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考向14導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用【2022·全國(guó)·高考真題】曲線過坐標(biāo)原點(diǎn)的兩條切線的方程為____________,____________.答案:
【解析】分析:分和兩種情況,當(dāng)時(shí)設(shè)切點(diǎn)為,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標(biāo)原點(diǎn)求出,即可求出切線方程,當(dāng)時(shí)同理可得;【詳解】解:因?yàn)椋?dāng)時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點(diǎn),所以,解得,所以切線方程為,即;當(dāng)時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點(diǎn),所以,解得,所以切線方程為,即;故答案為:;【2022·全國(guó)·高考真題】若曲線有兩條過坐標(biāo)原點(diǎn)的切線,則a的取值范圍是________________.答案:【解析】分析:設(shè)出切點(diǎn)橫坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線方程,根據(jù)切線經(jīng)過原點(diǎn)得到關(guān)于的方程,根據(jù)此方程應(yīng)有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,求得的取值范圍.【詳解】∵,∴,設(shè)切點(diǎn)為,則,切線斜率,切線方程為:,∵切線過原點(diǎn),∴,整理得:,∵切線有兩條,∴,解得或,∴的取值范圍是,故答案為:1.求函數(shù)導(dǎo)數(shù)的總原則:先化簡(jiǎn)解析式,再求導(dǎo).注意以下幾點(diǎn):連乘形式則先展開化為多項(xiàng)式形式,再求導(dǎo);三角形式,先利用三角函數(shù)公式轉(zhuǎn)化為和或差的形式,再求導(dǎo);分式形式,先化為整式函數(shù)或較為簡(jiǎn)單的分式函數(shù),再求導(dǎo);復(fù)合函數(shù),先確定復(fù)合關(guān)系,由外向內(nèi)逐層求導(dǎo),必要時(shí)可換元2.利用導(dǎo)數(shù)研究曲線的切線問題,一定要熟練掌握以下三點(diǎn):(1)函數(shù)在切點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值是切線的斜率,即已知切點(diǎn)坐標(biāo)可求切線斜率,已知斜率可求切點(diǎn)坐標(biāo).(2)切點(diǎn)既在曲線上,又在切線上,切線還有可能和曲線有其它的公共點(diǎn).(3)曲線“在”點(diǎn)處的切線與“過”點(diǎn)的切線的區(qū)別:曲線在點(diǎn)處的切線是指點(diǎn)P為切點(diǎn),若切線斜率存在,切線斜率為,是唯一的一條切線;曲線過點(diǎn)的切線,是指切線經(jīng)過點(diǎn)P,點(diǎn)P可以是切點(diǎn),也可以不是切點(diǎn),而且這樣的直線可能有多條.3.利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求參數(shù)的基本方法利用切點(diǎn)的坐標(biāo)、切線的斜率、切線的方程等得到關(guān)于參數(shù)的方程(組)或者參數(shù)滿足的不等式(組),進(jìn)而求出參數(shù)的值或取值范圍.4.求解與導(dǎo)數(shù)的幾何意義有關(guān)問題時(shí)應(yīng)注意的兩點(diǎn)(1)注意曲線上橫坐標(biāo)的取值范圍;(2)謹(jǐn)記切點(diǎn)既在切線上又在曲線上.1.在點(diǎn)的切線方程切線方程的計(jì)算:函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為,抓住關(guān)鍵.2.過點(diǎn)的切線方程設(shè)切點(diǎn)為,則斜率,過切點(diǎn)的切線方程為:,又因?yàn)榍芯€方程過點(diǎn),所以然后解出的值.(有幾個(gè)值,就有幾條切線)注意:在做此類題目時(shí)要分清題目提供的點(diǎn)在曲線上還是在曲線外.一、導(dǎo)數(shù)的概念和幾何性質(zhì)1.概念函數(shù)在處瞬時(shí)變化率是,我們稱它為函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù),記作或.詮釋:①增量可以是正數(shù),也可以是負(fù),但是不可以等于0.的意義:與0之間距離要多近有多近,即可以小于給定的任意小的正數(shù);②當(dāng)時(shí),在變化中都趨于0,但它們的比值卻趨于一個(gè)確定的常數(shù),即存在一個(gè)常數(shù)與無(wú)限接近;③導(dǎo)數(shù)的本質(zhì)就是函數(shù)的平均變化率在某點(diǎn)處的極限,即瞬時(shí)變化率.如瞬時(shí)速度即是位移在這一時(shí)刻的瞬間變化率,即.2.幾何意義函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)的幾何意義即為函數(shù)在點(diǎn)處的切線的斜率.3.物理意義函數(shù)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)是物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即;在點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)是物體在時(shí)刻的瞬時(shí)加速度,即.二、導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算1.求導(dǎo)的基本公式基本初等函數(shù)導(dǎo)函數(shù)(為常數(shù))2.導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則(1)函數(shù)和差求導(dǎo)法則:;(2)函數(shù)積的求導(dǎo)法則:;(3)函數(shù)商的求導(dǎo)法則:,則.3.復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)數(shù)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和函數(shù),的導(dǎo)數(shù)間關(guān)系為:1.(2023·青?!ず|市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)(理))曲線在處的切線方程為(
)A. B.C. D.2.(2023·湖南·長(zhǎng)沙縣第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè))函數(shù)的圖象在處的切線對(duì)應(yīng)的傾斜角為,則sin2=(
)A. B.± C. D.±3.(2023·湖南·模擬預(yù)測(cè))已知P是曲線上的一動(dòng)點(diǎn),曲線C在P點(diǎn)處的切線的傾斜角為,若,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(
)A. B. C. D.4.(2023·安徽·巢湖市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)(文))曲線在點(diǎn)處的切線方程為,則的值為(
)A. B. C. D.11.(2023·廣東·模擬預(yù)測(cè))如圖是網(wǎng)絡(luò)上流行的表情包,其利用了“可倒”和“可導(dǎo)”的諧音生動(dòng)形象地說明了高等數(shù)學(xué)中“連續(xù)”和“可導(dǎo)”兩個(gè)概念之間的關(guān)系.根據(jù)該表情包的說法,在處連續(xù)是在處可導(dǎo)的(
).A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件2.(2023·湖北·模擬預(yù)測(cè))若過點(diǎn)可作曲線三條切線,則(
)A. B. C. D.3.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)(理))過點(diǎn)作曲線的切線,當(dāng)時(shí),切線的條數(shù)是(
)A. B. C. D.4.(2023·湖北·黃岡中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知a,b為正實(shí)數(shù),直線與曲線相切,則的最小值為(
)A.8 B.9 C.10 D.135.(2023·四川省內(nèi)江市第六中學(xué)模擬預(yù)測(cè)(理))若函數(shù)與的圖象存在公共切線,則實(shí)數(shù)a的最大值為(
)A. B. C. D.6.(2023·云南師大附中模擬預(yù)測(cè)(理))若函數(shù)的圖象上存在兩個(gè)不同的點(diǎn),,使得曲線在這兩點(diǎn)處的切線重合,則稱函數(shù)為“自重合”函數(shù).下列函數(shù)中既是奇函數(shù)又是“自重合”函數(shù)的是(
)A. B.C. D.7.(2023·山東濰坊·三模)過點(diǎn)有條直線與函數(shù)的圖像相切,當(dāng)取最大值時(shí),的取值范圍為(
)A. B. C. D.8.(多選題)(2023·遼寧·渤海大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知,,直線與曲線相切,則下列不等式一定成立的是(
)A. B. C. D.9.(多選題)(2023·山東濰坊·模擬預(yù)測(cè))過平面內(nèi)一點(diǎn)P作曲線兩條互相垂直的切線,切點(diǎn)為P1、P2(P1、P2不重合),設(shè)直線分別與y軸交于點(diǎn)A,B,則下列結(jié)論正確的是(
)A.P1、P2兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)之積為定值B.直線P1P2的斜率為定值C.線段AB的長(zhǎng)度為定值D.三角形ABP面積的取值范圍為(0,1]10.(多選題)(2023·江蘇·模擬預(yù)測(cè))設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn)、,當(dāng)變化時(shí),記點(diǎn)構(gòu)成的曲線為,點(diǎn)構(gòu)成的曲線為,則(
)A.曲線恒在軸上方B.曲線與有唯一公共點(diǎn)C.對(duì)于任意的實(shí)數(shù),直線與曲線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn)D.存在實(shí)數(shù),使得曲線、分布在直線兩側(cè)11.(2023·全國(guó)·南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬預(yù)測(cè))己知函數(shù),,若曲線與曲線在公共點(diǎn)處的切線相同,則實(shí)數(shù)________.12.(2023·江蘇·阜寧縣東溝中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知,,直線與曲線相切,則的最小值為___________.13.(2023·山東泰安·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),寫出一個(gè)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件的:___________.①在上單調(diào)遞減;②曲線存在斜率為的切線.14.(2023·山東濰坊·模擬預(yù)測(cè))已知(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),,請(qǐng)寫出與的一條公切線的方程______.15.(2023·山東師范大學(xué)附中模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),若存在一條直線同時(shí)與兩個(gè)函數(shù)圖象相切,則實(shí)數(shù)a的取值范圍__________.16.(2023·廣東佛山·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),函數(shù)在處的切線方程為____________.若該切線與的圖象有三個(gè)公共點(diǎn),則的取值范圍是____________.1.(2023·全國(guó)·高考真題)若過點(diǎn)可以作曲線的兩條切線,則(
)參考答案A. B.C. D.2.(2023·全國(guó)·高考真題(理))若直線l與曲線y=和x2+y2=都相切,則l的方程為(
)A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y=x+1 D.y=x+3.(2023·全國(guó)·高考真題(理))函數(shù)的圖像在點(diǎn)處的切線方程為(
)A. B.C. D.4.(2023·全國(guó)·高考真題)已知函數(shù),則(
)A.有兩個(gè)極值點(diǎn) B.有三個(gè)零點(diǎn)C.點(diǎn)是曲線的對(duì)稱中心 D.直線是曲線的切線5.(2023·全國(guó)·高考真題)曲線過坐標(biāo)原點(diǎn)的兩條切線的方程為____________,____________.6.(2023·全國(guó)·高考真題)若曲線有兩條過坐標(biāo)原點(diǎn)的切線,則a的取值范圍是________________.7.(2023·全國(guó)·高考真題)已知函數(shù),函數(shù)的圖象在點(diǎn)和點(diǎn)的兩條切線互相垂直,且分別交y軸于M,N兩點(diǎn),則取值范圍是_______.8.(2023·全國(guó)·高考真題(理))曲線在點(diǎn)處的切線方程為__________.9.(2023·全國(guó)·高考真題(文))曲線的一條切線的斜率為2,則該切線的方程為______________.10.(2023·全國(guó)·高考真題(文))已知函數(shù),曲線在點(diǎn)處的切線也是曲線的切線.(1)若,求a;(2)求a的取值范圍.11.(2023·全國(guó)·高考真題(文))已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)求曲線過坐標(biāo)原點(diǎn)的切線與曲線的公共點(diǎn)的坐標(biāo).12.(2023·北京·高考真題)已知函數(shù).(Ⅰ)求曲線的斜率等于的切線方程;(Ⅱ)設(shè)曲線在點(diǎn)處的切線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為,求的最小值.1.答案:C【解析】,,曲線在點(diǎn)(2,2)處的切線方程為,即.故選:C.2.答案:C【解析】因?yàn)樗援?dāng)時(shí),,此時(shí),∴.故選:C.3.答案:D【解析】因?yàn)椋?,因?yàn)榍€在M處的切線的傾斜角,所以對(duì)于任意的恒成立,即對(duì)任意恒成立,即,又,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,故,所以a的取值范圍是.故選:D.4.答案:A【解析】由切點(diǎn)在曲線上,得①;由切點(diǎn)在切線上,得②;對(duì)曲線求導(dǎo)得,∴,即③,聯(lián)立①②③,解之得故選:A.1.答案:B【解析】由“連續(xù)不一定可導(dǎo)”知,“在處連續(xù)”不能推出“在處可導(dǎo)”,比如函數(shù)在處連續(xù),但是在處不可導(dǎo);由“可導(dǎo)一定連續(xù)”知,“在處可導(dǎo)”可以推出“在處連續(xù)”.因此在處連續(xù)是在處可導(dǎo)的必要不充分條件答案選:B2.答案:A【解析】設(shè)切點(diǎn)為,由,故切線方程為,因?yàn)樵谇芯€上,所以代入切線方程得,則關(guān)于t的方程有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,令,則或,所以當(dāng),時(shí),,為增函數(shù),當(dāng)時(shí),,為減函數(shù),且時(shí),,時(shí),,所以只需,解得故選:A3.答案:D【解析】設(shè)切點(diǎn)為,,切線斜率,切線方程為:;又切線過,;設(shè),則,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又,,恒成立,可得圖象如下圖所示,則當(dāng)時(shí),與有三個(gè)不同的交點(diǎn),即當(dāng)時(shí),方程有三個(gè)不同的解,切線的條數(shù)為條.故選:D.4.答案:B【解析】設(shè)切點(diǎn)為,的導(dǎo)數(shù)為,由切線的方程可得切線的斜率為1,令,則,故切點(diǎn)為,代入,得,、為正實(shí)數(shù),則,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí),取得最小值9,故選:B5.答案:B【解析】,,設(shè)公切線與的圖象切于點(diǎn),與曲線切于點(diǎn),∴,故,所以,∴,∵,故,設(shè),則,∴在上遞增,在上遞減,∴,∴實(shí)數(shù)a的最大值為e故選:B.6.答案:D【解析】對(duì)于A,C,函數(shù)都不是奇函數(shù),故排除.若曲線在這兩點(diǎn)處的切線重合,則首先要保證兩點(diǎn)處導(dǎo)數(shù)相同;對(duì)于B,,若斜率相同,則切點(diǎn),,代入解得切線方程分別為,;若切線重合,則,此時(shí)兩切點(diǎn),為同一點(diǎn),不符合題意,故B錯(cuò)誤;對(duì)于D,,令得,則取,切線均為,即存在不同的兩點(diǎn),使得切線重合,故D正確.故選:D.7.答案:B【解析】由,,故當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,且;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,結(jié)合圖象易得,過點(diǎn)至多有3條直線與函數(shù)的圖像相切,故.此時(shí),設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,則切線斜率,所以切線方程為,將代入得,存在三條切線即函數(shù)有三個(gè)不同的根,又,易得在上,,單調(diào)遞增;在和上,,單調(diào)遞減,畫出圖象可得當(dāng),即時(shí)符合題意故選:B8.答案:ACD【解析】設(shè)切點(diǎn)為,因?yàn)?,所以,解得,,即,?duì)于A,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,故A正確;對(duì)于B,,所以,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí),等號(hào)成立,故B不正確;對(duì)于C,,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí),等號(hào)成立,故C正確;對(duì)于D,由可知D正確.故選:ACD9.答案:ABC【解析】因?yàn)?,所以,?dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,不妨設(shè)點(diǎn),的橫坐標(biāo)分別為,且,若時(shí),直線,的斜率分別為,,此時(shí),不合題意;若時(shí),則直線,的斜率分別為,,此時(shí),不合題意.所以或,則,,由題意可得,可得,若,則;若,則,不合題意,所以,選項(xiàng)A對(duì);對(duì)于選項(xiàng)B,易知點(diǎn),,所以,直線的斜率為,選項(xiàng)B對(duì);對(duì)于選項(xiàng)C,直線的方程為,令可得,即點(diǎn),直線的方程為,令可得,即點(diǎn),所以,,選項(xiàng)C對(duì);對(duì)于選項(xiàng)D,聯(lián)立可得,令,其中,則,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則當(dāng)時(shí),,所以,,選項(xiàng)D錯(cuò).故選:ABC.10.答案:AD【解析】對(duì)于A選項(xiàng),因?yàn)?,則,令可得或,因?yàn)楹瘮?shù)存在兩個(gè)零點(diǎn)、,則,即.當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),,則,當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),,則,則曲線為函數(shù)的圖象以及射線,且當(dāng)時(shí),,所以,曲線在軸上方,A對(duì);對(duì)于B選項(xiàng),當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),,則,當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),,則所以,曲線為函數(shù)的圖象以及射線,由圖可知,曲線、無(wú)公共點(diǎn),B錯(cuò);對(duì)于C選項(xiàng),對(duì)于函數(shù),,此時(shí)函數(shù)在上單調(diào)遞減,且,結(jié)合圖象可知,當(dāng)時(shí),直線與曲線沒有公共點(diǎn),C錯(cuò);對(duì)于D選項(xiàng),對(duì)于函數(shù),,則,又因?yàn)?,所以,曲線在處的切線方程為,即.構(gòu)造函數(shù),則,,令,則,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,所以,,所以,且不恒為零,所以,函數(shù)在上為增函數(shù),當(dāng)時(shí),,即,當(dāng)時(shí),,即,所以,曲線、分布在直線的兩側(cè),D對(duì).故選:AD.11.答案:1【解析】設(shè)函數(shù),的公共點(diǎn)為,則即則.令,易得在上單調(diào)遞增,所以以由,解得,所以切點(diǎn)為,所以,則.故答案為:1.12.答案:8【解析】設(shè)直線與曲線相切于點(diǎn)由函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,則解得所以,即則當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取得等號(hào).故答案為:813.答案:(答案不唯一)【解析】若同時(shí)滿足所給的兩個(gè)條件,則對(duì)恒成立,解得:,即,且在上有解,即在上有解,由函數(shù)的單調(diào)性可解得:.所以.則(答案不唯一,只要滿足(即可)故答案為:14.答案:或【解析】設(shè)公切線與相切于點(diǎn),與相切于點(diǎn),,,公切線斜率;公切線方程為:或,整理可得:或,,即,,解得:或,公切線方程為:或.故答案為:或.15.答案:【解析】數(shù)形結(jié)合可得:當(dāng),存在一條直線同時(shí)與兩函數(shù)圖象相切;當(dāng),若存在一條直線同時(shí)與兩函數(shù)圖象相切,則時(shí),有解,所以,令,因?yàn)?,則當(dāng)時(shí),,為單調(diào)遞增函數(shù);當(dāng)時(shí),,為單調(diào)遞減函數(shù);所以在處取得極大值,也是最大值,最大值為,且在上恒成立,所以,即.故答案為:16.答案:
【解析】切點(diǎn)坐標(biāo)為,,,所以切線l方程為.函數(shù),即過點(diǎn),當(dāng)切線l過點(diǎn)時(shí),切線l與函數(shù)的圖象有三個(gè)公共點(diǎn),將其代入切線l方程得;當(dāng)切線l與()相切時(shí)直線與函數(shù)的圖象只有兩個(gè)公共點(diǎn),設(shè)切線l:與()在處相切,,,所以切點(diǎn)坐標(biāo)為,代入切線方程解得,因此直線與曲線有三個(gè)交點(diǎn)時(shí),.故答案為:;1.答案:D【解析】在曲線上任取一點(diǎn),對(duì)函數(shù)求導(dǎo)得,所以,曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,由題意可知,點(diǎn)在直線上,可得,令,則.當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,所以,,由題意可知,直線與曲線的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,作出函數(shù)的圖象如下圖所示:由圖可知,當(dāng)時(shí),直線與曲線的圖象有兩個(gè)交點(diǎn).故選:D.解法二:畫出函數(shù)曲線的圖象如圖所示,根據(jù)直觀即可判定點(diǎn)在曲線下方和軸上方時(shí)才可以作出兩條切線.由此可知.故選:D.2.答案:D【解析】設(shè)直線在曲線上的切點(diǎn)為,則,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,則直線的斜率,設(shè)直線的方程為,即,由于直線與圓相切,則,兩邊平方并整理得,解得,(舍),則直線的方程為,即.故選:D.3.答案:B【解析】,,,,因此,所求切線的方程為,即.故選:B.4.(多選題)答案:AC【解析】由題,,令得或,令得,所以在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,所以是極值點(diǎn),故A正確;因,,,所以,函數(shù)在上有一個(gè)零點(diǎn),當(dāng)時(shí),,即函數(shù)在上無(wú)零點(diǎn),綜上所述,函數(shù)有一個(gè)零點(diǎn),故B錯(cuò)誤;令,該函數(shù)的定義域?yàn)椋?,則是奇函數(shù),是的對(duì)稱中心,將的圖象向上移動(dòng)一個(gè)單位得到的圖象,所以點(diǎn)是曲線的對(duì)稱中心,故C正確;令,可得,又,當(dāng)切點(diǎn)為時(shí),切線方程為,當(dāng)切點(diǎn)為時(shí),切線方程為,故D錯(cuò)誤.故選:AC.5.答案:
【解析】解:因?yàn)椋?dāng)時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點(diǎn),所以,解得,所以切線方程為,即;當(dāng)時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點(diǎn),所以,解得,所以切線方程為,即;故答案為:;6.答案:【解析】∵,∴,設(shè)切點(diǎn)為,則,切線斜率,切線方程為:,∵切線過原點(diǎn),∴,整理得:,∵切線有兩條,∴,解得或,∴的取值范圍是,故答案為:7.答案:【解析】由題意,,則,所以點(diǎn)和點(diǎn),,所以,所以,所以,同理,所以.故答案為:8.答案:【解析】由題,當(dāng)時(shí),,故點(diǎn)在曲線上.求導(dǎo)得:,所以.故切線方程為.故答案為:.9.答案:【解析】設(shè)切線的切點(diǎn)坐標(biāo)為,,所以切點(diǎn)坐標(biāo)為,所求的切線方程為,即.故答案為:.10.【解析】(1)由題意知,,,,則在點(diǎn)處的切線方程為,即,設(shè)該切線與切于點(diǎn),,則,解得,則,解得;(2),則在點(diǎn)處的切線方程為,整理得,設(shè)該切線與切于點(diǎn),,則,則切線方程為,整理得,則,整理得,令,則,令,解得或,令,解得或,則變化時(shí),的變化情況如下表:01000則的值域?yàn)?,故的取值范圍?11.【解析】(1)由函數(shù)的解析式可得:,導(dǎo)函數(shù)的判別式,當(dāng)時(shí),在R上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),的解為:,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;綜上可得:當(dāng)時(shí),在R上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)由題意可得:,,則切線方程為:,切線過坐標(biāo)原點(diǎn),則:,整理可得:,即:,解得:,則,切線方程為:,與聯(lián)立得,化簡(jiǎn)得,由于切點(diǎn)的橫坐標(biāo)1必然是該方程的一個(gè)根,是的一個(gè)因式,∴該方程可以分解因式為解得,,綜上,曲線過坐標(biāo)原點(diǎn)的切線與曲線的公共點(diǎn)的坐標(biāo)為和.12.【解析】(Ⅰ)因?yàn)?,所以,設(shè)切點(diǎn)為,則,即,所以切點(diǎn)為,由點(diǎn)斜式可得切線方程為:,即.(Ⅱ)[方法一]:導(dǎo)數(shù)法顯然,因?yàn)樵邳c(diǎn)處的切線方程為:,令,得,令,得,所以,不妨設(shè)時(shí),結(jié)果一樣,則,所以,由,得,由,得,所以在上遞減,在上遞增,所以時(shí),取得極小值,也是最小值為.[方法二]【最優(yōu)解】:換元加導(dǎo)數(shù)法
.因?yàn)闉榕己瘮?shù),不妨設(shè),,令,則.令,則面積為,只需求出的最小值..因?yàn)?,所以令,得.隨著a的變化,的變化情況如下表:a0減極小值增所以.所以當(dāng),即時(shí),.因?yàn)闉榕己瘮?shù),當(dāng)時(shí),.綜上,當(dāng)時(shí),的最小值為32.[方法三]:多元均值不等式法同方法二,只需求出的最小值.令,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào).所以當(dāng),即時(shí),.因?yàn)闉榕己瘮?shù),當(dāng)時(shí),.綜上,當(dāng)時(shí),的最小值為32.[方法四]:兩次使用基本不等式法同方法一得到,下同方法一.【整體點(diǎn)評(píng)】(Ⅱ)的方法一直接對(duì)面積函數(shù)求導(dǎo)數(shù),方法二利用換元方法,簡(jiǎn)化了運(yùn)算,確定為最優(yōu)解;方法三在方法二換元的基礎(chǔ)上,利用多元均值不等式求得最小值,運(yùn)算較為簡(jiǎn)潔;方法四兩次使用基本不等式,所有知識(shí)最少,配湊巧妙,技巧性較高.考向14導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用【2022·全國(guó)·高考真題】曲線過坐標(biāo)原點(diǎn)的兩條切線的方程為____________,____________.答案:
【解析】分析:分和兩種情況,當(dāng)時(shí)設(shè)切點(diǎn)為,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標(biāo)原點(diǎn)求出,即可求出切線方程,當(dāng)時(shí)同理可得;【詳解】解:因?yàn)椋?dāng)時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點(diǎn),所以,解得,所以切線方程為,即;當(dāng)時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點(diǎn),所以,解得,所以切線方程為,即;故答案為:;【2022·全國(guó)·高考真題】若曲線有兩條過坐標(biāo)原點(diǎn)的切線,則a的取值范圍是________________.答案:【解析】分析:設(shè)出切點(diǎn)橫坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線方程,根據(jù)切線經(jīng)過原點(diǎn)得到關(guān)于的方程,根據(jù)此方程應(yīng)有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,求得的取值范圍.【詳解】∵,∴,設(shè)切點(diǎn)為,則,切線斜率,切線方程為:,∵切線過原點(diǎn),∴,整理得:,∵切線有兩條,∴,解得或,∴的取值范圍是,故答案為:1.求函數(shù)導(dǎo)數(shù)的總原則:先化簡(jiǎn)解析式,再求導(dǎo).注意以下幾點(diǎn):連乘形式則先展開化為多項(xiàng)式形式,再求導(dǎo);三角形式,先利用三角函數(shù)公式轉(zhuǎn)化為和或差的形式,再求導(dǎo);分式形式,先化為整式函數(shù)或較為簡(jiǎn)單的分式函數(shù),再求導(dǎo);復(fù)合函數(shù),先確定復(fù)合關(guān)系,由外向內(nèi)逐層求導(dǎo),必要時(shí)可換元2.利用導(dǎo)數(shù)研究曲線的切線問題,一定要熟練掌握以下三點(diǎn):(1)函數(shù)在切點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值是切線的斜率,即已知切點(diǎn)坐標(biāo)可求切線斜率,已知斜率可求切點(diǎn)坐標(biāo).(2)切點(diǎn)既在曲線上,又在切線上,切線還有可能和曲線有其它的公共點(diǎn).(3)曲線“在”點(diǎn)處的切線與“過”點(diǎn)的切線的區(qū)別:曲線在點(diǎn)處的切線是指點(diǎn)P為切點(diǎn),若切線斜率存在,切線斜率為,是唯一的一條切線;曲線過點(diǎn)的切線,是指切線經(jīng)過點(diǎn)P,點(diǎn)P可以是切點(diǎn),也可以不是切點(diǎn),而且這樣的直線可能有多條.3.利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求參數(shù)的基本方法利用切點(diǎn)的坐標(biāo)、切線的斜率、切線的方程等得到關(guān)于參數(shù)的方程(組)或者參數(shù)滿足的不等式(組),進(jìn)而求出參數(shù)的值或取值范圍.4.求解與導(dǎo)數(shù)的幾何意義有關(guān)問題時(shí)應(yīng)注意的兩點(diǎn)(1)注意曲線上橫坐標(biāo)的取值范圍;(2)謹(jǐn)記切點(diǎn)既在切線上又在曲線上.1.在點(diǎn)的切線方程切線方程的計(jì)算:函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為,抓住關(guān)鍵.2.過點(diǎn)的切線方程設(shè)切點(diǎn)為,則斜率,過切點(diǎn)的切線方程為:,又因?yàn)榍芯€方程過點(diǎn),所以然后解出的值.(有幾個(gè)值,就有幾條切線)注意:在做此類題目時(shí)要分清題目提供的點(diǎn)在曲線上還是在曲線外.一、導(dǎo)數(shù)的概念和幾何性質(zhì)1.概念函數(shù)在處瞬時(shí)變化率是,我們稱它為函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù),記作或.詮釋:①增量可以是正數(shù),也可以是負(fù),但是不可以等于0.的意義:與0之間距離要多近有多近,即可以小于給定的任意小的正數(shù);②當(dāng)時(shí),在變化中都趨于0,但它們的比值卻趨于一個(gè)確定的常數(shù),即存在一個(gè)常數(shù)與無(wú)限接近;③導(dǎo)數(shù)的本質(zhì)就是函數(shù)的平均變化率在某點(diǎn)處的極限,即瞬時(shí)變化率.如瞬時(shí)速度即是位移在這一時(shí)刻的瞬間變化率,即.2.幾何意義函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)的幾何意義即為函數(shù)在點(diǎn)處的切線的斜率.3.物理意義函數(shù)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)是物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即;在點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)是物體在時(shí)刻的瞬時(shí)加速度,即.二、導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算1.求導(dǎo)的基本公式基本初等函數(shù)導(dǎo)函數(shù)(為常數(shù))2.導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則(1)函數(shù)和差求導(dǎo)法則:;(2)函數(shù)積的求導(dǎo)法則:;(3)函數(shù)商的求導(dǎo)法則:,則.3.復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)數(shù)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和函數(shù),的導(dǎo)數(shù)間關(guān)系為:1.(2023·青?!ず|市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)(理))曲線在處的切線方程為(
)A. B.C. D.答案:C【解析】,,曲線在點(diǎn)(2,2)處的切線方程為,即.故選:C.2.(2023·湖南·長(zhǎng)沙縣第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè))函數(shù)的圖象在處的切線對(duì)應(yīng)的傾斜角為,則sin2=(
)A. B.± C. D.±答案:C【解析】因?yàn)樗援?dāng)時(shí),,此時(shí),∴.故選:C.3.(2023·湖南·模擬預(yù)測(cè))已知P是曲線上的一動(dòng)點(diǎn),曲線C在P點(diǎn)處的切線的傾斜角為,若,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(
)A. B. C. D.答案:D【解析】因?yàn)?,所以,因?yàn)榍€在M處的切線的傾斜角,所以對(duì)于任意的恒成立,即對(duì)任意恒成立,即,又,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,故,所以a的取值范圍是.故選:D.4.(2023·安徽·巢湖市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)(文))曲線在點(diǎn)處的切線方程為,則的值為(
)A. B. C. D.1答案:A【解析】由切點(diǎn)在曲線上,得①;由切點(diǎn)在切線上,得②;對(duì)曲線求導(dǎo)得,∴,即③,聯(lián)立①②③,解之得故選:A.1.(2023·廣東·模擬預(yù)測(cè))如圖是網(wǎng)絡(luò)上流行的表情包,其利用了“可倒”和“可導(dǎo)”的諧音生動(dòng)形象地說明了高等數(shù)學(xué)中“連續(xù)”和“可導(dǎo)”兩個(gè)概念之間的關(guān)系.根據(jù)該表情包的說法,在處連續(xù)是在處可導(dǎo)的(
).A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件答案:B【解析】由“連續(xù)不一定可導(dǎo)”知,“在處連續(xù)”不能推出“在處可導(dǎo)”,比如函數(shù)在處連續(xù),但是在處不可導(dǎo);由“可導(dǎo)一定連續(xù)”知,“在處可導(dǎo)”可以推出“在處連續(xù)”.因此在處連續(xù)是在處可導(dǎo)的必要不充分條件答案選:B2.(2023·湖北·模擬預(yù)測(cè))若過點(diǎn)可作曲線三條切線,則(
)A. B. C. D.答案:A【解析】設(shè)切點(diǎn)為,由,故切線方程為,因?yàn)樵谇芯€上,所以代入切線方程得,則關(guān)于t的方程有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,令,則或,所以當(dāng),時(shí),,為增函數(shù),當(dāng)時(shí),,為減函數(shù),且時(shí),,時(shí),,所以只需,解得故選:A3.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)(理))過點(diǎn)作曲線的切線,當(dāng)時(shí),切線的條數(shù)是(
)A. B. C. D.答案:D【解析】設(shè)切點(diǎn)為,,切線斜率,切線方程為:;又切線過,;設(shè),則,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又,,恒成立,可得圖象如下圖所示,則當(dāng)時(shí),與有三個(gè)不同的交點(diǎn),即當(dāng)時(shí),方程有三個(gè)不同的解,切線的條數(shù)為條.故選:D.4.(2023·湖北·黃岡中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知a,b為正實(shí)數(shù),直線與曲線相切,則的最小值為(
)A.8 B.9 C.10 D.13答案:B【解析】設(shè)切點(diǎn)為,的導(dǎo)數(shù)為,由切線的方程可得切線的斜率為1,令,則,故切點(diǎn)為,代入,得,、為正實(shí)數(shù),則,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí),取得最小值9,故選:B5.(2023·四川省內(nèi)江市第六中學(xué)模擬預(yù)測(cè)(理))若函數(shù)與的圖象存在公共切線,則實(shí)數(shù)a的最大值為(
)A. B. C. D.答案:B【解析】,,設(shè)公切線與的圖象切于點(diǎn),與曲線切于點(diǎn),∴,故,所以,∴,∵,故,設(shè),則,∴在上遞增,在上遞減,∴,∴實(shí)數(shù)a的最大值為e故選:B.6.(2023·云南師大附中模擬預(yù)測(cè)(理))若函數(shù)的圖象上存在兩個(gè)不同的點(diǎn),,使得曲線在這兩點(diǎn)處的切線重合,則稱函數(shù)為“自重合”函數(shù).下列函數(shù)中既是奇函數(shù)又是“自重合”函數(shù)的是(
)A. B.C. D.答案:D【解析】對(duì)于A,C,函數(shù)都不是奇函數(shù),故排除.若曲線在這兩點(diǎn)處的切線重合,則首先要保證兩點(diǎn)處導(dǎo)數(shù)相同;對(duì)于B,,若斜率相同,則切點(diǎn),,代入解得切線方程分別為,;若切線重合,則,此時(shí)兩切點(diǎn),為同一點(diǎn),不符合題意,故B錯(cuò)誤;對(duì)于D,,令得,則取,切線均為,即存在不同的兩點(diǎn),使得切線重合,故D正確.故選:D.7.(2023·山東濰坊·三模)過點(diǎn)有條直線與函數(shù)的圖像相切,當(dāng)取最大值時(shí),的取值范圍為(
)A. B. C. D.答案:B【解析】由,,故當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,且;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,結(jié)合圖象易得,過點(diǎn)至多有3條直線與函數(shù)的圖像相切,故.此時(shí),設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,則切線斜率,所以切線方程為,將代入得,存在三條切線即函數(shù)有三個(gè)不同的根,又,易得在上,,單調(diào)遞增;在和上,,單調(diào)遞減,畫出圖象可得當(dāng),即時(shí)符合題意故選:B8.(多選題)(2023·遼寧·渤海大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知,,直線與曲線相切,則下列不等式一定成立的是(
)A. B. C. D.答案:ACD【解析】設(shè)切點(diǎn)為,因?yàn)?,所以,解得,,即,?duì)于A,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,故A正確;對(duì)于B,,所以,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí),等號(hào)成立,故B不正確;對(duì)于C,,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí),等號(hào)成立,故C正確;對(duì)于D,由可知D正確.故選:ACD9.(多選題)(2023·山東濰坊·模擬預(yù)測(cè))過平面內(nèi)一點(diǎn)P作曲線兩條互相垂直的切線,切點(diǎn)為P1、P2(P1、P2不重合),設(shè)直線分別與y軸交于點(diǎn)A,B,則下列結(jié)論正確的是(
)A.P1、P2兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)之積為定值B.直線P1P2的斜率為定值C.線段AB的長(zhǎng)度為定值D.三角形ABP面積的取值范圍為(0,1]答案:ABC【解析】因?yàn)椋?,?dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,不妨設(shè)點(diǎn),的橫坐標(biāo)分別為,且,若時(shí),直線,的斜率分別為,,此時(shí),不合題意;若時(shí),則直線,的斜率分別為,,此時(shí),不合題意.所以或,則,,由題意可得,可得,若,則;若,則,不合題意,所以,選項(xiàng)A對(duì);對(duì)于選項(xiàng)B,易知點(diǎn),,所以,直線的斜率為,選項(xiàng)B對(duì);對(duì)于選項(xiàng)C,直線的方程為,令可得,即點(diǎn),直線的方程為,令可得,即點(diǎn),所以,,選項(xiàng)C對(duì);對(duì)于選項(xiàng)D,聯(lián)立可得,令,其中,則,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則當(dāng)時(shí),,所以,,選項(xiàng)D錯(cuò).故選:ABC.10.(多選題)(2023·江蘇·模擬預(yù)測(cè))設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn)、,當(dāng)變化時(shí),記點(diǎn)構(gòu)成的曲線為,點(diǎn)構(gòu)成的曲線為,則(
)A.曲線恒在軸上方B.曲線與有唯一公共點(diǎn)C.對(duì)于任意的實(shí)數(shù),直線與曲線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn)D.存在實(shí)數(shù),使得曲線、分布在直線兩側(cè)答案:AD【解析】對(duì)于A選項(xiàng),因?yàn)?,則,令可得或,因?yàn)楹瘮?shù)存在兩個(gè)零點(diǎn)、,則,即.當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),,則,當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),,則,則曲線為函數(shù)的圖象以及射線,且當(dāng)時(shí),,所以,曲線在軸上方,A對(duì);對(duì)于B選項(xiàng),當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),,則,當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),,則所以,曲線為函數(shù)的圖象以及射線,由圖可知,曲線、無(wú)公共點(diǎn),B錯(cuò);對(duì)于C選項(xiàng),對(duì)于函數(shù),,此時(shí)函數(shù)在上單調(diào)遞減,且,結(jié)合圖象可知,當(dāng)時(shí),直線與曲線沒有公共點(diǎn),C錯(cuò);對(duì)于D選項(xiàng),對(duì)于函數(shù),,則,又因?yàn)椋?,曲線在處的切線方程為,即.構(gòu)造函數(shù),則,,令,則,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,所以,,所以,且不恒為零,所以,函數(shù)在上為增函數(shù),當(dāng)時(shí),,即,當(dāng)時(shí),,即,所以,曲線、分布在直線的兩側(cè),D對(duì).故選:AD.11.(2023·全國(guó)·南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬預(yù)測(cè))己知函數(shù),,若曲線與曲線在公共點(diǎn)處的切線相同,則實(shí)數(shù)________.答案:1【解析】設(shè)函數(shù),的公共點(diǎn)為,則即則.令,易得在上單調(diào)遞增,所以以由,解得,所以切點(diǎn)為,所以,則.故答案為:1.12.(2023·江蘇·阜寧縣東溝中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知,,直線與曲線相切,則的最小值為___________.答案:8【解析】設(shè)直線與曲線相切于點(diǎn)由函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,則解得所以,即則當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取得等號(hào).故答案為:813.(2023·山東泰安·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),寫出一個(gè)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件的:___________.①在上單調(diào)遞減;②曲線存在斜率為的切線.答案:(答案不唯一)【解析】若同時(shí)滿足所給的兩個(gè)條件,則對(duì)恒成立,解得:,即,且在上有解,即在上有解,由函數(shù)的單調(diào)性可解得:.所以.則(答案不唯一,只要滿足(即可)故答案為:14.(2023·山東濰坊·模擬預(yù)測(cè))已知(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),,請(qǐng)寫出與的一條公切線的方程______.答案:或【解析】設(shè)公切線與相切于點(diǎn),與相切于點(diǎn),,,公切線斜率;公切線方程為:或,整理可得:或,,即,,解得:或,公切線方程為:或.故答案為:或.15.(2023·山東師范大學(xué)附中模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),若存在一條直線同時(shí)與兩個(gè)函數(shù)圖象相切,則實(shí)數(shù)a的取值范圍__________.答案:【解析】數(shù)形結(jié)合可得:當(dāng),存在一條直線同時(shí)與兩函數(shù)圖象相切;當(dāng),若存在一條直線同時(shí)與兩函數(shù)圖象相切,則時(shí),有解,所以,令,因?yàn)?,則當(dāng)時(shí),,為單調(diào)遞增函數(shù);當(dāng)時(shí),,為單調(diào)遞減函數(shù);所以在處取得極大值,也是最大值,最大值為,且在上恒成立,所以,即.故答案為:16.(2023·廣東佛山·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),函數(shù)在處的切線方程為____________.若該切線與的圖象有三個(gè)公共點(diǎn),則的取值范圍是____________.答案:
【解析】切點(diǎn)坐標(biāo)為,,,所以切線l方程為.函數(shù),即過點(diǎn),當(dāng)切線l過點(diǎn)時(shí),切線l與函數(shù)的圖象有三個(gè)公共點(diǎn),將其代入切線l方程得;當(dāng)切線l與()相切時(shí)直線與函數(shù)的圖象只有兩個(gè)公共點(diǎn),設(shè)切線l:與()在處相切,,,所以切點(diǎn)坐標(biāo)為,代入切線方程解得,因此直線與曲線有三個(gè)交點(diǎn)時(shí),.故答案為:;1.(2023·全國(guó)·高考真題)若過點(diǎn)可以作曲線的兩條切線,則(
)A. B.C. D.答案:D【解析】分析:解法一:根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義求得切線方程,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象,結(jié)合圖形確定結(jié)果;解法二:畫出曲線的圖象,根據(jù)直觀即可判定點(diǎn)在曲線下方和軸上方時(shí)才可以作出兩條切線.【詳解】在曲線上任取一點(diǎn),對(duì)函數(shù)求導(dǎo)得,所以,曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,由題意可知,點(diǎn)在直線上,可得,令,則.當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,所以,,由題意可知,直線與曲線的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,作出函數(shù)的圖象如下圖所示:由圖可知,當(dāng)時(shí),直線與曲線的圖象有兩個(gè)交點(diǎn).故選:D.解法二:畫出函數(shù)曲線的圖象如圖所示,根據(jù)直觀即可判定點(diǎn)在曲線下方和軸上方時(shí)才可以作出兩條切線.由此可知.故選:D.【點(diǎn)睛】解法一是嚴(yán)格的證明求解方法,其中的極限處理在中學(xué)知識(shí)范圍內(nèi)需要用到指數(shù)函數(shù)的增長(zhǎng)特性進(jìn)行估計(jì),解法二是根據(jù)基于對(duì)指數(shù)函數(shù)的圖象的清晰的理解與認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,直觀解決問題的有效方法.2.(2023·全國(guó)·高考真題(理))若直線l與曲線y=和x2+y2=都相切,則l的方程為(
)A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y=x+1 D.y=x+答案:D【解析】分析:根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義設(shè)出直線的方程,再由直線與圓相切的性質(zhì),即可得出答案.【詳解】設(shè)直線在曲線上的切點(diǎn)為,則,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,則直線的斜率,設(shè)直線的方程為,即,由于直線與圓相切,則,兩邊平方并整理得,解得,(舍),則直線的方程為,即.故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義的應(yīng)用以及直線與圓的位置的應(yīng)用,屬于中檔題.3.(2023·全國(guó)·高考真題(理))函數(shù)的圖像在點(diǎn)處的切線方程為(
)A. B.C. D.答案:B【解析】分析:求得函數(shù)的導(dǎo)數(shù),計(jì)算出和的值,可得出所求切線的點(diǎn)斜式方程,化簡(jiǎn)即可.【詳解】,,,,因此,所求切線的方程為,即.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)求解函圖象的切線方程,考查計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題4.(多選題)(2023·全國(guó)·高考真題)已知函數(shù),則(
)A.有兩個(gè)極值點(diǎn) B.有三個(gè)零點(diǎn)C.點(diǎn)是曲線的對(duì)稱中心 D.直線是曲線的切線答案:AC【解析】分析:利用極值點(diǎn)的定義可判斷A,結(jié)合的單調(diào)性、極值可判斷B,利用平移可判斷C;利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義判斷D.【詳解】由題,,令得或,令得,所以在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,所以是極值點(diǎn),故A正確;因,,,所以,函數(shù)在上有一個(gè)零點(diǎn),當(dāng)時(shí),,即函數(shù)在上無(wú)零點(diǎn),綜上所述,函數(shù)有一個(gè)零點(diǎn),故B錯(cuò)誤;令,該函數(shù)的定義域?yàn)?,,則是奇函數(shù),是的對(duì)稱中心,將的圖象向上移動(dòng)一個(gè)單位得到的圖象,所以點(diǎn)是曲線的對(duì)稱中心,故C正確;令,可得,又,當(dāng)切點(diǎn)為時(shí),切線方程為,當(dāng)切點(diǎn)為時(shí),切線方程為,故D錯(cuò)誤.故選:AC.5.(2023·全國(guó)·高考真題)曲線過坐標(biāo)原點(diǎn)的兩條切線的方程為____________,____________.答案:
【解析】分析:分和兩種情況,當(dāng)時(shí)設(shè)切點(diǎn)為,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標(biāo)原點(diǎn)求出,即可求出切線方程,當(dāng)時(shí)同理可得;【詳解】解:因?yàn)?,?dāng)時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點(diǎn),所以,解得,所以切線方程為,即;當(dāng)時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點(diǎn),所以,解得,所以切線方程為,即;故答案為:;6.(2023·全國(guó)·高考真題)若曲線有兩條過坐標(biāo)原點(diǎn)的切線,則a的取值范圍是________________.答案:【解析】分析:設(shè)出切點(diǎn)橫坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線方程,根據(jù)切線經(jīng)過原點(diǎn)得到關(guān)于的方程,根據(jù)此方程應(yīng)有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,求得的取值范圍.【詳解】∵,∴,設(shè)切點(diǎn)為,則,切線斜率,切線方程為:,∵切線過原點(diǎn),∴,整理得:,∵切線有兩條,∴,解得或,∴的取值范圍是,故答案為:7.(2023·全國(guó)·高考真題)已知函數(shù),函數(shù)的圖象在點(diǎn)和點(diǎn)的兩條切線互相垂直,且分別交y軸于M,N兩點(diǎn),則取值范圍是_______.答案:【解析】分析:結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,結(jié)合直線方程及兩點(diǎn)間距離公式可得,,化簡(jiǎn)即可得解.【詳解】由題意,,則,所以點(diǎn)和點(diǎn),,所以,所以,所以,同理,所以.故答案為:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義轉(zhuǎn)化條件,消去一個(gè)變量后,運(yùn)算即可得解.8.(2023·全國(guó)·高考真題(理))曲線在點(diǎn)處的切線方程為__________.答案:【解析】分析:先驗(yàn)證點(diǎn)在曲線上,再求導(dǎo),代入切線方程公式即可.【詳解】由題,當(dāng)時(shí),,故點(diǎn)在曲線上.求導(dǎo)得:,所以.故切線方程為.故答案為:.9.(2023·全國(guó)·高考真題(文))曲線的一條切線的斜率為2,則該切線的方程為______________.答案:【解析】分析:設(shè)切線的切點(diǎn)坐標(biāo)為,對(duì)函數(shù)求導(dǎo),利用,求出,代入曲線方程求出,得到切線的點(diǎn)斜式方程,化簡(jiǎn)即可.【
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