【2012优化方案】数学 必修2 第1章1.1.3知能优化训练
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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 轴相交但不垂直解析:选B.函数在某点处的导数为零,说明相应曲线在该点处的切线的斜率为零.2.曲线y =-1x在点(1,-1)处的切线方程为( ) A .y =x -2B .y =xC .y =x +2D .y =-x -2解析:选A.f ′(1)=li m Δx →0 -11+Δx +11Δx=li m Δx →0 11+Δx =1,则在(1,-1)处的切线方程为y +1=x -1,即y =x -2.3.函数y =x 2+4x 在x =x 0处的切线斜率为2,则x 0=________________________________________________________________________.解析:2=li m Δx →0 x 0+Δx 2+x 0+Δx -x 20-4x 0Δx=2x 0+4,∴x 0=-1.答案:-14.求证:函数y =x +1x图象上的各点处的斜率小于1. 证明:∵y =li m Δx →0 f x +Δx -f x Δx=li m Δx →0 x +Δx +1x +Δx -x +1x Δx=x 2-1x 2=1-1x2<1, ∴y =x +1x图象上的各点处的斜率小于1.一、选择题1.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))处的切线斜率不存在,则曲线在该点处就没有切线 解析:选C.k =f ′(x 0),所以f ′(x 0)不存在只说明曲线在该点的切线斜率不存在,而当斜率不存在时,切线方程也可能存在,其切线方程为x =x 0.2.已知曲线y =2x 2上一点A (2,8),则A 处的切线斜率为( )A .4B .16C .8D .2解析:选C.曲线在点A 处的切线的斜率就是函数y =2x 2在x =2处的导数.f ′(x )=li m Δx →0 Δy Δx =li m Δx →0 x +Δx 2-2x 2Δx=li mΔx →0 4x ·Δx +Δx 2Δx=4x .则f ′(2)=8. 3.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)不确定解析:选B.曲线在某点处的切线的斜率为负,说明函数在该点处的导数也为负.4.下列点中,在曲线y =x 2上,且在该点处的切线倾斜角为π4的是( ) A .(0,0) B .(2,4)C .(14,116)D .(12,14) 解析:选D.k =li m Δx →0 Δy Δx =li m Δx →0 x +Δx 2-x 2Δx =li m Δx →0(2x +Δx )=2x . ∵倾斜角为π4,∴斜率为1. ∴2x =1,得x =12,故选D. 5.设f (x )为可导函数,且满足li mx →0 f -f -x x=-1,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率是( ) A .2 B .-1C.12D .-2 解析:选B.∵li mx →0 f -f -x x =-1, ∴li m x →0 f -x -f -x=-1, ∴f ′(1)=-1.6.(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( )A .a =1,b =1B .a =-1,b =1C .a =1,b =-1D .a =-1,b =-1解析:选A.y ′=li m Δx →0 x +Δx 2+a x +Δx +b -x 2+ax +b Δx=li m Δx →0 x +a Δx +Δx 2Δx=2x +a ,因为曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线l 的方程是x -y +1=0,所以切线l 的斜率k =1=y ′|x =0,且点(0,b )在切线l 上,于是有⎩⎪⎨⎪⎧ 0+a =10-b +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1b =1.二、填空题7.若曲线y =2x 2-4x +P 与直线y =1相切,则P =________.解析:设切点坐标为(x 0,1),则f ′(x 0)=4x 0-4=0,∴x 0=1.即切点坐标为(1,1).∴2-4+P =1,即P =3.答案:38.已知函数y =ax 2+b 在点(1,3)处的切线斜率为2,则b a=________.解析:li m Δx →0 a +Δx 2-a Δx=li m Δx →0 (a ·Δx +2a )=2a =2, ∴a =1,又3=a ×12+b ,∴b =2,即b a =2.答案:29.已知曲线y =12x 2-2上一点P (1,-32),则过点P 的切线的倾斜角为________. 解析:∵y =12x 2-2, ∴y ′=li m Δx →0 12x +Δx 2-2-12x 2-Δx=li m Δx →0 12Δx 2+x ·Δx Δx =li m Δx →0 (x +12Δx )=x . ∴y ′|x =1=1.∴点P (1,-32)处的切线的斜率为1,则切线的倾斜角为45°. 答案:45°三、解答题10.求过点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.解:曲线y =3x 2-4x +2在M (1,1)的斜率k =y ′|x =1=li m Δx →0 +Δx 2-+Δx +2-3+4-2Δx=li m Δx →0 (3Δx +2)=2. ∴过点P (-1,2)直线的斜率为2,由点斜式得y -2=2(x +1),即2x -y +4=0.所以所求直线方程为2x -y +4=0.11.已知抛物线y =x 2+4与直线y =x +10.求:(1)它们的交点;(2)抛物线在交点处的切线方程.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x 2+4,y =x +10,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2y =8或⎩⎪⎨⎪⎧ x =3y =13.∴抛物线与直线的交点坐标为(-2,8)或(3,13).(2)∵y =x 2+4,∴y ′=lim Δx →0 x +Δx 2+4-x 2+Δx=lim Δx →0 Δx 2+2x ·Δx Δx=lim Δx →0 (Δx +2x )=2x . ∴y ′|x =-2=-4,y ′|x =3=6,即在点(-2,8)处的切线斜率为-4,在点(3,13)处的切线斜率为6.∴在点(-2,8)处的切线方程为4x +y =0;在点(3,13)处的切线方程为6x -y -5=0.12.设函数f (x )=x 3+ax 2-9x -1(a <0),若曲线y =f (x )的斜率最小的切线与直线12x +y=6平行,求a 的值.解:∵Δy =f (x 0+Δx )-f (x 0)=(x 0+Δx )3+a (x 0+Δx )2-9(x 0+Δx )-1-(x 30+ax 20-9x 0-1) =(3x 20+2ax 0-9)Δx +(3x 0+a )(Δx )2+(Δx )3, ∴Δy Δx=3x 20+2ax 0-9+(3x 0+a )Δx +(Δx )2. 当Δx 无限趋近于零时,ΔyΔx 无限趋近于3x 20+2ax 0-9.即f ′(x 0)=3x 20+2ax 0-9∴f ′(x 0)=3(x 0+a 3)2-9-a 23.当x 0=-a 3时,f ′(x 0)取最小值-9-a 23.∵斜率最小的切线与12x +y =6平行,∴该切线斜率为-12.∴-9-a 23=-12.解得a =±3.又a <0,∴a =-3.。
1.下列关于平行投影与中心投影的叙述正确的有________.(写出正确叙述的编号)
①平行投影和中心投影是几何体的不同表现形式,在实际问题中可根据需要进行选择;
②平行投影的投射线互相平行,中心投影的投射线交于一点;
③人的视觉和照片都具有中心投影的特点;
④太阳光线形成的投影是中心投影.
解析:根据平行投影和中心投影的概念,逐个进行判断.根据中心投影和平行投影的特点可知①②③都是正确的,而太阳光线形成的投影是平行投影.
答案:①②③
2.下列说法中正确的有________(只写出正确的编号).
①如果一个几何体的三视图是完全相同的,那么这个几何体是正方体;
②如果一个几何体的正视图和俯视图都是长方形,那么这个几何体是长方体;
③如果一个几何体的三视图都是矩形,那么这个几何体是长方体;
④如果一个几何体的正视图和左视图都是等腰梯形,那么这个几何体是圆台.
解析:①不正确,因为球也是三视图完全相同的几何体;②不正确,因为一个横放在水平位置的圆柱,其正视图和俯视图都是矩形;易知③正确;④不正确,因为一个正四棱台的正视图和左视图也可以都是等腰梯形.
答案:③
3.两条相交直线的平行投影是________.
解析:借助于长方体模型来判断.如图所示,在长方体ABCD-
A1B1C1D1中,一束平行光线从正上方向下照射,则相交直线CD1和DC1
在面ABCD上的平行投影是一条直线CD,相交直线CD1和BD1在面
ABCD上的平行投影是两条相交直线CD和BD.
答案:两条相交直线或一条直线
4.如图所示的三视图表示的几何体为________.
解析:根据得到图形的形状进行判断.
答案:圆锥
一、填空题
1.下列说法中正确的个数是________.
(1)正方形的平行投影一定是菱形;
(2)平行四边形的平行投影一定是平行四边形;
(3)三角形的平行投影一定是三角形.
解析:若平面图形与投影面垂直,则上述三种说法中的平面图形的平行投影都是线段.答案:0
2.一个图形的投影是一条线段,则这个图形不可能是下列图形中的________(填序号).
①线段;②直线;③圆;④梯形;⑤长方体.
解析:线段、圆、梯形都是平面图形,且在有限范围内,投影都可为线段;长方体是
三维空间图形,其投影不可能为线段;直线的投影只能是直线或点.
答案:②⑤
3.(2010年高考课标全国卷)一个几何体的正视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的________(填入所有可能的几何体前的编号).
①三棱锥②四棱锥③三棱柱④四棱柱⑤圆锥⑥圆柱
解析:①三棱锥的正视线与其中一侧面平行可以得正视图为三角形;②四棱锥,若底面是矩形,有一侧棱垂直于底面可以得正视图为三角形;③三棱柱,把侧面水平放置,正对着底,沿着一个侧面看,得正视图为三角形;④四棱柱,不论从哪个方向看都得不出三角形;⑤圆锥的底面水平放置,正视图是三角形;⑥圆柱从不同方向看是矩形或圆,不可能是三角形.
答案:①②③⑤
4.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,体对角线AC1在六个面上的投影长度总和是________.
解析:正方体的体对角线在各个面上的投影是正方体各个面上的对角线,因而其长度都是2,所以其和为6 2.
答案:6 2
5.下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是________(填序号).
解析:①正方体,三视图均相同;②圆锥,主视图和左视图相同;③三棱台,三视图各不相同;④正四棱锥,主视图和左视图相同.
答案:②④
6.下图是由一些相同的小正方体构成的几何体的三视图,这些相同的小正方体的个数是________.
解析:先看俯视图,可以确定最底层结构,相当于“楼房地基布局”,然
后再由主视图和左视图确定每块“地基”上起几层,用小正方形中的数字表示
该位置的小正方体的个数,如图.
答案:5
7.如图,直三棱柱的所有棱长均为2,主视图和俯视图如图所示,则其左视图的面积为________.
解析:左视图是长为2,宽为底面三角形的高,即为3的矩形.∴S=2×3=2 3.
答案:2 3
8.(2010年高考辽宁卷)如图,网格纸的小正方形的边长是1,在
其上用粗线画出了某多面体的三视图,则这个多面体最长的一条棱的长为________.
解析:由主视图和俯视图可知几何体是正方体切割后的一部分
(四棱锥C 1-ABCD ),还原在正方体中,如图所示. 多面体最长的一条棱即为正方体的体对角线,由正方体棱长AB =2知最长棱的长为2 3.
答案:2 3
9.如图,某几何体的主视图与左视图都是边长为1的正方形,
且体积为12
,则该几何体的俯视图可以是图中的________.
解析:若俯视图为①,则该几何体为正方体,其体积为1,而不是12
;若俯视图为②,则该几何体为半径为12,高为1的圆柱,体积为π4;若俯视图为④,则该几何体是圆柱的14
,且体积为π4;若俯视图为等腰直角三角形③,则得体积为12
. 答案:③
二、解答题
10.画出下图所示的正三棱柱和正五棱台的三视图.
解:正三棱柱的三视图如图①所示.
正五棱台的三视图如图②所示.
11.根据图中几何体的三视图想象物体原形,并画出物体的直观图.
解:(1)在(a)中,由三视图知,这个物体是一个四棱台,它的实物直观图如图①所示;
(2)在(b)中,由三视图知,该物体下部分是一个长方体,上部分的表面是两个等腰梯形
和两个等腰三角形,它的实物直观图如图②所示.
上一张纸上写着数字“9”,如图所示.甲说他看到的是“6”,乙说他看到
的是“6”,丙说他看到的是“9”,丁说他看到的是“9”,试确定四人的位置.解:甲看到的是“6”,甲在图示中的上处;
乙看到的是“6”,乙在图示中的左处;
丙看到的是“9”,丙在图示中的右处;
丁看到的是“9”,丁在图示中的下处.。