(一)求某点的切线和法线
【1987-3-3 分】 曲线 y = arctan x \displaystyle y=\arctan x y = arctan x 在横坐标为1 \displaystyle 1 1 点处的切线方程为____,法线方程为____。
【1988-3-4 分】 f ( x ) = 1 3 x 3 + 1 2 x 2 + 6 x + 1 \displaystyle f(x)=\dfrac{1}{3} x^{3}+\dfrac{1}{2} x^{2}+6 x+1 f ( x ) = 3 1 x 3 + 2 1 x 2 + 6 x + 1 的图形在点( 0 , 1 ) \displaystyle (0,1) ( 0 , 1 ) 处切线与x \displaystyle x x 轴交点的坐标是( )。
A. ( − 1 6 , 0 ) \displaystyle \left(-\dfrac{1}{6}, 0\right) ( − 6 1 , 0 )
B. ( − 1 , 0 ) \displaystyle (-1,0) ( − 1 , 0 )
C. ( 1 6 , 0 ) \displaystyle \left(\dfrac{1}{6}, 0\right) ( 6 1 , 0 )
D. ( 1 , 0 ) \displaystyle (1,0) ( 1 , 0 )
【1989-3-3 分】 曲线 y = ∫ 0 x ( t − 1 ) ( t − 2 ) d t \displaystyle y=\int_{0}^{x}(t-1)(t-2) d t y = ∫ 0 x ( t − 1 ) ( t − 2 ) d t 在点( 0 , 0 ) \displaystyle (0,0) ( 0 , 0 ) 处的切线方程是____。
【1990-3-3 分】 曲线
{ x = cos 3 t y = sin 3 t \begin{cases}x=\cos^{3} t\\ y=\sin^{3} t \end{cases} { x = cos 3 t y = sin 3 t
上对应 t = π 6 \displaystyle t=\dfrac{\pi}{6} t = 6 π 点处的法线方程是____。
【1995-45-3 分】 设 f ( x ) \displaystyle f(x) f ( x ) 为可导函数,且满足条件 lim x → 0 f ( 1 ) − f ( 1 − x ) 2 = − 1 \displaystyle \lim\limits_{x \to 0} \dfrac{f(1)-f(1-x)}{2}=-1 x → 0 lim 2 f ( 1 ) − f ( 1 − x ) = − 1 ,则曲线 y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 在点 ( 1 , f ( 1 ) ) \displaystyle (1,f(1)) ( 1 , f ( 1 )) 处的切线斜率为( )。
A. 2 \displaystyle 2 2 B. − 1 \displaystyle -1 − 1 C. 1 2 \displaystyle \dfrac{1}{2} 2 1 D. − 2 \displaystyle -2 − 2
【1995-3-3 分】 曲线
{ x = 1 + t 2 y = t 3 \begin{cases}x=1+t^{2}\\ y=t^{3} \end{cases} { x = 1 + t 2 y = t 3
在 t = 2 \displaystyle t=2 t = 2 处的切线方程为____。
【1996-4-3 分】 设 ( x 0 , y 0 ) \displaystyle (x_0,y_0) ( x 0 , y 0 ) 是抛物线 y = a x 2 + b x + c \displaystyle y=ax^2+bx+c y = a x 2 + b x + c 上的一点,若在该点的切线过原点,则系数 a , b , c \displaystyle a,b,c a , b , c 应满足的关系是____。
【1997-1-3 分】 对数螺线 ρ = e θ \displaystyle \rho=e^{\theta} ρ = e θ 在点 ( ρ , θ ) = ( e π 2 , π 2 ) \displaystyle (\rho,\theta)=(e^{\frac{\pi}{2}},\dfrac{\pi}{2}) ( ρ , θ ) = ( e 2 π , 2 π ) 处切线的直角坐标方程为____。
【1998-34-3 分】 设曲线 f ( x ) = x n \displaystyle f(x)=x^n f ( x ) = x n 在点( 1 , 1 ) \displaystyle (1,1) ( 1 , 1 ) 处的切线与x \displaystyle x x 轴的交点为( ξ n , 0 ) \displaystyle (\xi_n,0) ( ξ n , 0 ) ,则 lim n → ∞ f ( ξ n ) = \displaystyle \lim\limits_{n \to \infty}f(\xi_n)= n → ∞ lim f ( ξ n ) = ____。
【1999-2-3 分】 曲线
{ x = e t sin 2 t y = e t cos t \begin{cases}x=e^{t}\sin2t\\ y=e^{t}\cos t \end{cases} { x = e t sin 2 t y = e t cos t
在点( 0 , 1 ) \displaystyle (0,1) ( 0 , 1 ) 处的法线方程为____。
【2001-2-3 分】 设函数 y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 由方程 e 2 x + y − cos ( x y ) = e − 1 \displaystyle e^{2x+y}-\cos(xy)=e-1 e 2 x + y − cos ( x y ) = e − 1 所确定,则曲线 y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 在点( 0 , 1 ) \displaystyle (0,1) ( 0 , 1 ) 处的法线方程为____。
【2003-2-4 分】 设函数 y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 由方程 x y + 2 ln x = y 4 \displaystyle xy+2\ln x=y^4 x y + 2 ln x = y 4 所确定,则曲线 y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 在点( 1 , 1 ) \displaystyle (1,1) ( 1 , 1 ) 处的切线方程是____。
【2004-1-4 分】 曲线 y = ln x \displaystyle y=\ln x y = ln x 上与直线 x + y = 1 \displaystyle x+y=1 x + y = 1 垂直的切线方程为____。
【2005-2-4 分】 设函数由参数方程
{ x = t 2 + 2 t y = ln ( 1 + t ) \begin{cases}x=t^{2}+2 t\\ y=\ln (1+t)\end{cases} { x = t 2 + 2 t y = ln ( 1 + t )
确定,则曲线 y = y ( x ) \displaystyle y=y(x) y = y ( x ) 在 x = 3 \displaystyle x=3 x = 3 处的法线与x \displaystyle x x 轴交点的横坐标是( )。
A. 1 8 ln 2 + 3 \displaystyle \dfrac{1}{8}\ln2+3 8 1 ln 2 + 3 B. − 1 8 ln 2 + 3 \displaystyle -\dfrac{1}{8}\ln2+3 − 8 1 ln 2 + 3
C. − 8 ln 2 + 3 \displaystyle -8\ln2+3 − 8 ln 2 + 3 D. 8 ln 2 + 3 \displaystyle 8\ln2+3 8 ln 2 + 3
【2007-2-4 分】 曲线
{ x = cos t + cos 2 t y = 1 + sin t \begin{cases}x=\cos t+\cos^2 t\\ y=1+\sin t\end{cases} { x = cos t + cos 2 t y = 1 + sin t
上对应于 t = π 4 \displaystyle t=\dfrac{\pi}{4} t = 4 π 点处的法线斜率为____。
【2008-4-4 分】 已知 lim x → 0 f ( x ) x = 2 \displaystyle \lim\limits_{x \to 0}\dfrac{f(x)}{x}=2 x → 0 lim x f ( x ) = 2 ,则 y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 上对应 x = 0 \displaystyle x=0 x = 0 处的切线方程____。
【2008-12-4 分】 曲线 sin ( x y ) + ln ( y − x ) = x \displaystyle \sin(xy)+\ln(y-x)=x sin ( x y ) + ln ( y − x ) = x 在点( 0 , 1 ) \displaystyle (0,1) ( 0 , 1 ) 处的切线方程为____。
【2009-2-4 分】 曲线
{ x = ∫ 0 1 − t e − u 2 d u y = t 2 ln ( 2 − t 2 ) \begin{cases}x=\int_{0}^{1-t} e^{-u^{2}} \mathrm{d} u\\ y=t^{2}\ln(2-t^{2}) \end{cases} { x = ∫ 0 1 − t e − u 2 d u y = t 2 ln ( 2 − t 2 )
在( 0 , 0 ) \displaystyle (0,0) ( 0 , 0 ) 处的切线方程为____。
【2011-3-4 分】 曲线 tan ( x + y + π 4 ) = e y \displaystyle \tan\left(x+y+\dfrac{\pi}{4}\right)=e^y tan ( x + y + 4 π ) = e y 在点( 0 , 0 ) \displaystyle (0,0) ( 0 , 0 ) 处的切线方程为____。
【2013-2-4 分】 曲线
{ x = arctan t y = ln 1 + t 2 \begin{cases}x=\arctan t\\ y=\ln\sqrt{1+t^2} \end{cases} { x = arctan t y = ln 1 + t 2
上对应于 t = 1 \displaystyle t=1 t = 1 的点处的法线方程为____。
【2014-2-4 分】 曲线L \displaystyle L L 的极坐标方程是 r = θ \displaystyle r=\theta r = θ ,则L \displaystyle L L 在点( r , θ ) = ( π 2 , π 2 ) \displaystyle (r,\theta)=\left(\dfrac{\pi}{2},\dfrac{\pi}{2}\right) ( r , θ ) = ( 2 π , 2 π ) 的切线的直角坐标方程是____。
【2018-23-4 分】 曲线 y = x 2 + 2 ln x \displaystyle y=x^2+2\ln x y = x 2 + 2 ln x 在其拐点处的切线方程是____。
【2019-2-4 分】 曲线
{ x = t − sin t y = 1 − cos t \begin{cases}x=t-\sin t\\ y=1-\cos t \end{cases} { x = t − sin t y = 1 − cos t
在 t = 3 2 π \displaystyle t=\dfrac{3}{2}\pi t = 2 3 π 对应点处的切线在y \displaystyle y y 轴上的截距为____。
【2020-3-4 分】 曲线 x + y + e 2 x y = 0 \displaystyle x+y+e^{2xy}=0 x + y + e 2 x y = 0 在点( 0 , − 1 ) \displaystyle (0,-1) ( 0 , − 1 ) 处的切线方程为____。
【2023-2-5 分】 曲线 3 x 3 = y 5 + 2 y 3 \displaystyle 3x^3=y^5+2y^3 3 x 3 = y 5 + 2 y 3 在x = 1 \displaystyle x=1 x = 1 对应点处的法线斜率为____。
(二)相切的充要条件
【1991-45-3 分】 设曲线 f ( x ) = x 3 + a x \displaystyle f(x)=x^3+ax f ( x ) = x 3 + a x 与 g ( x ) = b x 2 + c \displaystyle g(x)=bx^2+c g ( x ) = b x 2 + c 都通过点( − 1 , 0 ) \displaystyle (-1,0) ( − 1 , 0 ) ,且在点( − 1 , 0 ) \displaystyle (-1,0) ( − 1 , 0 ) 有公共切线,则( )。
A. a = 0 , b = − 2 \displaystyle a=0,b=-2 a = 0 , b = − 2 B. a = 1 , b = − 3 \displaystyle a=1,b=-3 a = 1 , b = − 3
C. a = − 3 , b = 1 \displaystyle a=-3,b=1 a = − 3 , b = 1 D. a = − 1 , b = − 1 \displaystyle a=-1,b=-1 a = − 1 , b = − 1
【1991-3-3 分】 若曲线 y = x 2 + a x + b \displaystyle y=x^2+ax+b y = x 2 + a x + b 和 2 y = − 1 + x y 3 \displaystyle 2y=-1+xy^3 2 y = − 1 + x y 3 在( 1 , − 1 ) \displaystyle (1,-1) ( 1 , − 1 ) 点相切,其中a , b \displaystyle a,b a , b 是常数,则( )。
A. a = 0 , b = − 2 \displaystyle a=0,b=-2 a = 0 , b = − 2 B. a = 1 , b = − 3 \displaystyle a=1,b=-3 a = 1 , b = − 3
C. a = − 3 , b = 1 \displaystyle a=-3,b=1 a = − 3 , b = 1 D. a = − 1 , b = − 1 \displaystyle a=-1,b=-1 a = − 1 , b = − 1
【2003-3-4 分】 已知曲线 y = x 3 − 3 a 2 x + b \displaystyle y=x^3-3a^2x+b y = x 3 − 3 a 2 x + b 与x \displaystyle x x 轴相切,则 b 2 = \displaystyle b^2= b 2 = ____(用a \displaystyle a a 表示)。
【2010-2-4 分】 曲线 y = x 2 \displaystyle y=x^2 y = x 2 与曲线 y = a ln x ( a ≠ 0 ) \displaystyle y=a\ln x(a\neq0) y = a ln x ( a = 0 ) 相切,则 a = \displaystyle a= a = ( )。
A. 4 e \displaystyle 4e 4 e B. 3 \displaystyle 3 3 e C. 2 e \displaystyle 2e 2 e D. e \displaystyle e e
【2013-3-4 分】 设曲线 y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 与 y = x 2 − x \displaystyle y=x^2-x y = x 2 − x 在点( 1 , 0 ) \displaystyle (1,0) ( 1 , 0 ) 处有公共切线,则 lim n → ∞ n f ( n n + 2 ) = \displaystyle \lim\limits_{n \to \infty}nf\left(\dfrac{n}{n+2}\right)= n → ∞ lim n f ( n + 2 n ) = ____。
(三)导数的物理应用(数一、数二)
【1991-3-3 分】 质点以速度 t sin ( t 2 ) \displaystyle t\sin(t^2) t sin ( t 2 ) 米/秒作直线运动,则从时刻 t 1 = π 2 \displaystyle t_1=\sqrt{\frac{\pi}{2}} t 1 = 2 π 秒到 t 2 = π \displaystyle t_2=\sqrt{\pi} t 2 = π 秒内质点所经过的路程等于____米。
【2010-2-4 分】 已知一个长方形的长l \displaystyle l l 以2 c m / s \displaystyle 2\mathrm{cm/s} 2 cm/s 的速率增加,宽w \displaystyle w w 以3 c m / s \displaystyle 3\mathrm{cm/s} 3 cm/s 的速率增加。则当 l = 12 c m , w = 5 c m \displaystyle l=12\mathrm{cm},w=5\mathrm{cm} l = 12 cm , w = 5 cm 时,它的对角线增加的速率为____。
【2016-2-4 分】 已知动点P \displaystyle P P 在曲线y = x 3 \displaystyle y=x^3 y = x 3 上运动,记坐标原点与点P \displaystyle P P 间的距离为l \displaystyle l l 。若点P \displaystyle P P 的横坐标对时间的变化率为常数v 0 \displaystyle v_0 v 0 ,则当点P \displaystyle P P 运动到点( 1 , 1 ) \displaystyle (1,1) ( 1 , 1 ) 时,l \displaystyle l l 对时间的变化率是____。
【2021-2-5 分】 有一圆柱体底面半径与高随时间变化的速率分别为2 c m / s , − 3 c m / s \displaystyle 2\mathrm{cm/s},-3\mathrm{cm/s} 2 cm/s , − 3 cm/s ,当底面半径为10 c m \displaystyle 10\mathrm{cm} 10 cm ,高为5 c m \displaystyle 5\mathrm{cm} 5 cm 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为( )。
A. 125 π c m 3 / s , 40 π c m 2 / s \displaystyle 125\pi \mathrm{cm^3/s},40\pi \mathrm{cm^2/s} 125 π c m 3 /s , 40 π c m 2 /s
B. 125 π c m 3 / s , − 40 π c m 2 / s \displaystyle 125\pi \mathrm{cm^3/s},-40\pi \mathrm{cm^2/s} 125 π c m 3 /s , − 40 π c m 2 /s
C. − 100 π c m 3 / s , 40 π c m 2 / s \displaystyle -100\pi \mathrm{cm^3/s},40\pi \mathrm{cm^2/s} − 100 π c m 3 /s , 40 π c m 2 /s
D. − 100 π c m 3 / s , − 40 π c m 2 / s \displaystyle -100\pi \mathrm{cm^3/s},-40\pi \mathrm{cm^2/s} − 100 π c m 3 /s , − 40 π c m 2 /s
(四)曲率(数一、数二)
【2009-2-4 分】 若f ′ ′ ( x ) \displaystyle f''(x) f ′′ ( x ) 不变号,且曲线y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 在点( 1 , 1 ) \displaystyle (1,1) ( 1 , 1 ) 处的曲率圆为x 2 + y 2 = 2 \displaystyle x^2+y^2=2 x 2 + y 2 = 2 ,则函数f ( x ) \displaystyle f(x) f ( x ) 在区间( 1 , 2 ) \displaystyle (1,2) ( 1 , 2 ) 内( )。
A. 有极值点,无零点 B. 无极值点,有零点
C. 有极值点,有零点 D. 无极值点,无零点
【2012-2-4 分】 曲线 y = x 2 + x ( x < 0 ) \displaystyle y=x^2+x(x<0) y = x 2 + x ( x < 0 ) 上曲率为2 2 \displaystyle \dfrac{\sqrt2}{2} 2 2 的点的坐标是____。
【2014-2-4 分】 曲线
{ x = t 2 + 7 y = t 2 + 4 t + 1 \begin{cases}x=t^2+7\\ y=t^2+4t+1 \end{cases} { x = t 2 + 7 y = t 2 + 4 t + 1
上对应于t = 1 \displaystyle t=1 t = 1 的点处的曲率半径是( )。
A. 10 50 \displaystyle \dfrac{\sqrt{10}}{50} 50 10
B. 10 100 \displaystyle \dfrac{\sqrt{10}}{100} 100 10
C. 10 10 \displaystyle 10\sqrt{10} 10 10
D. 5 10 \displaystyle 5\sqrt{10} 5 10
【2016-2-4 分】 设函数f i ( x ) ( i = 1 , 2 ) \displaystyle f_i(x)(i=1,2) f i ( x ) ( i = 1 , 2 ) 具有二阶连续导数,且f i ′ ′ ( x 0 ) < 0 \displaystyle f_i''(x_0)<0 f i ′′ ( x 0 ) < 0 ,若两条曲线y = f i ( x ) \displaystyle y=f_i(x) y = f i ( x ) 在点( x 0 , y 0 ) \displaystyle (x_0,y_0) ( x 0 , y 0 ) 处具有公切线y = g ( x ) \displaystyle y=g(x) y = g ( x ) ,且在该点处曲线y = f 1 ( x ) \displaystyle y=f_1(x) y = f 1 ( x ) 的曲率大于曲线y = f 2 ( x ) \displaystyle y=f_2(x) y = f 2 ( x ) 的曲率,则在x 0 \displaystyle x_0 x 0 的某个邻域内,有( )。
A. f 1 ( x ) ≤ f 2 ( x ) ≤ g ( x ) \displaystyle f_1(x)\le f_2(x)\le g(x) f 1 ( x ) ≤ f 2 ( x ) ≤ g ( x )
B. f 2 ( x ) ≤ f 1 ( x ) ≤ g ( x ) \displaystyle f_2(x)\le f_1(x)\le g(x) f 2 ( x ) ≤ f 1 ( x ) ≤ g ( x )
C. f 1 ( x ) ≤ g ( x ) ≤ f 2 ( x ) \displaystyle f_1(x)\le g(x)\le f_2(x) f 1 ( x ) ≤ g ( x ) ≤ f 2 ( x )
D. f 2 ( x ) ≤ g ( x ) ≤ f 1 ( x ) \displaystyle f_2(x)\le g(x)\le f_1(x) f 2 ( x ) ≤ g ( x ) ≤ f 1 ( x )
【2018-2-4 分】 曲线
{ x = cos 3 t y = sin 3 t \begin{cases}x=\cos^3 t\\ y=\sin^3 t \end{cases} { x = cos 3 t y = sin 3 t
在 t = π 4 \displaystyle t=\dfrac{\pi}{4} t = 4 π 对应点处的曲率为____。
【2019-2-4 分】 设f ( x ) , g ( x ) \displaystyle f(x),g(x) f ( x ) , g ( x ) 的2 \displaystyle 2 2 阶导函数在x = a \displaystyle x=a x = a 处连续,则lim x → a f ( x ) − g ( x ) ( x − a ) 2 = 0 \displaystyle \lim\limits_{x \to a}\dfrac{f(x)-g(x)}{(x-a)^2}=0 x → a lim ( x − a ) 2 f ( x ) − g ( x ) = 0 是两条曲线在x = a \displaystyle x=a x = a 处相切且曲率相等的( )。
A. 充分不必要 B. 充分必要 C. 必要不充分 D. 既不充分也不必要
【2024-2-5 分】 曲线y 2 = x \displaystyle y^2=x y 2 = x 在点( 0 , 0 ) \displaystyle (0,0) ( 0 , 0 ) 处的曲率圆方程为____。
(一)求某点的切线和法线
【1992-5-7 分】 给定曲线 y = 1 x 2 \displaystyle y=\dfrac{1}{x^{2}} y = x 2 1
(1) 求曲线在横坐标为 x 0 \displaystyle x_0 x 0 的点处的切线方程;
(2) 求曲线的切线被两坐标轴所截线段的最短。
【2000-2-7 分】 已知 f ( x ) \displaystyle f(x) f ( x ) 是周期为5 \displaystyle 5 5 的连续函数,它在x = 0 \displaystyle x=0 x = 0 的某个邻域内满足关系式 f ( 1 + sin x ) − 3 f ( 1 − sin x ) = 8 x + α ( x ) \displaystyle f(1+\sin x)-3f(1-\sin x)=8x+\alpha(x) f ( 1 + sin x ) − 3 f ( 1 − sin x ) = 8 x + α ( x ) ,其中 α ( x ) \displaystyle \alpha(x) α ( x ) 是当 x → 0 \displaystyle x \to 0 x → 0 时比 x \displaystyle x x 高阶的无穷小,且 f ( x ) \displaystyle f(x) f ( x ) 在 x = 1 \displaystyle x=1 x = 1 处可导,求曲线 y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 在点 ( 6 , f ( 6 ) ) \displaystyle (6,f(6)) ( 6 , f ( 6 )) 处的切线方程。
【2002-2-6 分】 已知曲线的极坐标方程是 r = 1 − cos θ \displaystyle r=1-\cos\theta r = 1 − cos θ ,求该曲线上对应于 θ = π 6 \displaystyle \theta=\dfrac{\pi}{6} θ = 6 π 处的切线与法线的直角坐标方程。
(二)相切的充要条件
【2002-1-7 分】 已知两曲线 y = f ( x ) \displaystyle y=f(x) y = f ( x ) 与 y = ∫ 0 arctan x e − t 2 d t \displaystyle y=\int_{0}^{\arctan x}e^{-t^2}\mathrm{d}t y = ∫ 0 a r c t a n x e − t 2 d t 在点( 0 , 0 ) \displaystyle (0,0) ( 0 , 0 ) 处的切线相同,写出此切线方程,并求极限 lim n → ∞ n f ( 2 n ) \displaystyle \lim\limits_{n \to \infty}nf\left(\dfrac{2}{n}\right) n → ∞ lim n f ( n 2 ) 。
(三)导数的物理应用(数一、数二)
【2001-2-7 分】 一个半球体状的雪堆,其体积融化的速率与半球面面积S \displaystyle S S 成正比,比例常数K > 0 \displaystyle K>0 K > 0 。假设在融化过程中雪堆始终保持半球体状,已知半径为r 0 \displaystyle r_0 r 0 的雪堆在开始融化的3 \displaystyle 3 3 小时内,融化了其体积的7 8 \displaystyle \dfrac{7}{8} 8 7 ,问雪堆全部融化需要多少小时。
【2018-2-11 分】 已知曲线L : y = 4 9 x 2 ( x ≥ 0 ) \displaystyle L:y=\dfrac{4}{9}x^2(x\ge0) L : y = 9 4 x 2 ( x ≥ 0 ) ,点O ( 0 , 0 ) \displaystyle O(0,0) O ( 0 , 0 ) ,点A ( 0 , 1 ) \displaystyle A(0,1) A ( 0 , 1 ) 。设P \displaystyle P P 是L \displaystyle L L 上的动点,S \displaystyle S S 是直线O A \displaystyle OA O A 与直线A P \displaystyle AP A P 及曲线L \displaystyle L L 所围图形的面积。若P \displaystyle P P 运动到点( 3 , 4 ) \displaystyle (3,4) ( 3 , 4 ) 时沿x \displaystyle x x 轴正方向的速度是4 \displaystyle 4 4 ,求此时S \displaystyle S S 关于时间t \displaystyle t t 的变化率。