人教版高中数学选修1-1导学案第三章 再练一课(范围:§3.1~§3.2)
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再练一课(范围:§3.1~§3.2)
1.某物体的运动方程为s =3+t 2,则在t ∈[2,2.1]内,该物体的平均速度为( ) A .4.11 B .4.01 C .4.0 D .4.1 答案 D
解析 根据题意可得平均速度
v =Δs Δt =3+2.12-(3+22
)0.1
=4.1.
2.已知函数f (x )=2x 2-4的图象上一点(1,-2)及邻近一点(1+Δx ,-2+Δy ),则Δy
Δx
等于( ) A .4 B .4x
C .4+2Δx
D .4+2(Δx )2 答案 C
解析 Δy Δx =f (1+Δx )-f (1)Δx =2(1+Δx )2
-4+2Δx
=2(Δx )2+4Δx Δx
=2Δx +4.
3.已知函数f (x )=cos x
2x ,则f ′(x )等于( )
A.sin x -cos x 2x
B .-sin x +(ln 2)·cos x 2x
C.sin x -(ln 2)·cos x 2x
D .-sin x +cos x 4x
答案 B
解析 f ′(x )=(cos x )′2x -cos x ·(2x )′
(2x )2
=-sin x ·2x -cos x ·2x ln 24x
=-sin x +(ln 2)·cos x 2x
.
4.若曲线y =x 在点P (a ,a )处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为2,则实数a 的值是( )
A .1
B .2
C .4
D .8 答案 C
解析 ∵y ′=1
2x ,
∴切线方程为y -a =1
2a (x -a ). 令x =0,得y =
a
2
,令y =0,得x =-a , 由题意知12·a
2
·a =2,∴a =4.
5.点P 0(x 0,y 0)是曲线y =3ln x +x +k (k ∈R )上一个定点,且曲线在点P 0处的切线方程为4x -y -1=0,则实数k 的值为( ) A .2 B .-2 C .-1 D .-4 答案 A
解析 y ′=3x +1,令3
x 0+1=4,得x 0=1,代入切线方程得y 0=3,代入y =3ln x +x +k ,得
k =2.
6.已知f (x )=tan x ,则f ′⎝⎛⎭⎫
4π3=________. 答案 4
解析 ∵f (x )=tan x ,∴f ′(x )=⎝⎛⎭⎫sin x cos x ′=(sin x )′cos x -(cos x )′sin x cos 2x =cos 2
x +sin 2
x cos 2x =1cos 2x , ∴f ′⎝⎛⎭⎫4π3=
1
cos 24π3=1
cos 2
π3
=4. 7.已知函数f (x )=ax 2+3,若lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)
Δx
=2,则实数a 的值为________.
答案 1
解析 ∵lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)Δx =2,∴f ′(1)=2. ∵f (x )=ax 2+3,∴f ′(x )=2ax , ∴f ′(1)=2a =2,∴a =1.
8.如图,函数g (x )=f (x )+1
5x 2的图象在点P 处的切线方程是y =-x +8,则f (5)+f ′(5)=
________.
答案 -5
解析 因为g (5)=f (5)+5=3,所以f (5)=-2. 因为g ′(x )=f ′(x )+2
5
x ,
所以g ′(5)=f ′(5)+2
5×5=-1,f ′(5)=-3,
所以f (5)+f ′(5)=-5.
9.已知函数f (x )=-2
3x 3+2ax 2+3x (a >0)的导数f ′(x )的最大值为5,求在函数f (x )图象上的点
(1,f (1))处的切线方程. 解 ∵f ′(x )=-2x 2+4ax +3 =-2(x -a )2+3+2a 2, ∴f ′(x )max =3+2a 2=5, 又a >0,∴a =1.
∴f ′(x )=-2x 2+4x +3, f ′(1)=-2+4+3=5, 又f (1)=-23+2+3=13
3
,
∴所求切线方程为y -13
3=5(x -1).
即15x -3y -2=0.
10.已知曲线f (x )=x 3+ax +b 在点P (2,-6)处的切线方程是13x -y -32=0. (1)求a ,b 的值;
(2)如果曲线y =f (x )的某一切线与直线l :y =-1
4x +3垂直,求切点坐标与切线的方程.
解 (1)∵f (x )=x 3+ax +b 的导数为f ′(x )=3x 2+a ,
由题意可得f ′(2)=12+a =13,f (2)=8+2a +b =-6, 解得a =1,b =-16.
(2)∵切线与直线y =-1
4
x +3垂直,
∴切线的斜率k =4.设切点的坐标为(x 0,y 0), 则f ′(x 0)=3x 20+1=4,∴x 0=±
1, 由f (x )=x 3+x -16,可得y 0=1+1-16=-14或y 0=-1-1-16=-18. 则切线方程为y =4(x -1)-14或y =4(x +1)-18. 即4x -y -18=0或4x -y -14=0.
11.已知函数f (x )在R 上的导函数为f ′(x ),且2f (x )+xf ′(x )>x 2,下面的不等式在R 上恒成立的是( ) A .f (x )>0 B .f (x )<0 C .f (x )>x D .f (x ) 答案 A 解析 当x =0时,2f (x )+xf ′(x )>x 2为2f (0)+0f ′(0)>02,即f (0)>0,排除B ,D 项;当f (x )=x 2+18时,f ′(x )=2x ,满足2f (x )+xf ′(x )>x 2在R 上恒成立,而f (x )-x =x 2-x +18=(x -12)2 -18≥-1 8 ,不满足f (x )>x 在R 上恒成立,排除C.综上可知,应选A. 12.如图,有一个图象是函数f (x )=1 3x 3+ax 2+(a 2-1)x +1(a ∈R ,且a ≠0)的导函数的图象, 则f (-1)等于( ) A.13 B .-13 C.73 D .-13或53 答案 B 解析 f ′(x )=x 2+2ax +a 2-1=[x +(a +1)][x +(a -1)],图(1)与图(2)中,导函数的图象的对称轴都是y 轴,此时a =0,与题设不符合,故图(3)中的图象是函数f (x )的导函数的图象.由图(3)知f ′(0)=0,由根与系数的关系,得-(a +1)-(a -1)>0,则a <0,