题目
若曲线y=x^2+ax+b和2y=-1+xy^3在点(1,-1)处相切,其中a、b是常数,则( )。A. a=0,b=-2B. a=1,b=-3C. a=-3,b=1D. a=-1,b=-1
若曲线$$y=x^2+ax+b$$和$$2y=-1+xy^3$$在点$$(1,-1)$$处相切,其中$$a、b$$是常数,则( )。
A. $$a=0,b=-2$$
B. $$a=1,b=-3$$
C. $$a=-3,b=1$$
D. $$a=-1,b=-1$$
题目解答
答案
D. $$a=-1,b=-1$$
解析
考查要点:本题主要考查曲线在某点相切的条件,即两曲线在该点有相同的函数值和相同的导数(切线斜率)。需要结合代数方程和导数计算求解未知参数。
解题思路:
- 验证点是否在两条曲线上:将点$(1, -1)$代入两个方程,得到关于$a$和$b$的方程。
- 求导并比较斜率:分别对两条曲线求导,代入点$(1, -1)$,令导数相等,得到第二个方程。
- 联立方程求解:通过两个方程联立解出$a$和$b$的值。
破题关键:
- 隐函数求导:第二条曲线为隐函数,需用隐函数求导法则计算导数。
- 代数运算准确性:注意符号和运算步骤,避免计算错误。
验证点$(1, -1)$在两条曲线上
第一条曲线$y = x^2 + ax + b$
代入点$(1, -1)$:
$-1 = 1^2 + a \cdot 1 + b \implies a + b = -2 \quad \text{(方程1)}$
第二条曲线$2y = -1 + xy^3$
代入点$(1, -1)$:
$2 \cdot (-1) = -1 + 1 \cdot (-1)^3 \implies -2 = -1 + (-1) \implies -2 = -2 \quad \text{成立}$
求两条曲线在点$(1, -1)$处的导数
第一条曲线$y = x^2 + ax + b$
导数为:
$y' = 2x + a$
在$x=1$处:
$y'(1) = 2 \cdot 1 + a = 2 + a$
第二条曲线$2y = -1 + xy^3$
隐函数求导:
- 对两边求导:
$2 \frac{dy}{dx} = y^3 + 3xy^2 \frac{dy}{dx}$ - 整理得:
$\frac{dy}{dx} = \frac{y^3}{2 - 3xy^2}$ - 代入点$(1, -1)$:
$\frac{dy}{dx} = \frac{(-1)^3}{2 - 3 \cdot 1 \cdot (-1)^2} = \frac{-1}{2 - 3} = \frac{-1}{-1} = 1$
联立方程求解$a$和$b$
- 斜率相等:
$2 + a = 1 \implies a = -1$ - 代入方程1:
$-1 + b = -2 \implies b = -1$