5.1.1导数的几何意义课时作业-2022-2023学年高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册(含答案)

文档属性

名称 5.1.1导数的几何意义课时作业-2022-2023学年高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册(含答案)
格式 zip
文件大小 636.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-02-27 14:12:45

文档简介

导数的几何意义课时作业答案
一、单选题
1.设函数在处的导数为2,则( ).
A. B.2 C. D.6
【答案】A
【分析】根据导数的定义与极限的性质计算即可.
【详解】.
故选:A.
2.如图,已知函数f(x)的图像在点处的切线为l,则( )
A.-3 B.-2 C.2 D.1
【答案】D
【分析】数形结合,求出切线斜率和切点坐标,即可计算.
【详解】由图像可得,切线过点和,切线斜率为,,
切线方程为,则切点坐标为,有,
所以.
故选:D.
3.曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求函数在处的导数,再根据导数的几何意义确定切线斜率,并利用点斜式求切线方程.
【详解】函数的定义域为,其导函数,
所以,
所以曲线在点处的切线的斜率为1,又,
故曲线在点处的切线方程为.
故选:D.
4.已知函数的图象在处的切线与直线垂直,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义及两直线垂直的斜率关系即可求出的值.
【详解】由,得,
因为函数的图象在处的切线与直线垂直,
所以,则.
故选:A.
5.设函数的图像在处的切线为,则在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求导得到切线斜率,写出切线方程,再求出轴截距即可.
【详解】因为,所以的方程为,
即,令,解得,则在轴上的截距为.
故选:B
6.若直线是曲线在某点处的切线,则实数( ).
A. B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】设切点,求导数利用已知建立方程组解出即可.
【详解】设切点为,
由,
得,
则①,
由题意得:,
联立①可得,,
故选:C.
7.如图,AB是圆的切线,P是圆上的动点,设,AP扫过的圆内阴影部分的面积S是的函数.这个函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据的增长速度求得正确答案.
【详解】当时,的增长速度越来越快;
当时,的增长速度越来越慢;
所以B选项符合.
故选:B
8.若动点P在直线上,动点Q在曲线上,则|PQ|的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设与直线平行的直线的方程为,当直线与曲线相切,且点为切点时,,两点间的距离最小,根据导数的几何意义求出直线的方程,再利用平行线间的距离公式即可求得结果.
【详解】设与直线平行的直线的方程为,
∴当直线与曲线相切,且点为切点时,,两点间的距离最小,
设切点, ,所以,
,,,
点,直线的方程为,
两点间距离的最小值为平行线和间的距离,
两点间距离的最小值为.
故选:.
二、多选题
9.某物体的运动方程为(位移单位:m,时间单位:s),若,则下列说法中错误的是( )
A.18m/s是物体从开始到3s这段时间内的平均速度
B.18m/s是物体在3s这一时刻的瞬时速度
C.18m/s是物体从3s到s这段时间内某一时刻的速度
D.18m/s是物体从3s到s这段时间内的平均速度
【答案】ACD
【分析】由瞬时速度定义可得答案.
【详解】因表示秒这一时刻的瞬时速度,则表示在3s这一时刻的瞬时速度,故不选B,选ACD.
故选:ACD
10.过点的直线与函数的图象相切于点,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据过函数图象上一点处的切线与导数之间的关系求解.
【详解】因为,所以,
由题意得直线的斜率,
即,解得或
故选:AD.
11.在曲线上切线的倾斜角为的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】求出函数的导数,可得切线的斜率,由导数的几何意义,即可得到所求切点
【详解】切线的斜率,
设切点为,则,
又,
所以,
所以或,
所以切点坐标为或.
故选:AB.
12.在平面直角坐标系xOy中,设曲线C的方程是,下列结论正确的是( )
A.曲线C上的点与定点距离的最小值是
B.曲线C上的点和定点的距离与到定直线l:的距离的比是
C.曲线C绕原点顺时针旋转45°,所得曲线方程是
D.曲线C的切线与坐标轴围成的三角形的面积是2
【答案】ABD
【分析】A选项,设出曲线任意一点的坐标,根据两点间的距离公式以及基本不等式求得“最小值”;B选项,结合点到直线的距离公式求得正确答案,C选项,通过求实半轴来进行判断;D选项,通过求切线方程来进行判断.
【详解】曲线C的方程是,则,所以曲线是反比例函数对应的图象,即曲线是双曲线.
A选项,设是曲线上的任意一点,

令,则,
当时,,当且仅当时,等号成立,
当时,,
当且仅当时,等号成立,
所以.
所以,

所以当时,取得最小值为,A选项正确.
B选项,到直线的距离为,
所以曲线C上的点和定点的距离与到定直线l:的距离的比是,
B选项正确.
C选项,由上述分析可知曲线是双曲线,由于曲线的图象关于对称,
所以是双曲线实轴所在直线,
由解得或,
点与点的距离是,所以双曲线的实轴长,
而双曲线的实半轴,所以C选项错误.
D选项,,
所以在曲线上任意一点处的切线方程为,
令得;令得,
所以曲线C的切线与坐标轴围成的三角形的面积是,D选项正确.
故选:ABD
三、填空题
13.函数在区间上的平均变化率等于___________.
【答案】5
【分析】根据题意,由平均变化率公式计算可得答案.
【详解】解:因为在区间上,,
所以其平均变化率.
故答案为:5.
14.已知函数的图象在点处的切线方程是,则______.
【答案】
【分析】由导数的几何意义可得的值,将点的坐标代入切线方程可得,即可得解.
【详解】由导数的几何意义可得,将点的坐标代入切线方程可得,
因此,.
故答案为:.
15.设a为实数,函数的导函数为,若是偶函数,则__________,此时,曲线在原点处的切线方程为______________.
【答案】
【分析】由偶函数的定义得出的值,再由导数的几何意义求切线方程.
【详解】,因为是偶函数,所以在上恒成立,
则恒成立,故.
因为,,
所以曲线在原点处的切线方程为,即.
故答案为:;
16.在平面直角坐标系中,P是曲线上的一个动点,则点P到直线的距离的最小值是_____.
【答案】
【分析】根据题意,找到与直线平行且与曲线相切时的切点坐标,再结合点到直线的距离公式,即可得到结果.
【详解】设直线与相切,则切线的斜率为
且,令,则,即切点的横坐标为,
将,代入,可得,即切点坐标为,
所以点P到直线的距离的最小值即为到直线的距离,
即,
故答案为:
四、解答题
17.已知一物体的位移S(单位:m)与时间t(单位:s)之间的函数关系为,求此物体在时的速度.
【答案】.
【分析】根据导数的定义,可求出.
【详解】因为,,
根据导数的概念可得,,即.
所以,,
所以此物体在时的速度是.
18.(1)求曲线,在点处的切线方程;
(2)求过点的抛物线的切线方程.
【答案】(1);(2)或.
【分析】(1)利用导数几何意义即可求得曲线在点处的切线方程;
(2)先设出切点坐标为,再利用导数几何意义即可求得过点的抛物线的切线方程.
【详解】(1),可知所求切线的斜率
故所求切线的方程为,即.
(2)设切点坐标为,,可知所求切线的斜率
∵切线过点和点,∴,
解得或,∴切线的斜率为2或6
故所求切线的方程为或,
即或.
19.已知函数的图象过点,且.
(1)求a,b的值;
(2)求曲线在点处的切线方程.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)根据点以及列方程,从而求得的值.
(2)利用切点和斜率求得切线方程.
【详解】(1)因为函数的图象过点,所以①.
又,,
所以②,
由①②解得:,.
(2)由(1)知,
又因为,,
所以曲线在处的切线方程为,
即.
20.(1)已知曲线,点是曲线上一点,求曲线在点处的切线方程.
(2)已知抛物线,求过点且与抛物线相切的直线方程.
【答案】(1);(2)或
【分析】根据导数的几何意义即得.
【详解】(1)由可得,
所以在点处的切线的斜率为,
切线方程为,即;
(2)设切线的斜率为,直线与抛物线相切的切点坐标为,则直线方程为,
因为,所以,
又点在切线上,
所以,
解得或,
则或,
所以直线方程为或,
即或.
21.在①;②这两个条件中任选一个,补充在下面横线上,并解答.若直线为曲线______的切线.
(1)求切点坐标;
(2)求实数的值.
注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)选①,;选②,.
(2)选①,;选②,.
【分析】(1)若选择①,设切点为,根据,即可求出切点坐标;若选择条件②,设切点为,根据,即可求出切点坐标;
(2)根据切点在切线上,即可求出实数的值.
(1)
选择条件①:
设切点为,因为,所以,所以切线的斜率为,解得,所以切点为.
选择条件②:
设切点为,因为,所以,
所以切线的斜率为,解得,所以切点为.
(2)
选择条件①:
由(1)知切点为,因为点在直线上,所以,即.
选择条件②:
由(1)知切点为,因为点在直线上,所以,即.
22.已知两曲线和都经过点,且在点P处有公切线.
(1)求a,b,c的值;
(2)求公切线与坐标轴围成的三角形的面积;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求导,根据两曲先都经过点,且在点P处有公切线求解;
(2)由(1)得到公切线方程,分别令,,再利用面积公式求解.
(1)
解:两函数和的导数分别为:
和,
由题意,
解得;
(2)
由(1)知公切线方程为,
即,
令得,令得,
所以所求面积为;导数的几何意义课时作业
一、单选题
1.设函数在处的导数为2,则( ).
A. B.2 C. D.6
2.如图,已知函数f(x)的图像在点处的切线为l,则( )
A.-3 B.-2 C.2 D.1
3.曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
4.已知函数的图象在处的切线与直线垂直,则实数的值为( )
A. B. C. D.
5.设函数的图像在处的切线为,则在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
6.若直线是曲线在某点处的切线,则实数( ).
A. B.1 C.2 D.3
7.如图,AB是圆的切线,P是圆上的动点,设,AP扫过的圆内阴影部分的面积S是的函数.这个函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
8.若动点P在直线上,动点Q在曲线上,则|PQ|的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.某物体的运动方程为(位移单位:m,时间单位:s),若,则下列说法中错误的是( )
A.18m/s是物体从开始到3s这段时间内的平均速度
B.18m/s是物体在3s这一时刻的瞬时速度
C.18m/s是物体从3s到s这段时间内某一时刻的速度
D.18m/s是物体从3s到s这段时间内的平均速度
10.过点的直线与函数的图象相切于点,则的值可以是( )
A. B. C. D.
11.在曲线上切线的倾斜角为的点的坐标为( )
A. B. C. D.
12.在平面直角坐标系xOy中,设曲线C的方程是,下列结论正确的是( )
A.曲线C上的点与定点距离的最小值是
B.曲线C上的点和定点的距离与到定直线l:的距离的比是
C.曲线C绕原点顺时针旋转45°,所得曲线方程是
D.曲线C的切线与坐标轴围成的三角形的面积是2
三、填空题
13.函数在区间上的平均变化率等于___________.
14.已知函数的图象在点处的切线方程是,则______.
15.设a为实数,函数的导函数为,若是偶函数,则__________,此时,曲线在原点处的切线方程为______________.
16.在平面直角坐标系中,P是曲线上的一个动点,则点P到直线的距离的最小值是_____.
四、解答题
17.已知一物体的位移S(单位:m)与时间t(单位:s)之间的函数关系为,求此物体在时的速度.
18.(1)求曲线,在点处的切线方程;
(2)求过点的抛物线的切线方程.
19.已知函数的图象过点,且.
(1)求a,b的值;
(2)求曲线在点处的切线方程.
20.(1)已知曲线,点是曲线上一点,求曲线在点处的切线方程.
(2)已知抛物线,求过点且与抛物线相切的直线方程.
21.在①;②这两个条件中任选一个,补充在下面横线上,并解答.若直线为曲线______的切线.
(1)求切点坐标;
(2)求实数的值.
注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分.
22.已知两曲线和都经过点,且在点P处有公切线.
(1)求a,b,c的值;
(2)求公切线与坐标轴围成的三角形的面积;