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数学
题目

设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=f(1),则在(0,1)内曲线y=f(x)的所有切线中 ( )A. 至少有一条平行于x轴B. 至少有一条平行于y轴C. 没有一条平行于x轴D. 可能有一条平行于y轴

设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=f(1),则在(0,1)内曲线y=f(x)的所有切线中 ( )

A. 至少有一条平行于x轴

B. 至少有一条平行于y轴

C. 没有一条平行于x轴

D. 可能有一条平行于y轴

题目解答

答案

A. 至少有一条平行于x轴

解析

考查要点:本题主要考查罗尔定理的应用,以及导数的几何意义(切线斜率)的理解。

解题核心思路:题目中给出函数$f(x)$在闭区间$[0,1]$上连续,在开区间$(0,1)$内可导,且$f(0)=f(1)$,这正是罗尔定理的条件。根据罗尔定理,存在一点$c \in (0,1)$,使得$f'(c)=0$,即对应切线的斜率为$0$,因此切线平行于$x$轴。

破题关键点:

  1. 识别题目条件符合罗尔定理的条件;
  2. 理解导数为$0$的几何意义是切线水平;
  3. 排除其他选项中与可导性矛盾的情况(如平行于$y$轴的切线需要导数不存在)。

罗尔定理的条件与结论:

  • 条件:
    1. $f(x)$在闭区间$[0,1]$上连续;
    2. $f(x)$在开区间$(0,1)$内可导;
    3. $f(0)=f(1)$。
  • 结论:存在至少一点$c \in (0,1)$,使得$f'(c)=0$。

导数的几何意义:

  • $f'(c)=0$表示在点$(c, f(c))$处的切线斜率为$0$,即切线平行于$x$轴。

选项分析:

  • 选项A:正确。根据罗尔定理,必然存在这样的切线。
  • 选项B:错误。平行于$y$轴的切线要求导数不存在,但题目中$f(x)$在$(0,1)$内可导,导数存在。
  • 选项C:错误。与罗尔定理的结论矛盾。
  • 选项D:错误。同选项B,导数存在则不可能有平行于$y$轴的切线。

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