均错误 2A . 1在点(2, e 2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为(曲线y=2sinx 在点P (n, 0)处的切线方程为13. (2012 •宝鸡检测)已知函数f (x ) = x 3 — x 在x = 2处的导数为f '⑵=11,则(D )A . f ' (2)是函数f (x ) = x 3— x 在x = 2时对应的函数值 B. f '⑵ 是曲线f (x ) = x 3— x 在点x = 2处的割线斜率 C. f ' (2)是函数f (x ) = x 3— x 在x = 2时的平均变化率⑵ 是 曲线f (x ) =x 3 — x 在点 x =2处的切线的斜率214. (2012 •上饶检测)函数y = 3x 在x = 1处的导数为( A . 2B . 31215. 设 f (x ) = ax + 4,若 f ' (1) = 2,贝U a 等于(A )16.设曲线y = ax 2在点(1 , a )处的切线与直线 2x — y — 6 = 0平行,则 a 等于(A . 1 B.17.已知曲线 122x y =4的一条切线斜率为 1 —21 一2,则切点的横坐标为18 .曲线 A. e 2B.2e 2C.4e 2D.19 . 函数 f(x)x 2在点(2, f (2))处的切线方程为20 . y 4x 4 B . y 4x 44x曲线y e x 在点A 处的切线与直线0平行, 则点 A 的坐标为(A )1,e 1(B ) 0,1 (C )1,e(D ) 0,221 .A. y 2x 2B.C.2x 2 D. y 2x 222 . 设曲线y x n1 *(n N )在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为 x n ,则捲 X 2 L X n 的值为(B )【答案】B 【解析】试题分析:因为, n n 1x n 1(n ,所以,y' (n 1)x n,曲线yn 1 *x (n N )在点(1,1)处的切线斜率为n+1,切线方程为(n 1)x令 y=0 得,x= —,即 x n ―,n 1 n 1所以 x , x 2 L x n12 32 3 4、填空题23.若质点M 按规律s = 2t 2 — 2运动,则在一小段时间[2,2 +△ t ]内,相应的平均速度_ 8 + 2A t24.已知函数y = f (x )的图像在点M』1 , f (1))处的切线方程是y =产+ 2,则f (1) + f ' (1) = 3325.曲线y = f (x ) = 2x — x 在点(1 , 1)处的切线方程为 _____________ .答案:x + y — 2= 0 26.直线y 2x b 与曲线y x 3ln x 相切,则b 的值为 -3 . ______ 27.(如图所示)函数y f(x)在点P 处的切线方程是y x 8,则f(5) f (5) = 2因为函数 y f (x)在点P 处的切线方程是 y x 8,所以J Q A【答案】 ■【解析】解:因为在两曲线y sinx 和y cosx 的交点(一,)处,两切线的斜率之积等于24 22 12=2即 4x + y — 4 = 0.f 5 =-1,f 5 =-5+8=3,所以f(5) f (5)=2.28 .在两曲线 y sinx 和y cosx 的交点(一,—)处,两切线的斜率之积等于4 ' 2.229.函数y = x 2在x = 处的导数值等于其函数值.2解析:y = f (x ) = X 在x = X o 处的导数值为f '(X o )f ( X 0+A x )— f ( X 0) ymi2=A m ^0( A x + 2x °) = 2x 0.由 2x 0= x °,解得x °= 0或x ° = 2.答案:0或2 230. (2012 •南昌调研)若一物体的运动方程为 s = 3t + 2,求此物体在三、解答题t = 1时的瞬时速度是61 31.求等边双曲线y =-在点x12,2处的切线的斜率,并写出切线方程. A y解析:••• y '=A X =阿1 1 x +A xxA x点£ 2在曲线上,切线的斜率 k = y ' x = 1=—4.二切线方程为y — 2=— 432.已知抛物线f (x ) = ax 2 + bx — 7过点(1,1),且过此点的切线方程为4x — y — 3= 0,求a , b 的值.a +b — 7 = 1由已知可得2a + b = 4 ,解得a =—4, b =1233. (2012 •榆林调研)已知曲线y = 1x 3上一点P 2, 3。
2.2导数的概念及其几何意义(讲义+典型例题+小练)(解析版)
2.2导数的概念及其几何意义(讲义+典型例题+小练)一.导数的定义:0000000()()()'()'|lim()()()'()'limx x x x f x x f x y f x x x f x y xf x x f x y f x f x y x=∆→∆→+∆-====∆+∆-===∆1.(1).函数在处的导数: (2).函数的导数:2.利用定义求导数的步骤:①求函数的增量:00()()y f x x f x ∆=+∆-;②求平均变化率:00()()f x x f x y x x+∆-∆=∆∆; ③取极限得导数:00'()lim x yf x x∆→∆=∆例1:1.设()()22lim2x f x f x x∆→+∆--∆=-∆,则曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线的倾斜角是( ) A .4π B .3π C .34π D .23π 【答案】C 【分析】根据导数的概念可得()21f '=-,再利用导数的几何意义即可求解. 【详解】 因为()()()022lim222x f x f x f x∆→+∆--∆'==-∆,所以()21f '=-,则曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线斜率为1-,故所求切线的倾斜角为34π. 故选:C2.已知函数()y f x =在0x x =处的导数为1,则()()000lim 2x f x x f x x∆→+∆-=∆( )A .0B .12C .1D .2【分析】由已知结合导数的定义即可直接求解. 【详解】解:因为函数()y f x =在0x x =处的导数为1, 则()()()()()0000000111limlim 2222x x f x x f x f x x f x f x x x ∆→∆→+∆-+∆-'===∆∆.故选:B . 【点睛】本题考查导数的概念,涉及极限的性质,属于基础题.举一反三:1.设()f x 是可导函数,且()()000lim 2x f x x f x x∆→+∆-=-∆,则0()f x '=( )A .2B .1-C .1D .2-【答案】D 【分析】由导数的定义可得()()0000lim ()x f x f x f x x x∆→+-'=∆∆,即可得答案.【详解】 根据题意,()()0000lim()2x f x f x f x x x∆→∆+-'==-∆,故0()2f x '=-. 故选:D . 【点睛】本题考查导数的定义,属于基础题. 2.若()02f x '=,则()()000lim2h f x h f x h→+-=______.【答案】1 【解析】 【分析】根据导数的几何定义即可计算.()()()()()000000011limlim 1222h h f x h f x f x h f x f x h h →→+-+-'===.故答案为:1.二.导数的几何意义:函数()f x 在0x 处导数的几何意义,曲线()y f x =在点()()00,P x f x 处切线的斜率是()0k f x '=。
江西省高二数学北师大版选修2-2同步精练:2.2导数的概念及其几何意义 Word版含答案
1.函数f (x )=1-3x 在x =2处的导数为( ). A .-3B .-2C .-5D .-12.设函数f (x )为可导函数,则0(1)(1)lim 2x f x f x∆→+∆-∆等于( ).A .f ′(1)B .2f ′(1)C .12f ′(1)D .f ′(2)3.如果过函数y =f (x )图像上点A (3,a )的切线与直线2x +y +1=0平行,则f ′(3)=( ).A .2B .12-C .-2D .124.已知曲线y =2ax 2+1过点,3),则在该点处的切线方程是( ). A .y =-4x -1B .y =4x -1C .y =4x -11D .y =-4x +75.已知曲线y =x 3上过点(2,8)的切线方程为12x -ay -16=0,则a =( ). A .-1B .1C .-2D .26.如果曲线y =x 3+x -10的一条切线与直线y =4x +3平行,则曲线与切线相切的切点坐标为( ).A .(1,-8)B .(-1,-12)C .(1,-8)或(-1,-12)D .(1,-12)或(-1,-8)7.已知函数y =f (x )的图像在点M (1,f (1))处的切线方程为y =12x +2,则f (1)+f ′(1)=__________.8.已知f (x )在x =6处可导,且f (6)=8,f ′(6)=3,则226[()][(6)]lim 6x f x f x →--=__________.9.已知点M (0,-1),过点M 的直线l 与曲线f (x )=13x 3-4x +4在点42,3⎛⎫- ⎪⎝⎭处的切线平行,求直线l 的方程.10.已知直线l 1为曲线y =x 2+x -2在点(1,0)处的切线,l 2为该曲线的另一条切线,且l 1⊥l 2,求直线l 2的方程.参考答案1.答案:A 解析:f ′(2)=00(2)(2)13(2)(132)lim limx x f x f x x x∆→∆→+∆--+∆--⨯=∆∆ =0lim x ∆→(-3)=-3.2.答案:B 解析:00(1)(1)1(1)(1)1limlim (1)222x x f x f f x f f x x ∆→∆→+∆-+∆-'==∆∆ .3.答案:B 解析:因为过点A (3,a )的切线与2x +y +1=0平行,所以过A 点的切线斜率f ′(3)=-2.4.答案:B 解析:由3=2a 2+1,得a =1或a =-1(舍去).又∵f ′(1)=22002(1)1(211)limlim x x a x a x∆→∆→+∆+-⨯+=∆(4+2Δx )=4, ∴在点(1,3)处的切线方程为y -3=4(x -1), ∴y =4x -1.5.答案:B 解析:k =3300(2)2limlim x x x x∆→∆→+∆-=∆[12+6Δx +(Δx )2]=12, ∴过点(2,8)的切线方程为y -8=12(x -2),即y =12x -16,∴a =1. 6.答案:B 解析:设切点坐标为P (x 0,y 0),则y 0=x 03+x 0-10.切线斜率为k =3300000()()10(10)lim x x x x x x x x∆→+∆++∆--+-∆=0lim x ∆→(3x 02+1)+3x 0·Δx +(Δx )2]=3x 02+1=4,∴x 0=±1.当x 0=1时,y 0=-8;当x 0=-1时,y 0=-12,即切点为(1,-8)或(-1,-12). 7.答案:3 解析:f (1)=12×1+2=52,f ′(1)=12,∴f (1)+f ′(1)=52+12=3. 8.答案:48 解析:f ′(6)=3,∴6()(6)lim6x f x f x →--=3.∴226[()][(6)]lim 6x f x f x →-- =6[()(6)][()(6)]lim6x f x f f x f x →-+-=[f (6)+f (6)]·f ′(6)=(8+8)×3=48. 9.答案:解:Δy =13(2+Δx )3-4(2+Δx )+4-311242433⎛⎫⨯-⨯+= ⎪⎝⎭(Δx )3+2(Δx )2, ∴13y x ∆=∆(Δx )2+2Δx , ∴2001limlim ()23x x y x x x ∆→∆→∆⎡⎤=∆+∆⎢⎥∆⎣⎦=0,即k =f ′(2)=0.∴直线l 的方程为y =-1.10.解:f ′(1)=220(1)(1)2(112)lim x x x x∆→+∆++∆--+-∆=3,即l 1的斜率为k 1=3,∴直线l 1的方程为y =3(x -1),即y =3x -3.设直线l 2过曲线y =x 2+x -2上的点P (x 0,x 02+x 0-2),∴f ′(x 0)=2200000()()2(2)lim x x x x x x x x∆→+∆++∆--+-∆=0lim x ∆→(2x 0+Δx +1)=2x 0+1,则直线l 2的斜率为k 2=f ′(x 0)=2x 0+1. 又∵l 1⊥l 2,∴k 1k 2=-1,即3(2x 0+1)=-1,∴x 0=23-,y 0=22233⎛⎫-- ⎪⎝⎭-2=209-.∴切点为220,39⎛⎫-- ⎪⎝⎭,斜率k 2=13-,∴直线l 2的方程为y +2012933x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, ∴3x +9y +22=0.。
(完整版)导数的概念及其几何意义同步练习题(教师版)
导数的概念及其几何意义同步练习题一、选择题1. 21y x =+在(1,2)内的平均变化率为( B )A .3B .2C .1D .02. 质点运动动规律23s t =+,则在时间(3,3)t +∆中,相应的平均速度为( A )A .6t +∆B .96t t+∆+∆ C .3t +∆ D .9t +∆3. 函数y =f (x )的自变量x 由x 0改变到x 0+⊿x 时,函数值的改变量⊿y 为( D ) A.f (x 0+⊿x ) B.f (x 0)+⊿x C. f (x 0)•⊿x D. f (x 0+⊿x )- f (x 0)4.已知函数y =f (x )=2x 2-1的图像上一点(1,1)及邻近一点(1+⊿x ,1+⊿y ),则等于( C )A.4B.4xC.4+2⊿xD.4+2(⊿x )25. 一质点运动的方程为s =5-3t 2,则在时间[1,1+Δt ]内相应的平均速度为( D ) A. 3Δt +6 B. -3Δt +6 C. 3Δt -6 D. -3Δt -66.若函数y =f (x )在x 0处可导,则000()()lim h f x h f x h®+-的值( B )A.与x 0,h 有关B.仅与x 0有关,而与h 无关C. 仅与h 有关,而与x 0无关D. 与x 0,h 都无关7. 函数y =x +1x在x =1处的导数是( C )A.2B.1C.0D.-1 8.设函数f (x )=,则()()limx af x f a x a®--等于( C )A.1a -B.2aC.21a- D.21a 9. 下列各式中正确的是( D )A. y ′|x =x 0=li m Δx →0 f (x -Δx )-f (x 0)ΔxB. y ′|x =x 0=li m Δx →0 f (x 0+Δx )+f (x 0)ΔxC. f ′(x 0)=li m Δx →0 f (x 0-Δx )-f (x 0)ΔxD. f ′(x )=li m Δx →0 f (x 0)-f (x 0-Δx )Δx10. 设函数f (x )可导,则lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)3Δx等于( C ) A. f ′(1) B. 不存在 C. 13f ′(1) D. 以上都不对11. 设函数f (x )=ax +4,若f ′(1)=2,则a 等于( A ) A. 2 B. -2 C. 3 D. 不确定12. 已知物体的运动方程为s =t 2+3t(t 是时间,s 是位移),则物体在时刻t =2时的速度为(D)A. 194B. 174C. 154D. 13413.曲线y=2x 2+1在点P (-1,3)处的切线方程是( A ) A.y =-4x -1 B.y =-4x -7 C.y =4x -1 D.y =4x -714.过点(-1,2)且与曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线平行的直线方程是( C ) A.y =2x -1 B.y =2x +1 C.y =2x +4 D .y =2x -4 15. 下面四个命题:①若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处没有切线; ②若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处有切线,则f ′(x 0)必存在;③若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线斜率不存在; ④曲线的切线和曲线有且只有一个公共点. 其中,真命题个数是( B ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 316. 函数y =f (x )的导函数f ′(x 0)图像如图所示,则在y =f (x )的图像上A 、B 的对应点附近,有( A )A. A 处下降,B 处上升B. A 处上升,B 处下降C. A 处下降,B 处下降D. A 处上升,B 处上升17. 曲线y =2x 2上有一点A (2,8),则点A 处的切线斜率为( C ) A.4 B. 16 C. 8 D. 218. 曲线y =x 3-3x 2+1在点(1,-1)处的切线方程为( B ) A. y =3x -4 B. y =-3x +2 C. y =-4x +3 D. y =4x -519.一直线运动的物体,从时间t 到t +Δt 时,物体的位移为Δs ,那么lim Δx →0ΔsΔt为( ) A .在t 时刻该物体的瞬时速度 B .当时间为Δt 时物体的瞬时速度 C .从时间t 到t +Δt 时物体的平均速度 D .以上说法均错误解析:选A.根据导数的概念可知,lim Δx →0 ΔsΔt 表示瞬时变化率,即t 时刻该物体的瞬时速度. 20. (2012·宝鸡检测)已知函数f (x )=x 3-x 在x =2处的导数为f ′(2)=11,则( D )A .f ′(2)是函数f (x )=x 3-x 在x =2时对应的函数值B .f ′(2)是曲线f (x )=x 3-x 在点x =2处的割线斜率C .f ′(2)是函数f (x )=x 3-x 在x =2时的平均变化率D .f ′(2)是曲线f (x )=x 3-x 在点x =2处的切线的斜率21.已知函数y =f (x )的图像如图,则f ′(x A )与f ′(x B )的大小关系是( )A .f ′(x A )>f ′(xB ) B .f ′(x A )<f ′(x B )C .f ′(x A )=f ′(x B )D .不能确定 解析:选B.f ′(x A )和f ′(x B )分别表示函数图像在点A 、B 处的切线斜率,故f ′(x A )<f ′(x B ).22.(2012·上饶检测)函数y =3x 2在x =1处的导数为( ) A .2 B .3 C .6 D .12解析:选C.f ′(1)=lim Δx →0 3(1+Δx )2-3×12Δx =lim Δx →0 3+6Δx +3(Δx )2-3Δx =6. 23.设f (x )=ax +4,若f ′(1)=2,则a 等于( )A .2B .-2C .3D .-3 解析:选A.∵f (1+Δx )-f (1)Δx =a (1+Δx )+4-a -4Δx=a ,∴f ′(1)=a ,又f ′(1)=2,∴a =2.24.设曲线y =ax 2在点(1,a )处的切线与直线2x -y -6=0平行,则a 等于( ) A .1 B.12 C .-12D .-1解析:选A.令f (x )=y =ax 2,则2=k =f ′(1)=lim Δx →0f (1+Δx )-f (1)Δx=2a ,故a =1.25.已知曲线y =x 24的一条切线斜率为12,则切点的横坐标为 ( A )A .1B .2C .3D .426.一物体的运动方程是s =12at 2(a 为常数),则该物体在t =t 0时的瞬时速度是 ( A )A .at 0B .-at 0 C.12at 0 D .2at 0二、填空题27. 在曲线y =x 2+1的图像上取一点(1,2)及附近一点(1+Δx,2+Δy ),则Δy Δx为_Δx +2____.28. 若质点M 按规律s =2t 2-2运动,则在一小段时间[2,2+Δt ]内,相应的平均速度_ 8+2Δt _.29.已知函数y =f (x )的图像在点M (1,f (1))处的切线方程是y =12x +2,则f (1)+f ′(1)=__3___.30.曲线y =f (x )=2x -x 3在点(1,1)处的切线方程为________.答案:x +y -2=031.函数y =x 2在x =________处的导数值等于其函数值.解析:y =f (x )=x 2在x =x 0处的导数值为f ′(x 0) =lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx=lim Δx →0(Δx +2x 0)=2x 0.由2x 0=x 20,解得x 0=0或x 0=2.答案:0或2 32. (2012·南昌调研)若一物体的运动方程为s =3t 2+2,求此物体在t =1时的瞬时速度是 633.过点P (-1,2)且与曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线平行的直线方程是___2x -y +4=0__.34.函数f (x )=3x 2-4x 在x =-1处的导数是 . 解析. Δy =1+Δx -1,Δy Δx =1+Δx -1Δx =11+Δx +1. lim Δx →011+Δx +1=12,∴ y ′| x =1=12.三、解答题35. 已知函数f (x )=2x 2+3x -5.(1)求当x 1=4,且Δx =1时,函数增量Δy 和平均变化率Δy Δx ;(2)求当x 1=4,且Δx =0.1时,函数增量Δy 和平均变化率ΔyΔx ;(3)求当x 1=4,且Δx =0.01时,函数增量Δy 和平均变化率ΔyΔx;解析: f (x )=2x 2+3x -5,∴ Δy =f (x 1+Δx )-f (x 1)=2(x 1+Δx )2+3(x 1+Δx )-5-(2×x 21+3×x 1-5)=2[(Δx )2+2x 1Δx ]+3Δx =2(Δx )2+(4x 1+3)Δx .(1)当x 1=4,Δx =1时,Δy =2+(4×4+3)×1=21,∴ Δy Δx =211=21.(2)当x 1=4,Δx =0.1时,Δy =2×0.12+(4×4+3)×0.1=1.92.∴ Δy Δx =1.920.1=19.2.(3)当x 1=4,Δx =0.01时,Δy =2×0.012+(4×4+3)×0.01=0.190 2,∴ Δy Δx =0.190 20.014=19.02.36. 已知自由落体的运动方程为s =12gt 2,求:(1)落体在t 0到t 0+Δt 这段时间内的平均速度;(2)落体在t 0时的瞬时速度;(3)落体在t 0=2 s 到t 1=2.1 s 这段时间内的平均速度;(4)落体在t =2 s 时的瞬时速度. 解析: (1)落体在t 0到t 0+Δt 这段时间内(即Δt 时间内)取得的路程增量为Δs =12g (t 0+Δt )2-12gt 20.因此,落体在这段时间内的平均速度为v =Δs Δt =12g t 0+Δt 2-12gt 20Δt =12g (2t 0+Δt ).(2)落体在t 0时的瞬时速度为v =lim Δt →0v =lim Δt →0 12g (2t 0+Δt )=gt 0. (3)落体在t 0=2 s 到t 1=2.1 s 时,其时间增量Δt =t 1-t 0=0.1 s ,由(1)知平均速度为v =12g (2×2+0.1)=2.05g ≈2.05×9.8=20.09(m/s).(4)由(2)知落体在t 0=2 s 的瞬时速度为v =g ×2≈9.8×2=19.6(m/s).37. 求等边双曲线y =1x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2处的切线的斜率,并写出切线方程. 解析:∵ y ′=lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 1x +Δx -1x Δx =lim Δx →0 -1x 2+x Δx =-1x 2,又 点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2在曲线上, ∴ 切线的斜率 k =y ′⎪⎪⎪x =12=-4.∴ 切线方程为 y -2=-4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12, 即 4x +y -4=0.38. 在曲线y =x 2上过哪一点的切线,(1)平行于直线y =4x -5; (2)垂直于直线2x -6y +5=0;(3)与x 轴成135°的倾斜角.解析: f ′(x )=lim Δx →0 f x +Δx -f x Δx =lim Δx →0 x +Δx 2-x 2Δx =2x . 设点P (x 0,y 0)是满足条件的点.(1)因为切线与直线y =4x -5平行,所以2x 0=4,x 0=2,y 0=4,即点P (2,4).(2)因为切线与直线2x -6y +5=0垂直,所以2x 0·13=-1,得x 0=-32,y 0=94,即点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,94. (3)因为切线与x 轴成135°的倾斜角,所以其斜率为-1.即 2x 0=-1,得x 0=-12,y 0=14,即点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,14. 39.已知抛物线f (x )=ax 2+bx -7过点(1,1),且过此点的切线方程为4x -y -3=0,求a ,b 的值.解析:f′(x)=li m Δx→0 a x +Δx 2+b x +Δx -7-ax 2-bx +7Δx=li m Δx →0 (a ·Δx +2ax +b )=2ax +b . 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a +b -7=12a +b =4,解得a =-4,b =1240. (2012·榆林调研)已知曲线y =13x 3上一点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,83。
高中数学 3.2 导数的概念及其几何意义同步精练 北师大
高中数学 3.2 导数的概念及其几何意义同步精练 北师大版选修1-11.下列说法正确的是( )A .若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处就没有切线B .若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处有切线,则f ′(x 0)必存在C .若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线斜率不存在D .若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处切线的斜率不存在,则曲线在该点处就没有切线2.若函数f (x )在x 0处可导,则lim Δx →0f (x 0-Δx )-f (x 0)Δx 等于( ) A .f ′(x 0) B .-f ′(x 0) C .f (x 0) D .-f (x 0)3.抛物线y =14x 2在点Q (2,1)处的切线方程是( ) A .x -y +1=0 B .x -y -1=0 C .x +y +1=0 D .x +y -1=04.若运动物体的位移s =12gt 2(g =9.8 m/s 2),则该物体在t =2 s 时的瞬时速度为( ) A .19.6 m/s B .9.8 m/sC .4.9 m/sD .39.2 m/s 5.曲线f (x )=x 2+3x 在点A (2,10)处的切线斜率k 等于( )A .7B .6C .5D .4 6.已知曲线y =ax 2在点(1,a )处的切线与直线2x -y -6=0平行,则a 等于( )A .1 B.12 C .-12 D .-17.函数f (x )=x 在x =1处的导数为________.8.曲线f (x )=12x 2-2在点⎝⎛⎭⎪⎫-1,-32处切线的倾斜角为________. 9.某块正方形铁板在0 ℃时,边长为10 cm ,加热后会膨胀.当温度为t ℃时,边长变为10(1+at ) cm ,a 为常数,则该铁板面积对温度t 的瞬时膨胀率为________.10.求曲线y =f (x )=1x和y =f (x )=x 2在它们的交点处的两条切线与x 轴所围成的三角形的面积.11.已知曲线C :y =f (x )=13x 3+43. (1)求曲线C 在横坐标为2的点处的切线方程;(2)(1)中的切线与曲线C 是否还有其他的公共点?参考答案1. 解析:当切线斜率不存在时,其切线方程为x =x 0.答案:C2. 解析:lim Δx →0f (x 0-Δx )-f (x 0)Δx =-lim Δx →0f [x 0+(-Δx )]-f (x 0)-Δx=-f ′(x 0),故选B. 答案:B3. 解析:由导数的定义,可得lim Δx →0Δy Δx =lim Δx →014(2+Δx )2-14×22Δx=lim Δx →0⎝ ⎛⎭⎪⎫1+14Δx =1, 所以抛物线y =14x 2在点Q (2,1)处的导数为1. 又点Q (2,1)在抛物线上,所以所求的切线方程为y -1=x -2,即x -y -1=0. 答案:B4. 答案:A5. 解析:利用导数的定义及其几何意义直接求结果.k =f ′(2)=7.答案:A6. 解析:令f (x )=y =ax 2,则曲线在点(1,a )处的切线斜率k =f ′(1),即2=k =f ′(1)=lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)Δx=2a ,故a =1. 答案:A7. 解析:∵f (1+Δx )-f (1)=1+Δx -1,f (1+Δx )-f (1)Δx =1+Δx -1Δx =11+Δx +1, ∴li m Δx →011+Δx +1=12.∴f ′(1)=12. 答案:128. 解析:f ′(-1)=li m Δx →0f (-1+Δx )-f (-1)Δx =-1,即曲线f (x )=12x 2-2在点⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-32处切线的斜率为-1,故倾斜角为135°. 答案:135°9. 解析:设温度的增量为Δt ,则铁板面积S 的增量ΔS =200(a +a 2t )Δt +100a 2(Δt )2,因此ΔS Δt=200(a +a 2t )+100a 2Δt , 令Δt →0,则S ′(t )=200(a +a 2t ).即铁板面积对温度t 的瞬时膨胀率为200(a +a 2t ).答案:200(a +a 2t )10.解:由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =1x,y =x 2得曲线的交点是A (1,1).对曲线y =f (x )=1x求导数, f ′(x )=lim Δx →0Δy Δx =lim Δx →01x +Δx -1x Δx =lim Δx →0-1x 2+x Δx =-1x 2. 曲线y =1x在点A 处的切线斜率k 1=f ′(1)=-1,切线方程是l 1:y =-x +2. 对曲线y =f (x )=x 2求导数,f ′(x )=lim Δx →0Δy Δx =lim Δx →0(x +Δx )2-x 2Δx=lim Δx →02x Δx +(Δx )2Δx=lim Δx →0(2x +Δx )=2x . 曲线y =x 2在点A 处的切线斜率k 2=f ′(1)=2,切线方程是l 2:y =2x -1. 又l 1,l 2与x 轴的交点坐标分别为(2,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0. 所以它们与x 轴所围成的三角形的面积S =12×⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12×1=34. 11. 解:(1)将x =2代入曲线C 的方程得y =4,∴切点为P (2,4).∴Δy Δx =f (2+Δx )-f (2)Δx =4+2Δx +13(Δx )2, ∴lim Δx →0Δy Δx =lim Δx →0⎣⎢⎡⎦⎥⎤4+2Δx +13(Δx )2=4.∴k =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)由题意联立方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧ y =4x -4,y =13x 3+43,即(x -2)2(x +4)=0, 解得x 1=2,x 2=-4.当x =2时,y =4,当x =-4时,y =-20.∴公共点的坐标为(2,4)或(-4,-20),即切线与曲线C 的公共点除了切点(2,4)外,还有另外一点(-4,-20).。
导数的概念和几何意义同步练习题(教师版)
导数的概念和几何意义同步练习题一、选择题1.若幂函数()y f x =的图像经过点11(,)42A ,则它在A 点处的切线方程是( ) A. 4410x y ++= B. 4410x y -+= C .20x y -= D. 20x y +=【答案】B 【解析】试题分析:设()af x x =,把11(,)42A 代入,得1142a =,得12a =,所以12()f x x ==()f x '=,1()14f '=,所以所求的切线方程为1124y x -=-即4410x y -+=,选B.考点:幂函数、曲线的切线.2.函数()x e x f x cos =的图像在点()()0,0f 处的切线的倾斜角为( ) A 、4π B 、0 C 、43πD 、1 【答案】A 【解析】试题分析:由)sin (cos )('x x e x f x -=,则在点()()0,0f 处的切线的斜率1)0('==f k ,1.利用导数求切线的斜率;2.直线斜率与倾斜角的关系 3.曲线xy e =在点2(2)e ,处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )A.2e B.22e C.24eD.22e 【答案】D 【解析】试题分析:∵点2(2)e ,在曲线上,∴切线的斜率'222xx x k ye e --===,∴切线的方程为22(2)y e e x -=-,即220e x y e --=,与两坐标轴的交点坐标为2(0,)e -,(1,0),∴221122e S e =⨯⨯=.考点:1.利用导数求切线方程;2.三角形面积公式.4.函数2()f x x =在点(2,(2))f 处的切线方程为( ) A .44y x =-B .44y x =+C .42y x =+D .4y =【答案】A 【解析】试题分析:由x x f 2)(='得切线的斜率为4)2(='f ,又4)2(=f ,所以切线方程为)2(44-=-x y ,即44-=x y .也可以直接验证得到。
导数的概念和几何意义同步练习题(教师版)解析
1导数的概念和几何意义同步练习题一、选择题1.若幂函数(y f x =的图像经过点11(,42A ,则它在A 点处的切线方程是( A. 4410x y ++= B. 4410x y -+= C .20x y -= D. 20x y +=【答案】B 【解析】试题分析:设(af x x =,把11(,42A 代入,得1142a =,得12a =,所以12(f x x =(f x '=,1(14f '=,所以所求的切线方程为1124y x -=-即4410x y -+=,选B.考点:幂函数、曲线的切线.2.函数(x e x f xcos =的图像在点((0,0f 处的切线的倾斜角为(A 、4π B 、0 C 、43π D 、1 【答案】A 【解析】试题分析:由sin (cos ('x x e x f x -=,则在点((0,0f 处的切线的斜率10('==f k ,1.利用导数求切线的斜率;2.直线斜率与倾斜角的关系3.曲线xy e =在点2(2e ,处的切线与坐标轴所围三角形的面积为(A.2e B.22e C.24eD.22e 【答案】D 【解析】试题分析:∵点2(2e ,在曲线上,∴切线的斜率'222xx x k y e e --===,∴切线的方程为22(2y e e x -=-,即220e x y e --=,与两坐标轴的交点坐标为2(0,e -,(1,0,∴221122e S e =⨯⨯=.考点:1.利用导数求切线方程;2.三角形面积公式.4.函数2(f x x =在点(2,(2f 处的切线方程为( A .44y x =-B .44y x =+C .42y x =+D .4y =【答案】A 【解析】试题分析:由x x f 2(='得切线的斜率为42(='f ,又42(=f ,所以切线方程为2(44-=-x y ,即44-=x y .也可以直接验证得到。
人教版高中数学选择性必修第二册5.1.2导数的概念及其几何意义第2课时 同步作业(含解析)
人教版高中数学选择性必修第二册5.1.2导数的概念及其几何意义第2课时同步作业(原卷版)1.设f′(x 0)=0,则曲线y =f(x)在点(x 0,f(x 0))处的切线()A .不存在B .与x 轴平行或重合C .与x 轴垂直D .与x 轴斜交2.已知函数y =f(x)的图象如右图所示,则f′(x A )与f′(x B )的大小关系是()A .f ′(x A )>f′(xB )B .f ′(x A )<f′(x B )C .f ′(x A )=f′(x B )D .不能确定3.下列说法正确的是()A .曲线的切线和曲线有交点,这点一定是切点B .过曲线上一点作曲线的切线,这点一定是切点C .若f′(x 0)不存在,则曲线y =f(x)在点(x 0,f(x 0))处无切线D .若曲线y =f(x)在点(x 0,f(x 0))处有切线,则f′(x 0)不一定存在4.已知曲线y =f(x)在点P(x 0,f(x 0))处的切线方程为2x +y +1=0,那么()A .f ′(x 0)=0B .f′(x 0)<0C .f ′(x 0)>0D .f′(x 0)不能确定5.曲线y =x 3在点P 处的切线斜率为3,则点P 的坐标为()A .(-2,-8)B .(1,1),(-1,-1)C .(2,8)D.-12,-186.设曲线y =ax 2在点(1,a)处的切线与直线2x -y -6=0平行,则a =()A .1 B.12C .-12D .-17.如图所示,函数f(x)的图象是折线段ABC ,其中A ,B ,C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则limΔx →0f (1+Δx )-f (1)Δx=()A .0B .-2C .2D .38.设f(x)=2x ,则lim x →a f (x )-f (a )a -x =()A .-2aB.2a C .-2a2D.2a 29.曲线y =xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为________.10.如图是函数f(x)及f(x)在点P 处切线的图象,则f(2)+f′(2)=________.11.若f(x)=x 3+x -1,f ′(x 0)=4,则x 0的值为()A .1B .-1C .±1D .±3312.已知曲线f(x)=2x 2+4x 在点P 处的切线的斜率为16,则点P 的坐标为________.13.若曲线y =2x 3上某点处切线的斜率等于6,求此点的坐标.14.点P 在曲线f(x)=x 2+1上,且曲线在点P 处的切线与曲线y =-2x 2-1相切,求点P 的坐标.15.已知曲线f(x)=x ,g(x)=1x .(1)求两条曲线的交点坐标;(2)过两曲线交点作两条曲线的切线,求出切线方程;(3)求过交点的f(x)的切线与坐标轴围成的三角形面积.1.下列命题正确的是()A.若f(x)=x,则f′(0)=0B.已知函数f(x)=2x2+1,若(1+Δx,3+Δy)为图象上点(1,3)的邻近点,则ΔyΔx=4+2Δx C.加速度是动点位移函数s(t)对时间t的导数D.曲线y=x3在点(0,0)处没有切线2.设f(x)在定义域内的每一点处都存在导数,且满足limΔx→0f(1)-f(1-Δx)Δx=-1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为________.3.曲线y=12x2在点1,12处的切线方程为________.人教版高中数学选择性必修第二册5.1.2导数的概念及其几何意义第2课时同步作业(解析版)1.设f′(x0)=0,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线()A.不存在B.与x轴平行或重合C.与x轴垂直D.与x轴斜交答案B2.已知函数y=f(x)的图象如右图所示,则f′(x A)与f′(x B)的大小关系是()A.f′(x A)>f′(x B)B.f′(x A)<f′(x B)C.f′(x A)=f′(x B)D.不能确定答案B3.下列说法正确的是()A.曲线的切线和曲线有交点,这点一定是切点B.过曲线上一点作曲线的切线,这点一定是切点C.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处无切线D.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,则f′(x0)不一定存在答案D4.已知曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为2x+y+1=0,那么()A.f′(x0)=0B.f′(x0)<0C.f′(x0)>0D.f′(x0)不能确定答案B5.曲线y=x3在点P处的切线斜率为3,则点P的坐标为()A.(-2,-8)B.(1,1),(-1,-1)C.(2,8)-1 2,-答案B6.设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a=() A.1 B.12C.-12D.-1答案A7.如图所示,函数f(x)的图象是折线段ABC ,其中A ,B ,C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则limΔx →0f (1+Δx )-f (1)Δx=()A .0B .-2C .2D .3答案B解析由导数的概念和几何意义,知lim Δx →0f (1+Δx )-f (1)Δx =f′(1)=k AB =0-42-0=-2.8.设f(x)=2x ,则lim x →a f (x )-f (a )a -x =()A .-2aB.2a C .-2a 2D.2a 2答案D解析limx →a 2x -2a a -x =lim x →a 2ax =2a 2.9.曲线y =xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为________.答案2x -y +1=0解析f′(-1)=lim Δx →0Δx -1Δx -1+2-(-1)Δx=lim Δx →02Δx +1=2,故切线方程为y +1=2(x+1),即2x -y +1=0.10.如图是函数f(x)及f(x)在点P 处切线的图象,则f(2)+f′(2)=________.答案98解析由题图知,切线方程为x 4+y4.5=1,f(2)=4.5=94,f ′(2)=-4.54=-98.∴f(2)+f′(2)=94-98=98.11.若f(x)=x3+x-1,f′(x0)=4,则x0的值为() A.1B.-1 C.±1D.±33答案C解析f′(x0)=limΔx→0f(x0+Δx)-f(x0)Δx=lim Δx→0(x0+Δx)3+(x0+Δx)-1-(x03+x0-1)Δx=limΔx→0[3x02+1+3x0·Δx+(Δx)2]=3x02+1=4.解得x0=±1.12.已知曲线f(x)=2x2+4x在点P处的切线的斜率为16,则点P的坐标为________.答案(3,30)解析设P(x0,2x02+4x0),则f′(x0)=limΔx→0f(x0+Δx)-f(x0)Δx=lim Δx→02(Δx)2+4x0Δx+4ΔxΔx=4x0+4.又∵f′(x0)=16,∴4x0+4=16.∴x0=3.∴f(x0)=30,则点P的坐标为(3,30).13.若曲线y=2x3上某点处切线的斜率等于6,求此点的坐标.解析∵y′|x=x0=limΔx→02(x0+Δx)3-2x03Δx=6x02,∴6x02=6.∴x0=±1.故(1,2),(-1,-2)为所求.14.点P在曲线f(x)=x2+1上,且曲线在点P处的切线与曲线y=-2x2-1相切,求点P 的坐标.解析设P(x0,y0),则y0=x02+1.f′(x0)=limΔx→0(x0+Δx)2+1-(x02+1)Δx=2x0.所以过点P的切线方程为y-y0=2x0(x-x0),即y=2x0x+1-x02.而此直线与曲线y=-2x2-1相切,所以切线与曲线y=-2x2-1只有一个公共点.y=2x0x+1-x02,y=-2x2-1,得2x 2+2x 0x +2-x 02=0.即Δ=4x 02-8(2-x 02)=0.解得x 0=±233,y 0=73.所以点P-233,15.已知曲线f(x)=x ,g(x)=1x .(1)求两条曲线的交点坐标;(2)过两曲线交点作两条曲线的切线,求出切线方程;(3)求过交点的f(x)的切线与坐标轴围成的三角形面积.解析(1)=x ,=1x,=1,=1,∴两曲线的交点坐标为(1,1).(2)对曲线f(x)=x ,f ′(1)=lim Δx →01+Δx -1Δx=lim Δx →011+Δx +1=12,∴y =f(x)在点(1,1)处的切线方程为y -1=12(x -1),即x -2y +1=0.对g(x)=1x,有g ′(1)=lim Δx →011+Δx -1Δx =lim Δx →0-11+Δx =-1,∴g(x)在(1,1)处的切线方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.(3)由(2)知y =f(x)在(1,1)处的切线方程为x -2y +1=0,令x =0,得y =12;令y =0,得x =-1,∴切线与坐标轴围成的三角形面积S =12×12×1=14.1.下列命题正确的是()A .若f(x)=x ,则f′(0)=0B .已知函数f(x)=2x 2+1,若(1+Δx ,3+Δy)为图象上点(1,3)的邻近点,则ΔyΔx =4+2ΔxC .加速度是动点位移函数s(t)对时间t 的导数D .曲线y =x 3在点(0,0)处没有切线答案B解析C ,D 显然错误,对于A.∵f ′(x)=limΔx →0f (x +Δx )-f (x )Δx=12x -12,∴f′(0)不存在.故A 错误.对于B ,Δy Δx =f (1+Δx )-f (1)Δx =4+2Δx.故B 正确.故选B.2.设f(x)在定义域内的每一点处都存在导数,且满足limΔx →0f (1)-f (1-Δx )Δx=-1,则曲线y =f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为________.答案-1解析由题意得limΔx →0f[1+(-Δx )]-f (1)-Δxf′(1)=-1,则曲线y =f(x)在(1,f(1))处的切线的斜率为f ′(1)=-1.3.曲线y =12x 2________.答案y =x -12解析∵f′(1)=lim Δx →012(1+Δx )2-12Δx=lim Δx →0Δx +12(Δx )2Δx =lim Δx →0+12Δx1,1,则切线方程为y -12=1×(x -1),即y =x -12.。
导数概念运算几何意义同步测试
导数概念运算几何意义同步测试一、选择题1、有下列三个命题:①f '(x 0)与f '(x)都称为f(x)的导数,它们有相同的意义;②f '(x 0)是f(x 0)的导数;③f '(x 0)是f '(x)在x =x 0时的函数值.其中正确的个数是 ( B ) A.0 B.1 C.2 D.3 提示:①②都不对,只有③正确,故选B. 2、已知y =x 42+e x,那么y '等于( C )A.4x 3-e x(2+e x )2B.4x 3(2+e x )+x 4e x (2+e x )2 C.4x 3(2+e x )-x 4e x (2+e x )2 D.4x 3+e x(2+e x )2提示:y '=(x 42+e x )'=4x 3(2+e x )-x 4e x(2+e x )2,故选C.3、 若f(x)为偶函数,且f '(x)存在,则f '(0)= ( A )A.0 B.1 C.-1 D.-x 提示:∵f(x)为偶函数,∴f(x)=f(-x),∴f '(x)=f '(-x),∴f '(0)=-f '(-0),∴f '(0)=0,故选A. 4﹑函数y =(13x 3+x 2+1)(x 2-3x +2)的导数是( A )A.53x 4-7x 2+6x -3 B.53x 4-x 3-4x 2+4xCx 2+4x -3D.2x 3+x 2-6x提示:y '=(13x 3+x 2+1)'(x 2-3x +2)-(13x 3+x 2+1)(x 2-3x +2)'=53x 4-7x 2+6x -3,故选A.5﹑已知函数f(x)在x =1处导数为3,则f(x)的解析式可能为( )A.f(x)=(x -1)2+3(x -1)B.f(x)=2(x -1)C.f(x)=2(x -1) 2D.f(x)=x -1提示:f(x)=(x -1)2+3(x -1)的导数为f '(x)=2(x -1)+3,∴f '(1)=3,故选A. 6﹑已知两条曲线y =x 2-1与y =1-x 3在x =x 0处的点的切线互相平行,则x 0的值为 ( A )A .0或-23B .0C .-23D .0或-32提示:y ′=2x 与y ′=-3x 2,由2x =-3x 2,得x =0或-23,故选A.x7﹑一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的距离为s =14t 4–53t 3+2t 2,那么速度为零的时刻是( D )A.1秒末B.0秒末C.4秒末D.0,1,4秒末提示:由s '=(14t 4)'–(53t 3)'+(2t 2)'=0,求得t =0,1,4,故选D.8﹑设f(x)为可导函数,且满足lim x →0f(1)﹣f(1﹣2x)2x=﹣1,则过曲线y =f(x)上点(1,f (1))处的切线斜率为( B )A .2B .-1C .1D .-2提示:lim x →0f(1)﹣f(1﹣2x)2x=lim x →0f(1)﹣f(1﹣2x)1–(1–2x),根据导函数的定义f ′(1)=﹣1,故选B.9、在曲线y =x 3+3x 2+6x ﹣10的切线中,斜率最小的切线方程是 ( A )A .3x ﹣y ﹣11=0B .2x ﹣y ﹣11=0C .3x ﹣y +11=0D .2x ﹣y +11=0 提示:设点P (x 0,y 0)是曲线上任一点,则过点P 的斜率为k = y '|x =x 0=3x 02+6x 0+6=3(x 0+1)2+3,当x 0=﹣1时,k 有最小值3,此时P 的坐标为(﹣1,﹣14)∴切线的方程为3x ﹣y ﹣11=0,故选A.10﹑已知曲线C :3x 2-y +1=0与直线y =a 交于A 、B 两点,若曲线C 在A 、B 两点处的切线互相垂直,则实数a 的值为 ( C )(A )43(B )16(C )1312(D )±16提示:求函数y =3x 2+1的导数,得y ′=6x ,又由条件易得A(a ﹣13,a)、B(﹣a ﹣13,a),则由垂直的条件有6·a ﹣13·6·(﹣a ﹣13)=﹣1,解得a =1312,故选C. 11﹑已知函数f(x)(0≤x ≤1)的图像的一段圆弧(如图所示),若0<x 1<x 2<1,则( )A .f ′(x 1)<f ′(x 2)B .f ′(x 1)=f ′(x 2)C .f ′(x 1)>f ′(x 2) 提示:根据导数的几何意义知f ′(x 1)、f ′(x 2)分别为f(x)在点(x 1,f(x 1))与点(x 2,f(x 2))的切线斜率,当x ∈(0,12)时,斜率为正,且f ′(x 1)>f ′(x 2);当x ∈(12,1)时,斜率为负,且f ′(x 1)>f ′(x 2),故选C. 12﹑设a >0,f(x)=ax 2+bx +c ,曲线y =f(x)在点P(x 0,f(x 0))处切线的倾斜角的取值范围是[0,π4],则P 到曲线y =f(x)对称轴距离的取值范围是( B )A.[0,1a]B.[0,12a] C.[0,|b 2a|] D.[0,|b-12a|] 提示:由题意x 0满足0≤f '(x 0)≤tan π4=1,又f '(x)=2ax +b ,所以0≤2ax 0+b ≤1,所以P 到直线l :x =–b 2a 的距离为d =|x 0+b 2a |,又a >0,∴d =12a |2ax 0+b|≤12a,且d ≥0,∴d ∈[0,12a]. 二、填空题 13﹑函数y =sinx sinx+cosx 的导数y '=_____1(sinx+cosx)2________.提示:y '=(sinx sinx+cosx )'=cosx(sinx+cosx)-sinx(cosx-sinx)(sinx+cosx)2=1(sinx+cosx)2. 14﹑设过函数y =x 2(x ≤0)图象上一点(x 0,y 0)的切线方程为2x +y +1=0,则其反函数图象上以点(y 0,x 0)为切点的切线方程为 ( C ) A .2x ﹣y +1=0 B .x ﹣2y +1=0 C .x +2y +1=0 D .2x ﹣y ﹣1=0提示:y ′=2x ,由2x 0=﹣2,得x 0=﹣1,∴y 0=1,又因为函数y =x 2反函数为y =﹣x ,导数为y ′=﹣12x ∴反函数过点(1,﹣1)斜率为﹣12,所以切线方程为x +2y +1=0,故选C.12﹑在抛物线y =x 2﹣4x +5上有一点P,过点P 的切线的方向向量是→i =(﹣1,2),则点P 的坐标是_______(1,2)______. ( C ) 提示:条件知直线的斜率为﹣2,则由y ′=2x ﹣4=﹣2,x =1,代入抛物线方程得点P (1,2).16﹑某日中午12时整,甲船自A 处以16km/h 的速度向正东行驶,乙船自A 处的正北18km 处以24km/h 的速度向正南行驶,则当日12时30分两船之间距离对时间的变化率是__-1.6___km.h.提示:设经过时间t 后,甲船由A 行驶至B ,AB =16t ,乙船由P 行驶至C ,PC =24t ,AC=AP -PC =18-24t ,两船之间的距离为BC =AB 2+AC 2=256t 2+(18-24t)2=832t 2-864t+324=s(t),S '(t)=1664t-8642832t 2-864t+324,S '(t)|t=0.5=1664×0.5-8642832×0.52-864×0.5+324=-1.6,即变化率为-1.6. 三、解答题17﹑ 曲线y =x 2+1上点P 的切线与曲线y =-2x 2-1相切,求点P 的坐标.解:设P 点坐标为(a,a 2+1),y =x 2+1,y '=2x ,过P 点的切线方程为y -(a 2+1)=2a(x -a),即y =2ax -a 2+1,由⎩⎪⎨⎪⎧ y=2ax-a 2+1y=-2x 2-1⇒2x 2+2ax -a 2+2=0, 由相切,△= (2a)2-4×2×(-a 2+2)=0,即a =±233,∴所求点P 的坐标为(233,73),(–233,73).18﹑ 动点沿Ox 轴的运动规律由x =10t 2+5t 给出,式中t 表示时间(单位:s),x 表示距离(单位:m),求在20≤t ≤20+△t 时间段动点的平均速度,其中①△t =1;②△t =0.1;③△t =0.01.当t =20时,运动的瞬时速度等于什么?解:x '=10+10t ,则动点在20≤t ≤20+△t 时间段内的平均速度为:v -=x '(20)+x '(20+△t)2=10+10×20+10+10(20+△t)2=210+5△t.①当△t =1时,v -==210+5×1=215(m/s); ②当△t =0.1时,v -==210+5×0.1=210.5(m/s); ③当△t =0.01时,v -==210+5×0.01=210.05(m/s);当t =20时,瞬时速度为x '|t =0=10+10×20=210(m/s).19﹑ 已知曲线C :y =x 3-3x 2+2x,直线l :y =kx,且l 与C 切于点(x 0,y 0)(x 0≠0),求直线l 的方程及切点坐标.解:由l 过原点,知k =y 0x 0(x 0≠0),点(x 0,y 0)在曲线C 上,y 0=x 03-3x 02+2x 0,∴y 0x 0=x 02-3x 0+2,y '=3x 2-6x +2,k =3x 02-6x 0+2, 又k =y 0x 0,∴3x 02-6x 0+2=x 02-3x 0+2,2x 02-3x 0=0,∴x 0=0或x 0=32,由x ≠0,知x 0=32,∴y 0=(32)3-3(32)2+2·32=﹣38,∴k =y 0x 0=﹣14,∴所求直线l 的方程为y =﹣14x ,切点为(32,﹣38).20﹑ 函数f(x)=x 3﹣x 2﹣x +1的图象上有两点A(0,1)和B(1,0).(Ⅰ)在区间(0,1)内,求实数a 使得函数f(x)的图象在x =a 处的切线平行于直线AB ;(Ⅱ)设m >0,记M(m ,f(m)),试判断在区间(0,m)内是否存在实数b ,使得函数图象在x =b 处的切线平行于直线AM. (Ⅰ)解:直线AB 斜率k AB =-1,f '(x)=3x 2﹣2x ﹣1,令f '(a)=﹣1(0<a <1),即3a 2﹣2a ﹣1=﹣1,解得a =23.(Ⅱ)证明:直线AM 斜率k AM =(m 3-m 2-m+1)-1m-0=m 2﹣m ﹣1,考察关于b 的方程f '(b)=m 2﹣m ﹣1,即3b 2-2b -m 2+m =0.在区间(0,m)内的根的情况, 令g(b)=3b 2-2b -m 2+m ,则此二次函数图象的对称轴为b =13,而g(13)=﹣m 2+m ﹣13=﹣(m ﹣12)2﹣112<0,g(0)=-m 2+m =m(1-m),g(m)=2m 2-m -m(2m -1),∴(1)当0<m <12时,g(0)>0,g(m)<0,方程g(b)=0在区间(0,m)内有一实根(2)当12≤m <1时,g(0)>0,g(13)<0,方程g(b)=0在区间(0,13)内有一实根(3)当m ≥1时,g(13)<0,g(m)>0,方程g(b)=0在区间(13,m)内有一实根综上,方程g(b)=0在区间(0,m)内至少有一实根,故在区间(0,m)内存在实数b ,使得函数图象在x =b 处的切线平行于直线AM.21﹑ 在直线x -y +1=0与抛物线y =x 2-4x +5的交点处引抛物线切线的垂线,试求由这两条直线及连结两交点的弦所围成的三角形的面积.解:设直线x -y +1=0与抛物线y =x 2-4 x +5的交点分别为A ,B , 解得交点坐标为A (1,2),B (4,5).∵y ′=2x -4,∴过点A 、B 切线的斜率分别为-2,4. 因此与过A ,B 的两点的切线垂直的直线方程分别为l 1:y -2=12(x -1),l 2:y -5=-14(x -4).可解得l 1与l 2的交点坐标为(6,92),这点到直线x -y +1=0的距离为d =524,|AB |=11+|x 1-x 2|=32. 因此,S =12|AB |·d =12·524·32=154.22﹑已知函数f(x)=﹣x 3+ax 2+b(a,b ∈R).(Ⅰ)若函数y =f(x)的图像上任意不同的两点的连线的斜率小于1,求证:﹣3<a <3;(Ⅱ)若x ∈[0,1],则函数y =f(x)的图像上的任意一点的切线的斜率为k ,试讨论|k|≤1成立的充要条件.解:(I)证:设函数y =f(x)的图像上任意不同的两点为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),且x 1≠x 2, y 1-y 2x 1-x 2<1,即有-x 31+ax 21+x 32-ax 22x 1-x 2<1⇔﹣x 21﹣x 1x 2﹣x 22+a(x 1+x 2)<1⇔﹣x 21+(a ﹣x 2)x 1﹣x 22+ax 2﹣1<0,∵x 1∈R ,∴△=(a ﹣x 2)2+4(﹣x 22+ax 2﹣1)<0, 即﹣3x 22+2ax 2+a 2﹣4<0,﹣3(x 2﹣a 3)2+43(a 2﹣3)<0,于是必有a 2﹣3<0,故﹣3<a < 3.(II )当x ∈[0,1]时,k =f '(x)=﹣3x 2+2ax ,由题意,得﹣1≤﹣3x 2+2ax ≤1,x ∈[0,1],即对于任意x ∈[0,1],|f '(x)|≤1,等价于⎩⎪⎨⎪⎧ |f(1)|=|-3+2a|≤10≤a 3≤1|f(a 3)|=a 23≤1或⎩⎪⎨⎪⎧ |f(1)|=|-3+2a|≤1a 3>1或⎩⎪⎨⎪⎧|f(1)|=|-3+2a|≤1a 3<0,解出1≤a 3,故使|k|≤1成立的充要条件1≤a ≤ 3.。
高中数学2.2导数的概念及其几何意义同步精练-北师大版选修
高中数学 2.2 导数的概念及其几何意义同步精练 北师大版选修2-21.函数f (x )=1-3x 在x =2处的导数为( ).A .-3B .-2C .-5D .-12.设函数f (x )为可导函数,则0(1)(1)lim2x f x f x ∆→+∆-∆等于( ). A .f ′(1)B .2f ′(1)C .12f ′(1)D .f ′(2) 3.如果过函数y =f (x )图像上点A (3,a )的切线与直线2x +y +1=0平行,则f ′(3)=( ).A .2B .12-C .-2D .124.已知曲线y =2ax 2+1过点3),则在该点处的切线方程是( ).A .y =-4x -1B .y =4x -1C .y =4x -11D .y =-4x +7 5.已知曲线y =x 3上过点(2,8)的切线方程为12x -ay -16=0,则a =( ).A .-1B .1C .-2D .2 6.如果曲线y =x 3+x -10的一条切线与直线y =4x +3平行,则曲线与切线相切的切点坐标为( ).A .(1,-8)B .(-1,-12)C .(1,-8)或(-1,-12)D .(1,-12)或(-1,-8) 7.已知函数y =f (x )的图像在点M (1,f (1))处的切线方程为y =12x +2,则f (1)+f ′(1)=__________. 8.已知f (x )在x =6处可导,且f (6)=8,f ′(6)=3,则226[()][(6)]lim 6x f x f x →--=__________.9.已知点M (0,-1),过点M 的直线l 与曲线f (x )=13x 3-4x +4在点42,3⎛⎫- ⎪⎝⎭处的切线平行,求直线l 的方程.10.已知直线l 1为曲线y =x 2+x -2在点(1,0)处的切线,l 2为该曲线的另一条切线,且l1⊥l2,求直线l2的方程.参考答案1.答案:A 解析:f ′(2)=00(2)(2)13(2)(132)limlim x x f x f x x x∆→∆→+∆--+∆--⨯=∆∆ =0lim x ∆→(-3)=-3. 2.答案:B 解析:00(1)(1)1(1)(1)1lim lim (1)222x x f x f f x f f x x ∆→∆→+∆-+∆-'==∆∆ . 3.答案:B 解析:因为过点A (3,a )的切线与2x +y +1=0平行,所以过A 点的切线斜率f ′(3)=-2.4.答案:B 解析:由3=2a 2+1,得a =1或a =-1(舍去). 又∵f ′(1)=22002(1)1(211)lim lim x x a x a x∆→∆→+∆+-⨯+=∆(4+2Δx )=4, ∴在点(1,3)处的切线方程为y -3=4(x -1),∴y =4x -1.5.答案:B 解析:k =3300(2)2lim lim x x x x∆→∆→+∆-=∆[12+6Δx +(Δx )2]=12, ∴过点(2,8)的切线方程为y -8=12(x -2),即y =12x -16,∴a =1.6.答案:B 解析:设切点坐标为P (x 0,y 0),则y 0=x 03+x 0-10. 切线斜率为k =3300000()()10(10)lim x x x x x x x x∆→+∆++∆--+-∆ =0lim x ∆→(3x 02+1)+3x 0·Δx +(Δx )2] =3x 02+1=4,∴x 0=±1.当x 0=1时,y 0=-8;当x 0=-1时,y 0=-12,即切点为(1,-8)或(-1,-12).7.答案:3 解析:f (1)=12×1+2=52,f ′(1)=12, ∴f (1)+f ′(1)=52+12=3. 8.答案:48 解析:f ′(6)=3,∴6()(6)lim 6x f x f x →--=3. ∴226[()][(6)]lim 6x f x f x →--=6[()(6)][()(6)]lim 6x f x f f x f x →-+- =[f (6)+f (6)]·f ′(6)=(8+8)×3=48.9.答案:解:Δy =13(2+Δx )3-4(2+Δx )+4-311242433⎛⎫⨯-⨯+= ⎪⎝⎭(Δx )3+2(Δx )2, ∴13y x ∆=∆(Δx )2+2Δx , ∴2001lim lim ()23x x y x x x ∆→∆→∆⎡⎤=∆+∆⎢⎥∆⎣⎦=0, 即k =f ′(2)=0.∴直线l 的方程为y =-1.10.解:f ′(1)=220(1)(1)2(112)lim x x x x∆→+∆++∆--+-∆=3, 即l 1的斜率为k 1=3,∴直线l 1的方程为y =3(x -1),即y =3x -3.设直线l 2过曲线y =x 2+x -2上的点P (x 0,x 02+x 0-2), ∴f ′(x 0)=2200000()()2(2)lim x x x x x x x x∆→+∆++∆--+-∆ =0lim x ∆→(2x 0+Δx +1)=2x 0+1, 则直线l 2的斜率为k 2=f ′(x 0)=2x 0+1.又∵l 1⊥l 2,∴k 1k 2=-1,即3(2x 0+1)=-1,∴x 0=23-,y 0=22233⎛⎫-- ⎪⎝⎭-2=209-. ∴切点为220,39⎛⎫-- ⎪⎝⎭,斜率k 2=13-, ∴直线l 2的方程为y +2012933x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, ∴3x +9y +22=0.。
高中数学 4.1.3 导数的概念和几何意义同步精练 湘教版
高中数学 4.1.3 导数的概念和几何意义同步精练 湘教版选修2-21.质点的运动规律为s (t )=2t 2+1,其中s 表示路程,t 表示时间,则在某时间段1,1+d ]中,质点运动的路程s 对时间t 的平均变化率为( ).A .4B .dC .4+dD .4+2d2.函数f (x )=3x 在x =1处的导数是( ).A .12B .1C .32D .4 3.函数y =f (x )=x 2的导函数是( ).A .xB .2xC . x 2D .2x 24.曲线f (x )=x 3+2x +1在点P (1,4)处的切线方程是( ).A .5x -y +1=0B .x -5y -1=0C .5x -y -1=0D .x -5y +1=05.函数f (x )=x 3+4x +1,则f ′(x )=( ).A .3x 2+4B .4x 2+3C .x 3+4xD .x 2+46.对于函数y =x 2,在x =________处的导数值等于其函数值.7.曲线y =f (x )=2x -x 3在点(1,1)处的切线方程为________.8.曲线f (x )=x 3在点(a ,a 3)(a ≠0)处的切线与x 轴、直线x =a 所围成的三角形的面积为16,则a =________.9.直线l :y =x +a (a ≠0)和曲线C :y =x 3-x 2+1相切,求a 的值及切点的坐标.10.已知直线l 1为曲线y =f (x )=x 2+x -2在点(1,0)处的切线,l 2为该曲线的另一条切线,且l 1⊥l 2.(1)求直线l 2的方程;(2)求由直线l 1、l 2和x 轴所围成的三角形的面积.参考答案1.D 平均变化率为s (1+d )-s (1)d =2(1+d )2+1-(2×12+1)d=4+2d . 2.Cf (1+d )-f (1)d =3·1+d -1d =31+d +1, 当d →0,31+d +1→32,∴f ′(1)=32. 3.B ∵f (x +d )-f (x )d =(x +d )2-x 2d=2x +d , ∴当d →0时,2x +d →2x ,∴f ′(x )=2x .4.C 在曲线上另取一点Q (1+d ,f (1+d )),计算PQ 的斜率为k (1,d )=f (1+d )-f (1)d=(1+d )3+2(1+d )+1-(13+2×1+1)d=d 3+3d 2+5d d=d 2+3d +5. 当d →0时,d 2+3d +5→5.∴切线方程为y -4=5(x -1),即5x -y -1=0.5.A 当d →0时,f (x +d )-f (x )d =(x +d )3+4(x +d )+1-(x 3+4x +1)d→3x 2+4. ∴f ′(x )=3x 2+4.6.0或2 设此时x =x 0,则f (x 0+d )-f (x 0)d =(x 0+d )2-x 20d =d +2x 0,∴当d →0时,d +2x 0→2x 0,由题意得2x 0=x 20,∴x 0=0或x 0=2.7.x +y -2=0 ∵f (1+d )-f (1)d=2(1+d )-(1+d )3-(2×1-13)d=-1-3d -d 2.∴当d →0时,-1-3d -d 2→-1.∴f ′(1)=-1,即切线的斜率为-1,∴所求切线的方程为x +y -2=0. 8.±1 ∵f (a +d )-f (a )d =(a +d )3-a 3d=3a 2+3ad +d 2,当d 趋于0时,3a 2+3ad +d 2趋于3a 2, ∴曲线在点(a ,a 3)处的切线斜率为3a 2,∴曲线在点(a ,a 3)处的切线方程为y -a 3=3a 2(x -a ).切线与x 轴的交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫23a ,0.∴12⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -23a ·|a 3|=16,解得a =±1.9.解:设直线l 和曲线C 相切于点P (x 0,y 0),令f (x )=x 3-x 2+1,则f (x 0+d )-f (x 0)d=(x 0+d )3-(x 0+d )2+1-(x 30-x 20+1)d=d 2+3x 0d +3x 20-2x 0-d .当d 趋于0时,f ′(x 0)=3x 20-2x 0.由题意知3x 20-2x 0=1,解得x 0=-13或1.于是切点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,2327或(1,1).当切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,2327时,2327=-13+a ,∴a =3227.当切点为(1, 1)时,1=1+a ,∴a =0(舍去).∴a 的值为3227,切点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,2327.10.解:(1)∵k 1=f ′(1)=3,∴直线l 1的方程为y =3x -3.设直线l 2与曲线y =x 2+x -2的切点为B (b ,b 2+b -2),则k 2=f ′(b )=2b +1,∵l 1⊥l 2,∴(2b +1)×3=-1,解得b =-23.∴直线l 2的方程为y =-13x -229.(2)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =3x -3,y =-13x -229,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =16,y =-52.∴直线l 1与l 2的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫16,-52.又∵l 1、l 2与x 轴的交点坐标分别为(1,0)、⎝ ⎛⎭⎪⎫-223,0,∴所求三角形的面积S =12×253×⎪⎪⎪⎪⎪⎪-52=12512.。
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导数的概念和几何意义同步练习题一、选择题1.若幂函数()y f x =的图像经过点11(,)42A ,则它在A 点处的切线方程是( ) A. 4410x y ++= B. 4410x y -+= C .20x y -= D. 20x y +=【答案】B 【解析】试题分析:设()af x x =,把11(,)42A 代入,得1142a =,得12a =,所以12()f x x ==()f x '=,1()14f '=,所以所求的切线方程为1124y x -=-即4410x y -+=,选B.考点:幂函数、曲线的切线.2.函数()x e x f x cos =的图像在点()()0,0f 处的切线的倾斜角为( ) A 、4π B 、0 C 、43πD 、1 【答案】A 【解析】试题分析:由)sin (cos )('x x e x f x -=,则在点()()0,0f 处的切线的斜率1)0('==f k ,1.利用导数求切线的斜率;2.直线斜率与倾斜角的关系 3.曲线xy e =在点2(2)e ,处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )A.2e B.22e C.24eD.22e 【答案】D 【解析】试题分析:∵点2(2)e ,在曲线上,∴切线的斜率'222xx x k ye e --===,∴切线的方程为22(2)y e e x -=-,即220e x y e --=,与两坐标轴的交点坐标为2(0,)e -,(1,0),∴221122e S e =⨯⨯=.考点:1.利用导数求切线方程;2.三角形面积公式.4.函数2()f x x =在点(2,(2))f 处的切线方程为( ) A .44y x =-B .44y x =+C .42y x =+D .4y =【答案】A 【解析】试题分析:由x x f 2)(='得切线的斜率为4)2(='f ,又4)2(=f ,所以切线方程为)2(44-=-x y ,即44-=x y .也可以直接验证得到。
考点:导数求法及几何意义5.曲线e xy =在点A 处的切线与直线30x y -+=平行,则点A 的坐标为( ) (A )()11,e -- (B )()0,1(C )()1,e (D )()0,2【答案】B 【解析】试题分析:直线30x y -+=的斜率为1,所以切线的斜率为1,即 0'1x k y e===,解得00x =,此时01y e ==,即点A 的坐标为()0,1.考点:导数的几何意义.6.设曲线11x y x +=-在点(3,2)处的切线与直线10ax y ++=垂直,则a 等于 ( ) A. 2 B. 12 C. 12- D. 2-【答案】D 【解析】试题分析:由()()()221112111x x x y y x x x --++'=⇒==----曲线11x y x +=-在点(3,2)处的切线的斜率为12k =-; 又直线10ax y ++=的斜率为a - ,由它们垂直得()1122a a -⨯-=-⇒=-考点:导数运算及导数的几何意义,直线间的位置关系7.已知曲线()421-128=y x ax a a =+++在点,处切线的斜率为,( )A .9B .6C .-9D .-6【答案】D 【解析】试题分析:421y x ax =++,342y x ax '∴=+,当1x =-时,8y '=,即()()341218a ⨯-+⨯-=,即428a --=,解得6a =-.考点:函数图象的切线方程8.曲线y=2sinx 在点P (π,0)处的切线方程为 ( )A. π22+-=x yB. 0=yC. π22--=x yD. π22+=x y【答案】A 【解析】试题分析:因为,y=2sinx ,所以,y'2cosx =,曲线y=2sinx 在点P (π,0)处的切线斜率为-2,由直线方程的点斜式,整理得,曲线y=2sinx 在点P (π,0)处的切线方程为π22+-=x y ,选A 。
考点:导数的几何意义点评:简单题,曲线切线的斜率,等于在切点的导函数值。
9.若曲线3y x ax =+在坐标原点处的切线方程是20x y -=,则实数a =( ) A .1B .1-C .2D .2-【答案】C 【解析】试题分析:根据题意,由于曲线3y x ax =+在坐标原点处的切线方程是20x y -=,则根据导数公式可知,2y'3x +a =,将x=0代入可知,y ’=2,故可知a=2,因此答案为C. 考点:导数的几何意义点评:主要是考查由于导数求解曲线的切线方程的运用,属于基础题。
10.若曲线2y x ax b =++在点(0,)b 处的切线方程是10x y -+=,则( ) A .1,1a b == B .1,1a b =-= C .1,1a b ==- D .1,1a b =-=-【答案】A 【解析】试题分析:因为,2y x ax b =++,所以,'2y x a =+,由切线的斜率等于函数在切点的导函数值。
a=1,将x=0代入直线方程得,y=1,所以,1,1a b ==,故选A 。
考点:本题主要考查导数的几何意义。
点评:简单题,切线的斜率等于函数在切点的导函数值。
11.设曲线1*()n y x n N +=∈在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为n x ,则12n x x x ⋅⋅⋅的值为( )A .1n B . 11n + C . 1nn + D . 1 【答案】B 【解析】试题分析:因为,1*()n y xn N +=∈,所以,'(1)n y n x =+,曲线1*()n y x n N +=∈在点(1,1)处的切线斜率为n+1,切线方程为(1)y n x n =+-,令y=0得,x=1n n +,即1n nx n =+, 所以12n x x x ⋅⋅⋅123...2341n n =⨯⨯⨯⨯+=11n +。
选B 。
考点:本题主要考查导数的几何意义,直线方程,等比数列的求和公式。
点评:中档题,切线的斜率等于函数在切点的导函数值。
最终转化成确定数列的通项公式问题。
12.已知直线ax ﹣by ﹣2=0与曲线y=x 3在点P (1,1)处的切线互相垂直,则为( ) A . 3 B . C .D .【答案】D 【解析】试题分析:由导数的几何意义可求曲线y=x 3在(1,1)处的切线斜率k ,然后根据直线垂直的条件可求a b的值. 解:设曲线y=x 3在点P (1,1)处的切线斜率为k ,则k=f′(1)=3 因为直线ax-by-2=0与曲线y=x 3在点P (1,1)处的切线互相垂直,13a b=-,故选D. 考点:导数的几何意义点评:本题主要考查了导数的几何意义:曲线在点(x 0,y 0)处的切线斜率即为该点处的导数值,两直线垂直的条件的运用.属于基础试题. 13.函数xxx f +=1cos )(在)1,0(处的切线方程是 A .01=-+y x B .012=-+y x C .012=+-y x D .01=+-y x 【答案】A 【解析】 试题分析:∵xxx f +=1cos )(,∴2(1)sin cos ()(1)x x x f x x -+-'=+,∴在)1,0(处的切线斜率k=2(10)sin 0cos 0(0)1(10)f -+-'==-+,∴在)1,0(处的切线方程为y-1=-1(x-0)即01=-+y x ,故选A 考点:本题考查了导数的几何意义点评:)(x f 在0x x =处导数)(0'x f 即为)(x f 所表示曲线在0x x =处切线的斜率,即)(0'x f k =,则切线方程为:))(()(00'0x x x f x f y -=-14.若2()2'(1)f x xf x =+,则'(0)f 等于 ( )A. -2B. -4C. 2D. 0 【答案】B 【解析】试题分析:∵2()2'(1)f x xf x =+,∴()2'(1)2f x f x '=+,∴(1)2f '=-,∴ ()24f x x '=-,∴(0)4f '=-,故选B 考点:本题考查了导数的运用点评:利用导数法则求解导函数,然后代入函数求值是解决此类问题的常用方法15.已知函数()4f x ax =+,若0(1)(1)lim 2x f x f x∆→+∆-=∆,则实数a 的值为( )A. 2B. 2-C. 3D. 3-【答案】A 【解析】 试题分析:∵0(1)(1)lim2x f x f x∆→+∆-=∆,∴(1)2f '=,又()f x a '=,∴2a =,故选A考点:本题考查了导数的概念及运算点评:掌握导数的概念及运算是解决此类问题的关键,属基础题。
二、填空题16.曲线21xy xe x =++在点(0,1)处的切线方程为 . 【答案】31y x =+【解析】试题分析:由2'++=x x xe e y ,得32|'00=+===e y k x ,所以所求点(0,1)处的切线方程为:)0(31-=-x y ,即31y x =+.考点:利用导函数处理曲线的切线方程17.函数y=f(x)的图像在点M(1,f(1))处的切线方程为221+=x y ,则)1()1(f f '+=______ 【答案】3【解析】试题分析:由题意可知()()21121|1='⇒=='=f k x f x 切,()2521211=+⨯=f ,所以)1()1(f f '+3=. 考点:导数的几何意义.18.直线2y x b =+与曲线3ln y x x =-+相切,则b 的值为 . 【答案】-3【解析】试题分析:由3ln y x x =-+得3'121y x x=-+=⇒=,得切点为(1,1)-,代入切线得3b =-.考点:利用导数求切线方程. 19.已知曲线1*()()n f x xn N +=∈与直线1x =交于点P ,若设曲线y=f (x )在点P 处的切线与x 轴交点的横坐标为201212012220122011,log log log n x x x x +++则的值为 .【答案】-1【解析】20.(如图所示)函数)(x f y =在点P 处的切线方程是8+-=x y ,则)5()5(f f '+=【答案】2【解析】试题分析:因为函数)(x f y =在点P 处的切线方程是8+-=x y ,所以()()'5=-1,5=-5+8=3ff ,所以)5()5(f f '+=2.考点:导数的几何意义。