2.已知函数f(x)=x2的图像在点A(x1,f(x1))与点B(x2,f(x2))处的切线互相垂直,并交于点P,则点P的坐标可能是( )
A. B.(0,-4)
C.(2,3) D.
解析:选D.由题意知,A(x1,x),B(x2,x),f′(x)=2x,
则在A,B两点处的切线斜率k1=2x1,k2=2x2.
又因为两切线互相垂直,
所以k1k2=-1,即x1x2=-.
两条切线方程分别为l1:y=2x1x-x,l2:y=2x2x-x,
联立得(x1-x2)[2x-(x1+x2)]=0.
因为x1≠x2,所以x=,代入l1,
解得y=x1x2=-,故选D.
3.若曲线y=e-x上点P处的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是________.
解析:设点P的坐标为(x0,y0),y′==ln =-e-x.
所以在P点处的切线斜率为-e-x0,由题意-e-x0=-2,即e-x0=2,x0=-ln 2,y0=e-x0=eln 2=2,故点P的坐标为(-ln 2,2).
答案:(-ln 2,2)
4.设函数f(x)=D是由x轴和曲线y=f(x)及该曲线在点(1,0)处的切线所围成的封闭区域,则z=x-2y在D上的最大值为________.
解析:f(x)在(1,0)处的切线方程为y=x-1,如图,可行域为阴影部分,易求出目标函数z=x-2y的最优解(0,-1),即z的最大值为2.
答案:2
5.求证双曲线xy=1上任意一点处的切线与坐标轴围成的三角形面积为常数.
证明:由xy=1,得y=,所以y′=-.
在双曲线xy=1上任取一点P,
则在点P处的切线斜率k=-.
切线方程为y-=-(x-x0),即y=-x+.
设该切线与x轴,y轴分别相交于A,B两点,
则A(2x0,0),B(0,),故S△OAB=|OA|·|OB|
=|2x0|·=2,
所以双曲线上任意一点处的切线与坐标轴围成的三角形面积为常数.
6.(选做题)讨论关于x的方程ln x=kx的解的个数.
解:如图,方程ln x=kx的解的个数就是直线y=kx与曲线y=ln x的交点的个数.