2025年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點突破和專題檢測專題11導(dǎo)數(shù)的概念運算及幾何意義_第1頁
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文檔簡介

專題11導(dǎo)數(shù)的概念、運算及幾何意義9題型分類一、導(dǎo)數(shù)的概念和幾何性質(zhì)1.概念函數(shù)在處瞬時變化率是,我們稱它為函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù),記作或.注:①增量可以是正數(shù),也可以是負,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,在變化中都趨于0,但它們的比值卻趨于一個確定的常數(shù),即存在一個常數(shù)與無限接近;③導(dǎo)數(shù)的本質(zhì)就是函數(shù)的平均變化率在某點處的極限,即瞬時變化率.如瞬時速度即是位移在這一時刻的瞬間變化率,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)在點處的切線的斜率.3.物理意義函數(shù)在點處的導(dǎo)數(shù)是物體在時刻的瞬時速度,即;在點的導(dǎo)數(shù)是物體在時刻的瞬時加速度,即.二、導(dǎo)數(shù)的運算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:4.導(dǎo)數(shù)的幾何意義(1)在點的切線方程切線方程的計算:函數(shù)在點處的切線方程為,抓住關(guān)鍵.(2)過點的切線方程設(shè)切點為,則斜率,過切點的切線方程為:,又因為切線方程過點,所以然后解出的值.(有幾個值,就有幾條切線)注意:在做此類題目時要分清題目提供的點在曲線上還是在曲線外.(一)導(dǎo)數(shù)的定義對所給函數(shù)式經(jīng)過添項.拆項等恒等變形與導(dǎo)數(shù)定義結(jié)構(gòu)相同,然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)定義直接寫出.題型1:導(dǎo)數(shù)的定義11.(2024高二下·北京·期中)已知函數(shù)的圖象如圖所示,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,則(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】結(jié)合圖象以及導(dǎo)數(shù)的知識求得正確答案.【詳解】由圖象可知,即.故選:D12.(2024高三上·云南楚雄·期末)已知某容器的高度為20cm,現(xiàn)在向容器內(nèi)注入液體,且容器內(nèi)液體的高度h(單位:cm)與時間t(單位:s)的函數(shù)關(guān)系式為,當(dāng)時,液體上升高度的瞬時變化率為3cm/s,則當(dāng)時,液體上升高度的瞬時變化率為(

)A.5cm/s B.6cm/s C.8cm/s D.10cm/s【答案】C【分析】利用導(dǎo)數(shù)的定義直接求得.【詳解】由,求導(dǎo)得:.當(dāng)時,,解得(舍去).故當(dāng)時,液體上升高度的瞬時變化率為.故選:C13.(2024高二下·天津·期中)已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是,若,則()A. B.1 C.2 D.4【答案】B【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)定義,將增量化成即可得到.【詳解】因為所以故選:B14.(2024高二下·重慶·階段練習(xí))若函數(shù)在處可導(dǎo),且,則(

)A.1 B. C.2 D.【答案】A【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義進行求解即可.【詳解】由導(dǎo)數(shù)定義可得,所以.故選:A.15.(2024高三·全國·課后作業(yè))若在處可導(dǎo),則可以等于(

).A. B.C. D.【答案】A【分析】利用導(dǎo)數(shù)的定義對各選項逐一分析計算并判斷得出結(jié)果.【詳解】由導(dǎo)數(shù)定義,對于A,,A滿足;對于B,,,B不滿足;對于C,,,C不滿足;對于D,,,D不滿足.故選:A.(二)求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)對所給函數(shù)求導(dǎo),其方法是利用和.差.積.商及復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則,直接轉(zhuǎn)化為基本函數(shù)求導(dǎo)問題.題型2:求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)21.(2024·湖北武漢·三模)已知函數(shù),則.【答案】2【分析】利用復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則求導(dǎo),求出函數(shù),再求函數(shù)值作答.【詳解】由函數(shù)求導(dǎo)得:,當(dāng)時,,解得,因此,,所以.故答案為:222.(2024高三下·河南·階段練習(xí))已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且,則.【答案】【分析】對等式兩邊求導(dǎo)得,將代入可得關(guān)于的等式,解之即可.【詳解】因為,則,故,故.故答案為:.23.(2024高三·全國·專題練習(xí))求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(1);(2);(3)(4);【答案】(1)(2)(3)(4)【分析】利用基本函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和求導(dǎo)法則,逐一對各個求導(dǎo)即可求出結(jié)果.【詳解】(1)因為,所以.(2)因為,所以.(3)因為,所以(4)因為,所以24.(2024高三·全國·課后作業(yè))求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):(1);(2);(3);(4);(5);(6).【答案】(1);(2);(3);(4);(5);(6).【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的運算法則求解即可.【詳解】(1).(2),所以.(3).(4).(5).(6),故.(三)導(dǎo)數(shù)的幾何意義函數(shù)在點處的導(dǎo)數(shù),就是曲線在點處的切線的斜率.這里要注意曲線在某點處的切線與曲線經(jīng)過某點的切線的區(qū)別.(1)已知在點處的切線方程為.(2)若求曲線過點的切線方程,應(yīng)先設(shè)切點坐標(biāo)為,由過點,求得的值,從而求得切線方程.另外,要注意切點既在曲線上又在切線上.題型3:在某點處的切線方程31.(2024·廣東廣州·三模)曲線在點處的切線方程為.【答案】【分析】利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線的斜率,利用點斜式求切線方程.【詳解】函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,所以函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)值,所以曲線在點處的切線斜率為,所以曲線在點處的切線方程為,即,故答案為:.32.(2024·全國)函數(shù)的圖像在點處的切線方程為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】求得函數(shù)的導(dǎo)數(shù),計算出和的值,可得出所求切線的點斜式方程,化簡即可.【詳解】,,,,因此,所求切線的方程為,即.故選:B.【點睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)求解函圖象的切線方程,考查計算能力,屬于基礎(chǔ)題33.(2024高三上·陜西·階段練習(xí))曲線在點處的切線方程為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)求解出直線的斜率,然后求出直線方程即可;【詳解】因為,所以所求切線的斜率,故該切線的方程為,即故選:A.34.(2024·全國)曲線在點處的切線方程為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】先由切點設(shè)切線方程,再求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),把切點的橫坐標(biāo)代入導(dǎo)數(shù)得到切線的斜率,代入所設(shè)方程即可求解.【詳解】設(shè)曲線在點處的切線方程為,因為,所以,所以所以所以曲線在點處的切線方程為.故選:C35.(2024·全國)曲線y=2sinx+cosx在點(π,–1)處的切線方程為A. B.C. D.【答案】C【分析】先判定點是否為切點,再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解.【詳解】當(dāng)時,,即點在曲線上.則在點處的切線方程為,即.故選C.【點睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)工具研究曲線的切線方程,滲透了直觀想象、邏輯推理和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng).采取導(dǎo)數(shù)法,利用函數(shù)與方程思想解題.學(xué)生易在非切點處直接求導(dǎo)數(shù)而出錯,首先證明已知點是否為切點,若是切點,可以直接利用導(dǎo)數(shù)求解;若不是切點,設(shè)出切點,再求導(dǎo),然后列出切線方程.題型4:過某點的切線方程41.(2024·湖南·模擬預(yù)測)過點作曲線的切線,則切點的橫坐標(biāo)為,這條切線在x軸上的截距為.【答案】【分析】設(shè)出切點坐標(biāo)為,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得切線斜率為,再由兩點間斜率公式可得,解得,即可求得切線方程,進而得出結(jié)果.【詳解】設(shè)切點坐標(biāo)為,因為,所以,即,解得,所以切線方程為,可知該切線在x軸上的截距為.故答案為:,42.(2024高三下·重慶沙坪壩·階段練習(xí))曲線過坐標(biāo)原點的兩條切線方程為,.【答案】【分析】由對稱性,只需先求當(dāng)時,的切線方程.設(shè)切點,利用斜率相等建立方程求解即可.【詳解】當(dāng)時,,設(shè)切點為,則,即,解得,則切線斜率為,切線方程為.又因為為偶函數(shù),所以當(dāng)時,切線方程為.故答案為:,.43.(山東新高考聯(lián)合質(zhì)量測評20232024學(xué)年高三上學(xué)期9月聯(lián)考數(shù)學(xué)試題)過點作曲線的兩條切線,切點分別為,,則(

)A. B. C. D.3【答案】D【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),設(shè)切點坐標(biāo)為,即可得到切線方程,依題意關(guān)于的方程有兩個不同的解、,利用韋達定理計算可得.【詳解】因為,所以,設(shè)切點坐標(biāo)為,所以,所以切線方程為,所以,即,依題意關(guān)于的方程有兩個不同的解、,即關(guān)于的方程有兩個不同的解、,所以.故選:D題型5:已知切線求參數(shù)問題51.(2024·重慶·三模)已知直線y=ax-a與曲線相切,則實數(shù)a=(

)A.0 B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,求解即可.【詳解】由且x不為0,得設(shè)切點為,則,即,所以,可得.故選:C52.(2024·全國)設(shè)曲線y=axln(x+1)在點(0,0)處的切線方程為y=2x,則a=A.0 B.1 C.2 D.3【答案】D【詳解】D試題分析:根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,即f′(x0)表示曲線f(x)在x=x0處的切線斜率,再代入計算.解:,∴y′(0)=a﹣1=2,∴a=3.故答案選D.考點:利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程.53.(2024·全國)曲線在點處的切線的斜率為,則.【答案】【分析】求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義計算即可.【詳解】解:則所以故答案為3.【點睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的計算和導(dǎo)數(shù)的幾何意義,屬于基礎(chǔ)題.54.(2024·全國)已知曲線在點處的切線方程為,則A. B. C. D.【答案】D【解析】通過求導(dǎo)數(shù),確定得到切線斜率的表達式,求得,將點的坐標(biāo)代入直線方程,求得.【詳解】詳解:,將代入得,故選D.【點睛】本題關(guān)鍵得到含有a,b的等式,利用導(dǎo)數(shù)幾何意義和點在曲線上得到方程關(guān)系.題型6:切線平行、垂直、重合問題61.(2024·安徽六安·三模)若函數(shù)與的圖象有一條公共切線,且該公共切線與直線平行,則實數(shù)(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè)函數(shù)圖象上切點為,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),根據(jù)求出切點坐標(biāo)與切線方程,設(shè)函數(shù)的圖象上的切點為,根據(jù),得到,再由,即可求出,從而得解;【詳解】解:設(shè)函數(shù)圖象上切點為,因為,所以,得,所以,所以切線方程為,即,設(shè)函數(shù)的圖象上的切點為,因為,所以,即,又,即,所以,即,解得或(舍),所以.故選:A62.(2024·湖南長沙·一模)已知直線與曲線相交于,且曲線在處的切線平行,則實數(shù)的值為(

)A.4 B.4或3 C.3或1 D.3【答案】B【分析】求出導(dǎo)函數(shù).設(shè),由曲線在處的切線平行,得到.易得都是方程的解,因此可代入后兩式比較從而得出只含有的方程,可解出值,代入檢驗是我們都容易忘記的,是易錯點,解題時要注意.【詳解】設(shè),由得,由題意,因為,則有.把代入得,由題意都是此方程的解,即①,,化簡為②,把①代入②并化簡得,即,,當(dāng)時,①②兩式相同,說明,舍去.所以.故選:B.63.(2024高三上·浙江·期中)若函數(shù)的圖象上存在兩條相互垂直的切線,則實數(shù)的值是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】求導(dǎo),由導(dǎo)數(shù)的幾何意義和直線垂直的性質(zhì),以及余弦函數(shù)進行求解.【詳解】因為,所以,因為函數(shù)的圖象上存在兩條相互垂直的切線,不妨設(shè)函數(shù)在和的切線互相垂直,則,即①,因為a一定存在,即方程①一定有解,所以,即,解得或,又,所以或,,所以方程①變?yōu)?,所以,故A,B,D錯誤.故選:C.64.(2024高三·江西撫州·開學(xué)考試)已知曲線在點處的切線互相垂直,且切線與軸分別交于點,記點的縱坐標(biāo)與點的縱坐標(biāo)之差為,則(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出曲線在點處的切線方程,繼而求得的坐標(biāo),可得的表達式,由此設(shè),可利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性,即可求得答案.【詳解】由題意知,當(dāng)時,,當(dāng)時,,因為切線互相垂直,所以,所以,所以,直線的方程為,令,得,故,直線的方程為,令,得,故,所以,設(shè),則,在上單調(diào)遞減,所以,即,故選:A.65.(2024高三上·河北邯鄲·階段練習(xí))設(shè)函數(shù)在處的切線與直線平行,則(

)A. B.2 C. D.1【答案】D【分析】由條件,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義及兩平行直線的斜率關(guān)系列方程求.【詳解】函數(shù)的定義域為,由已知,故,函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),所以,因為函數(shù)在處的切線與直線平行,所以,所以,經(jīng)驗證,此時滿足題意.故選:D.66.(2024高二下·湖南·期中)已知曲線在點P處的切線與直線垂直,則點P的橫坐標(biāo)為(

)A.1 B. C.2 D.【答案】B【分析】設(shè)P點坐標(biāo),求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義列出方程,求得答案.【詳解】設(shè),點,則,由在點P處的切線與直線垂直可得,即,又,∴,故選:B題型7:公切線問題71.(2024·山東煙臺·三模)若曲線與曲線有兩條公切線,則的值為.【答案】【分析】利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,分別寫出兩曲線的切線方程,讓兩切線方程的系數(shù)相等,得到方程組,消去一個變量后,問題轉(zhuǎn)化為方程的根的個數(shù)問題,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究其性質(zhì),作出圖象,數(shù)形結(jié)合求解即可.【詳解】令,,則,,設(shè),則曲線在處切線為,設(shè),則曲線在處切線為,由題意,消去得,由題意,方程有兩個不同的實數(shù)根,令,則,當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增,故當(dāng)時,取極大值;當(dāng)時,取極小值,又當(dāng)時,根據(jù)以上信息作出的大致圖象,

由圖可知當(dāng),即時,直線與的圖象有兩個交點,從而方程有兩個不同的實數(shù)根,所以,曲線與曲線有兩條公切線時,的值為.故答案為:.72.(2024·全國)若直線是曲線的切線,也是曲線的切線,則.【答案】【詳解】試題分析:對函數(shù)求導(dǎo)得,對求導(dǎo)得,設(shè)直線與曲線相切于點,與曲線相切于點,則,由點在切線上得,由點在切線上得,這兩條直線表示同一條直線,所以,解得.【考點】導(dǎo)數(shù)的幾何意義【名師點睛】函數(shù)f(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)f′(x0)的幾何意義是曲線y=f(x)在點P(x0,y0)處的切線的斜率.相應(yīng)地,切線方程為y?y0=f′(x0)(x?x0).注意:求曲線切線時,要分清在點P處的切線與過點P的切線的不同.73.(2024高二下·浙江杭州·期中)若直線與曲線相切,直線與曲線相切,則的值為.【答案】1【分析】構(gòu)造函數(shù),設(shè)切點為,設(shè),設(shè)切點為,結(jié)合條件得到是函數(shù)和的圖象與曲線交點的橫坐標(biāo),利用對稱性得出關(guān)于直線對稱,從而得出,,然后計算出.【詳解】設(shè),則,設(shè)切點為,則,則切線方程為,即,直線過定點,所以,所以,設(shè),則,設(shè)切點為,則,則切線方程為,即,直線過定點,所以,所以,則是函數(shù)和的圖象與曲線交點的橫坐標(biāo),易知與的圖象關(guān)于直線對稱,而曲線也關(guān)于直線對稱,因此點關(guān)于直線對稱,從而,,所以.故答案為:1.題型8:切線的條數(shù)問題81.(2024高二下·福建廈門·期中)若曲線過點的切線有且僅有兩條,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】或【分析】設(shè)切點,然后利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,將點的坐標(biāo)代入切線方程化簡,得到關(guān)于的二次方程,則此方程有兩個不相等的實根,從而由可求得答案.【詳解】,設(shè)切點,則切線的斜率為,故切線方程為,取,代入,得,∵,∴有兩個不等實根,故,解之,得或,故答案為:或82.(2024·福建廈門·模擬預(yù)測)若曲線有兩條過的切線,則的范圍是.【答案】【分析】由題可將曲線有兩條過的切線轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象與直線有兩個交點,然后利用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性,畫出大致圖象,即可得答案.【詳解】設(shè)切線切點為,,又,所以切線斜率為因為,所以切線方程為:.又切線過,則,即則由題可知函數(shù)圖象與直線有兩個交點,由得,由得所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.又,又,,,.據(jù)此可得大致圖象如下.

則由圖可得,當(dāng)時,曲線有兩條過的切線.故答案為:.83.(2024高三上·福建漳州·階段練習(xí))已知函數(shù),若過點可作曲線的三條切線,則的取值范圍是.【答案】【分析】設(shè)出切線的方程,根據(jù)切點和斜率列方程組,利用構(gòu)造函數(shù)法,結(jié)合導(dǎo)數(shù)求得的取值范圍.【詳解】設(shè)過點的直線為,,設(shè)切點為,則,得有三個解,令,,當(dāng),得或,,得,所以在,單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,又,,有三個解,得,即.故答案為:【點睛】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線的切線方程,首先要關(guān)注的是給定的點是在曲線上還是在曲線外,兩種情況的求法有區(qū)別,也有共同點,共同點是關(guān)注切點和斜率,這兩個是求解切線問題的突破口.求“解的個數(shù)”問題,可轉(zhuǎn)化為極值或值域問題來進行研究.84.(2024高三上·河北·階段練習(xí))若過點可以作曲線的兩條切線,則(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】作出函數(shù)的圖象,由圖象觀察得出結(jié)論.【詳解】作出函數(shù)的圖象,由圖象可知點在函數(shù)圖象上方時,過此點可以作曲線的兩條切線,所以,故選:B.題型9:最值問題91.(2024·江蘇)在平面直角坐標(biāo)系中,P是曲線上的一個動點,則點P到直線x+y=0的距離的最小值是.【答案】4.【分析】將原問題轉(zhuǎn)化為切點與直線之間的距離,然后利用導(dǎo)函數(shù)確定切點坐標(biāo)可得最小距離【詳解】當(dāng)直線平移到與曲線相切位置時,切點Q即為點P到直線的距離最小.由,得,,即切點,則切點Q到直線的距離為,故答案為.【點睛】本題考查曲線上任意一點到已知直線的最小距離,滲透了直觀想象和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng).采取導(dǎo)數(shù)法和公式法,利用數(shù)形結(jié)合和轉(zhuǎn)化與化歸思想解題.92.(2024·山東聊城·三模)若直線與曲線相切,則的最大值為()A.0 B.1 C.2 D.【答案】B【分析】利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義得到,然后利用導(dǎo)數(shù)分析單調(diào)性求最值即可.【詳解】設(shè)切點坐標(biāo)為,因為,所以,故切線的斜率為:,,則.又由于切點在切線與曲線上,所以,所以.令,則,設(shè),,令得:,所以當(dāng)時,,是增函數(shù);當(dāng)時,,是減函數(shù).所以.所以的最大值為:1.故選:B.93.(2024·湖北·模擬預(yù)測)已知,,直線與曲線相切,則的最小值是(

)A.16 B.12 C.8 D.4【答案】D【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義結(jié)合已知方程求出的關(guān)系,再根據(jù)不等式中“1”的整體代換即可得出答案.【詳解】對求導(dǎo)得,由得,則,即,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號.故選:D.94.(2024高三·全國·專題練習(xí))設(shè)點在曲線上,點在曲線上,則最小值為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】考慮到兩曲線關(guān)于直線對稱,求的最小值可轉(zhuǎn)化為求P到直線的最小距離,再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求曲線上斜率為1的切線對應(yīng)的切點坐標(biāo),從而得此距離【詳解】解:與互為反函數(shù),其圖像關(guān)于直線對稱先求出曲線上的點到直線的最小距離.設(shè)與直線平行且與曲線相切的切點,.,,解得..得到切點,點P到直線的距離.最小值為.故選:B.95.(2024高三·全國·專題練習(xí))設(shè)點在曲線上,點在曲線上,則的最小值為(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】考慮到兩曲線關(guān)于直線對稱,求的最小值可轉(zhuǎn)化為求P到直線的最小距離,再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求曲線上斜率為1的切線方程,從而得最小距離.【詳解】解:與互為反函數(shù),它們圖像關(guān)于直線對稱;故可先求點P到直線的最近距離d,又,當(dāng)曲線上切線的斜率時,得,,則切點到直線的距離為,所以的最小值為.故選:D.96.(2024·四川·一模)若點是曲線上任意一點,則點到直線距離的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】由題知過點作曲線的切線,當(dāng)切線與直線平行時,點到直線距離的最小,再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解即可.【詳解】解:過點作曲線的切線,當(dāng)切線與直線平行時,點到直線距離的最小.設(shè)切點為,,所以,切線斜率為,由題知得或(舍),所以,,此時點到直線距離.故選:C一、單選題1.(2024·云南保山·二模)若函數(shù)與函數(shù)的圖象存在公切線,則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】先求得公切線方程為,聯(lián)立方程組,結(jié)合,得到,令,求得,令,求得和,得到函數(shù)的單調(diào)性和最小值,進而得到,即可求解.【詳解】由函數(shù),可得,因為,設(shè)切點為,則,則公切線方程為,即,與聯(lián)立可得,所以,整理可得,又由,可得,解得,令,其中,可得,令,可得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,當(dāng)時,,即,此時函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時,,即,此時函數(shù)單調(diào)遞增,所以,且當(dāng)時,,所以函數(shù)的值域為,所以且,解得,即實數(shù)的取值范圍為.故選:A.【點睛】方法技巧:對于利用導(dǎo)數(shù)研究不等式的恒成立與有解問題的求解策略:1、通常要構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出最值,從而求出參數(shù)的取值范圍;2、利用可分離變量,構(gòu)造新函數(shù),直接把問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題.3、根據(jù)恒成立或有解求解參數(shù)的取值時,一般涉及分離參數(shù)法,但壓軸試題中很少碰到分離參數(shù)后構(gòu)造的新函數(shù)能直接求出最值點的情況,進行求解,若參變分離不易求解問題,就要考慮利用分類討論法和放縮法,注意恒成立與存在性問題的區(qū)別.2.(2024·海南·模擬預(yù)測)已知偶函數(shù)在點處的切線方程為,則(

)A. B.0 C.1 D.2【答案】A【分析】由導(dǎo)數(shù)的幾何意義及偶函數(shù)的性質(zhì)計算即可.【詳解】因為是偶函數(shù),所以,即;由題意可得:,所以.故選:A3.(2024高二下·四川成都·階段練習(xí))已知是曲線上的任一點,若曲線在點處的切線的傾斜角均是不小于的銳角,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】分析可知對任意的恒成立,結(jié)合參變量分離法以及基本不等式可求得實數(shù)的取值范圍.【詳解】函數(shù)的定義域為,且,因為曲線在其上任意一點點處的切線的傾斜角均是不小于的銳角,所以,對任意的恒成立,則,當(dāng)時,由基本不等式可得,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,所以,,解得.故選:B.4.(2024高三·全國·專題練習(xí))若過點可以作曲線的兩條切線,則(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè)切點坐標(biāo)為,由切點坐標(biāo)求出切線方程,代入坐標(biāo),關(guān)于的方程有兩個不同的實數(shù)解,變形后轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)圖象有兩個交點,構(gòu)造新函數(shù)由導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的圖象后可得.【詳解】設(shè)切點坐標(biāo)為,由于,因此切線方程為,又切線過點,則,,設(shè),函數(shù)定義域是,則直線與曲線有兩個不同的交點,,當(dāng)時,恒成立,在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,不合題意;當(dāng)時,時,,單調(diào)遞減,時,,單調(diào)遞增,所以,結(jié)合圖像知,即.故選:D.5.(2024·湖南·二模)若經(jīng)過點可以且僅可以作曲線的一條切線,則下列選項正確的是(

)A. B. C. D.或【答案】D【分析】設(shè)出切點,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義寫出切線,由切線經(jīng)過可得出一個方程,根據(jù)題意切線只有一條,也就是轉(zhuǎn)化成關(guān)于的方程只有一個解的問題.【詳解】設(shè)切點.因為,所以,所以點處的切線方程為,又因為切線經(jīng)過點,所以,即.令,則與有且僅有1個交點,,當(dāng)時,恒成立,所以單調(diào)遞增,顯然時,,于是符合題意;當(dāng)時,當(dāng)時,,遞減,當(dāng)時,,遞增,所以,則,即.綜上,或.故選:D6.(2024高三上·上海閔行·期末)若函數(shù)的圖像上存在兩個不同的點,使得在這兩點處的切線重合,則稱為“切線重合函數(shù)”,下列函數(shù)中不是“切線重合函數(shù)”的為(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】“切線重合函數(shù)”的充分條件是,存在有,據(jù)此逐項分析驗證即可.【詳解】對于A,顯然是偶函數(shù),,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增;在時,,都取得極小值,由于是偶函數(shù),在這兩點的切線是重合的,故A是“切線重合函數(shù)”;對于B,是正弦函數(shù),顯然在頂點處切線是重合的,故B是“切線重合函數(shù)”;對于C,考察兩點處的切線方程,,兩點處的切線斜率都等于1,在A點處的切線方程為,化簡得:,在B點處的切線方程為,化簡得,顯然重合,C是“切線重合函數(shù)”;對于D,,令,則,是增函數(shù),不存在時,,所以D不是“切線重合函數(shù)”;故選:D.7.(2024高二·江蘇·專題練習(xí))已知A,B是函數(shù),圖象上不同的兩點,若函數(shù)在點A、B處的切線重合,則實數(shù)a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】先根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義寫出函數(shù)在點A、B處的切線方程,再利用兩直線斜率相等且縱截距相等,列出關(guān)系式,從而得出,令函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求其范圍,可得實數(shù)a的取值范圍.【詳解】當(dāng)時,的導(dǎo)數(shù)為;當(dāng)時,的導(dǎo)數(shù)為,設(shè),為函數(shù)圖象上的兩點,且,當(dāng)或時,,故,當(dāng)時,函數(shù)在處的切線方程為:;當(dāng)時,函數(shù)在處的切線方程為兩直線重合的充要條件是①,②,由①②得:,,令,則,令,則,由,得,即時有最大值,在上單調(diào)遞減,則.a的取值范圍是.故選:B.8.(2024高三·全國·專題練習(xí))設(shè)點在曲線上,點在曲線上,則的最小值為(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】先判斷出與關(guān)于直線對稱,然后說明與無交點,再求出曲線上的點到直線的最小距離,則的最小值為,即可得出答案.【詳解】解:與互為反函數(shù),所以與的圖像關(guān)于直線對稱,設(shè),則,令得,則當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,所以,所以與無交點,則與也無交點,下面求出曲線上的點到直線的最小距離,設(shè)與直線平行且與曲線相切的切點,,,,解得,,得到切點,到直線的距離,的最小值為,故選:D.9.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知實數(shù),,,滿足,則的最小值為(

)A. B.8 C.4 D.16【答案】B【分析】利用絕對值的性質(zhì)及兩點間的距離公式,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義及點到直線的距離公式即可求解.【詳解】由得,,,即,,的幾何意義為曲線上的點到直線上的點連線的距離的平方,不妨設(shè)曲線,直線,設(shè)與直線平行且與曲線相切的直線方程為,顯然直線與直線的距離的平方即為所求,由,得,設(shè)切點為,,則,解得,直線與直線的距離為,的最小值為8.故選:B.【點睛】關(guān)鍵點睛:解決此題的關(guān)鍵是將問題轉(zhuǎn)化為求曲線上的點到直線上的點連線的距離的平方,進而再轉(zhuǎn)化為求曲線上的點到直線上點的距離的平方,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義及點到直線的距離公式即可.10.(2024高三·全國·專題練習(xí))設(shè)函數(shù),其中,.若存在正數(shù),使得成立,則實數(shù)的值是(

)A. B. C. D.1【答案】A【分析】動點在函數(shù)的圖像上,在直線的圖像上,問題轉(zhuǎn)化為求直線上的動點到曲線的最小距離,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求曲線上斜率為2的切線方程,由點到直線的距離公式即可得到最小值.【詳解】解:函數(shù)可以看作是動點與動點之間距離的平方,動點在函數(shù)的圖像上,在直線的圖像上,問題轉(zhuǎn)化為求直線上的動點到曲線的最小距離,由得,當(dāng)時,解得,即曲線上斜率為2的切線,切點為,曲線上點到直線的距離,則,根據(jù)題意,要使,則,此時恰好為垂足,由,解得.故選:A.11.(2024·寧夏銀川·一模)已知實數(shù)滿足,,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】將問題轉(zhuǎn)化為求解直線上的點與曲線上的點之間的距離的最小值的問題,利用導(dǎo)數(shù)可求得與平行的切線對應(yīng)的切點,求解該切點到直線的距離即可.【詳解】,又,表示點與曲線上的點之間的距離;點的軌跡為,表示直線上的點與曲線上的點之間的距離;令,則,令,即,解得:或(舍),又,的最小值即為點到直線的距離,的最小值為.故選:B.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題求解最小值的關(guān)鍵是將所求式子進行變形后,根據(jù)其幾何意義,將問題轉(zhuǎn)化為直線上的點與曲線上的點之間的距離的最小值的求解問題,從而利用求解切線的方式來求得最小值.12.(2024·全國)若過點可以作曲線的兩條切線,則(

)A. B.C. D.【答案】D【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)直觀即可判定點在曲線下方和軸上方時才可以作出兩條切線.【詳解】在曲線上任取一點,對函數(shù)求導(dǎo)得,所以,曲線在點處的切線方程為,即,由題意可知,點在直線上,可得,令,則.當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞減,所以,,由題意可知,直線與曲線的圖象有兩個交點,則,當(dāng)時,,當(dāng)時,,作出函數(shù)的圖象如下圖所示:

由圖可知,當(dāng)時,直線與曲線的圖象有兩個交點.故選:D.解法二:畫出函數(shù)曲線的圖象如圖所示,根據(jù)直觀即可判定點在曲線下方和軸上方時才可以作出兩條切線.由此可知.

故選:D.【點睛】解法一是嚴格的證明求解方法,其中的極限處理在中學(xué)知識范圍內(nèi)需要用到指數(shù)函數(shù)的增長特性進行估計,解法二是根據(jù)基于對指數(shù)函數(shù)的圖象的清晰的理解與認識的基礎(chǔ)上,直觀解決問題的有效方法.13.(2024·全國)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【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.14.(2024高二下·四川宜賓·期末)已知為函數(shù)圖象上一點,則曲線在點處切線斜率的最小值為(

)A.1 B. C. D.4【答案】C【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),利用基本不等式求出的最小值,即可得解.【詳解】函數(shù)定義域為,,當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號,所以曲線在點處切線斜率的最小值為.故選:C15.(2024高三·全國·專題練習(xí))函數(shù)的圖像上有一動點,則在此動點處切線的傾斜角的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】由導(dǎo)數(shù)求切線斜率不范圍,利用斜率和傾斜角的關(guān)系,求傾斜角的取值范圍.【詳解】設(shè)切線的傾斜角為,則,∵,∴切線的斜率,則.故選:B16.(2024·全國)曲線在點處的切線的傾斜角為(

)A.30° B.45° C.60° D.135°【答案】B【分析】首先求出導(dǎo)函數(shù),再求出導(dǎo)數(shù)值,即可得到切線的斜率,從而得到切線的傾斜角;【詳解】解:因為,所以,所以,所以曲線在點處的切線的斜率,所以切線的傾斜角為故選:B17.(2024高二下·陜西西安·期中)設(shè)函數(shù)是上以5為周期的可導(dǎo)偶函數(shù),則曲線在處的切線的斜率為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】偶函數(shù)的圖象關(guān)于軸對稱,為極值點,是上以5為周期,也是極值點,極值點處導(dǎo)數(shù)為零【詳解】解:是上可導(dǎo)偶函數(shù),的圖象關(guān)于軸對稱,在處取得極值,即,又的周期為5,,即曲線在處的切線的斜率0,故選:.【點睛】本題考查函數(shù)的周期性、奇偶性、導(dǎo)數(shù)的幾何意義、極值點滿足的條件,屬于基礎(chǔ)題.18.(2024·山東)若函數(shù)的圖象上存在兩點,使得函數(shù)的圖象在這兩點處的切線互相垂直,則稱具有性質(zhì).下列函數(shù)中具有性質(zhì)的是A. B. C. D.【答案】A【分析】若函數(shù)y=f(x)的圖象上存在兩點,使得函數(shù)的圖象在這兩點處的切線互相垂直,則函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)上存在兩點,使這點的導(dǎo)函數(shù)值乘積為﹣1,進而可得答案.【詳解】解:函數(shù)y=f(x)的圖象上存在兩點,使得函數(shù)的圖象在這兩點處的切線互相垂直,則函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)上存在兩點,使這點的導(dǎo)函數(shù)值乘積為﹣1,當(dāng)y=sinx時,y′=cosx,滿足條件;當(dāng)y=lnx時,y′0恒成立,不滿足條件;當(dāng)y=ex時,y′=ex>0恒成立,不滿足條件;當(dāng)y=x3時,y′=3x2>0恒成立,不滿足條件;故選A.考點:導(dǎo)數(shù)及其性質(zhì).19.(2024高二下·河南鄭州·期中)若曲線在處的切線與直線垂直,則實數(shù)(

)A.1 B. C. D.2【答案】B【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可表示出切線的斜率,再得到直線的斜率,根據(jù)兩直線垂直斜率之積為得到方程,即可求出參數(shù)的值.【詳解】因為,所以,則,所以曲線在點處的切線的斜率為,又直線的斜率,由切線與直線垂直可知,即,解得.故選:B.20.(2024·湖南郴州·模擬預(yù)測)定義:若直線l與函數(shù),的圖象都相切,則稱直線l為函數(shù)和的公切線.若函數(shù)和有且僅有一條公切線,則實數(shù)a的值為(

)A.e B. C. D.【答案】C【分析】設(shè)直線與的切點為,然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可推得切線方程為,.兩條切線重合,即可得出有唯一實根.構(gòu)造,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)得出函數(shù)的性質(zhì),作出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象,即可得出答案.【詳解】設(shè)直線與的切點為,因為,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知該直線的斜率為,即該直線的方程為,即.設(shè)直線與的切點為,因為,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知該直線的斜率為,即該直線的方程為,即.因為函數(shù)和有且只有一條公切線,所以有,即有唯一實根.令,則.解,可得.當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞減.所以在處取得最大值.當(dāng)時,,,函數(shù)圖象如圖所示,

因為,有唯一實根,所以只有.故選:C21.(2024·全國)已知函數(shù),若,則a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】作出函數(shù)的圖像,和函數(shù)的圖像,結(jié)合圖像可知直線介于與軸之間,利用導(dǎo)數(shù)求出直線的斜率,數(shù)形結(jié)合即可求解.【詳解】由題意可作出函數(shù)的圖像,和函數(shù)的圖像.由圖像可知:函數(shù)的圖像是過原點的直線,當(dāng)直線介于與軸之間符合題意,直線為曲線的切線,且此時函數(shù)在第二象限的部分的解析式為,求其導(dǎo)數(shù)可得,因為,故,故直線的斜率為,故只需直線的斜率.故選:D【點睛】本題考查了不等式恒成立求出參數(shù)取值范圍,考查了數(shù)形結(jié)合的思想,屬于中檔題.二、多選題22.(2024·安徽蕪湖·模擬預(yù)測)牛頓在《流數(shù)法》一書中,給出了高次代數(shù)方程根的一種解法.具體步驟如下:設(shè)是函數(shù)的一個零點,任意選取作為的初始近似值,過點作曲線的切線,設(shè)與軸交點的橫坐標(biāo)為,并稱為的1次近似值;過點作曲線的切線,設(shè)與軸交點的橫坐標(biāo)為,稱為的2次近似值.一般地,過點()作曲線的切線,記與軸交點的橫坐標(biāo)為,并稱為的次近似值.對于方程,記方程的根為,取初始近似值為,下列說法正確的是(

)A. B.切線:C. D.【答案】ABD【分析】由函數(shù)零點的存在性定理和,得到,可判定A正確;求得,設(shè)切點,求得切線方程,令,求得,可判定D正確;當(dāng)時,求得,得出切線方程,可判定B正確;計算求得的值,可得判定C錯誤.【詳解】由,可得,即,根據(jù)函數(shù)零點的存在性定理,可得,所以A正確;又由,設(shè)切點,則切線的斜率為,所以切線方程為,令,可得,所以D正確;當(dāng)時,可得,則,所以的方程為,即,所以B正確;由,可得,,此時,所以C錯誤;故選:ABD23.(2024高二下·江蘇宿遷·期末)牛頓在《流數(shù)法》一書中,給出了高次代數(shù)方程的一種數(shù)值解法一牛頓法.首先,設(shè)定一個起始點,如圖,在處作圖象的切線,切線與軸的交點橫坐標(biāo)記作:用替代重復(fù)上面的過程可得;一直繼續(xù)下去,可得到一系列的數(shù),,,…,,…在一定精確度下,用四舍五入法取值,當(dāng),近似值相等時,該值即作為函數(shù)的一個零點.若要求的近似值(精確到0.1),我們可以先構(gòu)造函數(shù),再用“牛頓法”求得零點的近似值,即為的近似值,則下列說法正確的是(

)A.對任意,B.若,且,則對任意,C.當(dāng)時,需要作2條切線即可確定的值D.無論在上取任何有理數(shù)都有【答案】BCD【分析】利用特殊情況判斷選項A;求出曲線在處的切線方程與軸的交點橫坐標(biāo),即可判斷選項B;求出,,即可判斷選項C、D【詳解】A,因為,則,設(shè),則切線方程為,切線與軸的交點橫坐標(biāo)為,所以,故A錯誤;B,處的切線方程為,所以與軸的交點橫坐標(biāo)為,故B正確;C,因為,,所以兩條切線可以確定的值,故C正確;D,由選項C可知,,所以無論在上取任何有理數(shù)都有,故D正確.故選:BCD24.(2024·海南??凇ひ荒#┲本€是曲線的切線,則實數(shù)的值可以是(

)A.3π B.π C. D.【答案】AB【分析】設(shè)切點為,由題意可得,解得,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,即,即可得出答案.【詳解】設(shè)切點為,∵直線恒過定點,,∴,∴,∴,∵,∴可取,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義知,,則,則,所以,∴當(dāng)時,;當(dāng),,故A,B正確,C,D不正確.故選:AB.三、填空題25.(2024·海南·模擬預(yù)測)在等比數(shù)列中,,函數(shù),則.【答案】【分析】先求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),代入0,再利用等比數(shù)列的性質(zhì)可求答案.【詳解】因為,所以.因為數(shù)列為等比數(shù)列,所以,于是.故答案為:26.(2024·遼寧大連·一模)已知可導(dǎo)函數(shù),定義域均為,對任意滿足,且,求.【答案】【分析】利用函數(shù)值的定義及函數(shù)的求導(dǎo)法則,結(jié)合導(dǎo)數(shù)值的定義即可求解.【詳解】由題意可知,令,則,解得,由,得,即,令,得,即,解得.故答案為:.27.(2024高三·全國·專題練習(xí))曲線在點處的切線方程為.【答案】【分析】根據(jù)求導(dǎo)公式和導(dǎo)數(shù)幾何意義和直線方程的點斜式求法即可求解.【詳解】因為,所以,則,又,所以曲線在點處的切線方程為,即.故答案為:.28.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù),為的導(dǎo)函數(shù).若的圖象關(guān)于直線x=1對稱,則曲線在點處的切線方程為【答案】【分析】,令,,易得直線x=1為的一條對稱軸,從而可得的圖象也關(guān)于直線x=1對稱,再根據(jù)二次函數(shù)的對稱性可求得,再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可得解.【詳解】,令,,則,令,,解得x=2k+1,,當(dāng)k=0時,x=1,所以直線x=1為的一條對稱軸,故的圖象也關(guān)于直線x=1對稱,則有,解得b=-1,則,,,,故切線方程為.故答案為;.29.(2024·湖南·模擬預(yù)測)若函數(shù)是奇函數(shù),則曲線在點處的切線方程為.【答案】【分析】首先根據(jù)函數(shù)是奇函數(shù),求的值,再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程.【詳解】因為是奇函數(shù),所以對恒成立,即對恒成立,所以,則,故,所以,所以曲線在點處的切線方程為,化簡得.故答案為:30.(2024·江西·模擬預(yù)測)已知過原點的直線與曲線相切,則該直線的方程是.【答案】【分析】根據(jù)題意,設(shè)出切點,然后求導(dǎo),即可得到結(jié)果.【詳解】由題意可得,設(shè)該切線方程,且與相切于點,,整理得,∴,可得,∴.故答案為:.31.(2024·浙江金華·模擬預(yù)測)已知函數(shù),過點存在3條直線與曲線相切,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】設(shè)切點為,利用導(dǎo)數(shù)幾何意義寫出過的切線方程,進而有有三個不同值,即與有三個不同交點,導(dǎo)數(shù)研究的極值,即可求參數(shù)范圍.【詳解】由,設(shè)切點為,則切線斜率為,所以,過的切線方程為,綜上,,即,所以有三個不同值使方程成立,即與有三個不同交點,而,故、上,遞減,上,遞增;所以極小值為,極大值為,故時兩函數(shù)有三個交點,綜上,的取值范圍是.故答案為:32.(2024·浙江紹興·模擬預(yù)測)過點作曲線的切線,寫出一條切線方程:.【答案】或(寫出一條即可)【分析】設(shè)切點坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義表示出切線方程,將代入求得切點坐標(biāo),即可得切線方程.【詳解】由可得,設(shè)過點作曲線的切線的切點為,則,則該切線方程為,將代入得,解得或,故切點坐標(biāo)為或,故切線方程為或,故答案為:或33.(2024·海南海口·模擬預(yù)測)過軸上一點作曲線的切線,若這樣的切線不存在,則整數(shù)的一個可能值為.【答案】,,,只需寫出一個答案即可【分析】設(shè)切點為,利用導(dǎo)數(shù)求切線方程,代入一點,關(guān)于的方程沒有實數(shù)解,由判別式解不等式求整數(shù)的值.【詳解】設(shè)切點為,因為,所以切線方程為.因為切線經(jīng)過點,所以,由題意關(guān)于的方程沒有實數(shù)解,則,解得.因為為整數(shù),所以的取值可能是,,.故答案為:,,,只需寫出一個答案即可34.(2024·全國·模擬預(yù)測)過坐標(biāo)原點作曲線的切線,則切點的橫坐標(biāo)為.【答案】或【分析】設(shè)切點為,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義表示出切線方程,將代入,即可求得本題答案.【詳解】由可得,設(shè)切點坐標(biāo)為,所以切線斜率,又因為,則切線方程為,把代入并整理可得,解得或.故答案為:或35.(2024·河南商丘·模擬預(yù)測)若過點有條直線與函數(shù)的圖象相切,則當(dāng)取最大值時,的取值范圍為.【答案】【分析】設(shè)過點的直線與的圖象的切點為,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,再根據(jù)切線過點,可得,則方程解的個數(shù)即為切線的條數(shù),構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及極值,作出函數(shù)的大致圖象,結(jié)合圖象即可得解.【詳解】設(shè)過點的直線與的圖象的切點為,因為,所以切線的斜率為,所以切線的方程為,將代入得,即,設(shè),則,由,得或,當(dāng)或時,,所以在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增,所以,又0,所以恒成立,所以的圖象大致如圖所示,由圖可知,方程最多個解,即過點的切線最多有條,即的最大值為3,此時.故答案為:.【點睛】方法點睛:利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)零點問題的方法:(1)直接法:先對函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值,根據(jù)函數(shù)的基本性質(zhì)作出圖象,然后將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象與軸的交點問題,突出導(dǎo)數(shù)的工具作用,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化與化歸思想、數(shù)形結(jié)合思想和分類討論思想的應(yīng)用;(2)構(gòu)造新函數(shù)法:將問題轉(zhuǎn)化為研究兩函數(shù)圖象的交點問題;(3)參變量分離法:由分離變量得出,將問題等價轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)的圖象的交點問題.36.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,則曲線過點的切線方程為.【答案】或【分析】設(shè)切點為,對函數(shù)進行求導(dǎo),且代入可得,故可由點斜式得到切線方程,將代入即可求得或,即可求得切線方程【詳解】設(shè)切點為,由,得,∴,得,∴,,∴切點為,,∴曲線在點M處的切線方程為①,又∵該切線過點,∴,解得或.將代入①得切線方程為;將代入①得切線方程為,即.∴曲線過點的切線方程為或.故答案為:或37.(2024·河北邯鄲·三模)若曲線與圓有三條公切線,則的取值范圍是.【答案】【分析】易得曲線在點處的切線方程為,再根據(jù)切線與圓相切,得到,化簡為,根據(jù)曲線與圓有三條公切線,則方程有三個不相等的實數(shù)根,令,由曲線與直線有三個不同的交點求解.【詳解】解:曲線在點處的切線方程為,由于直線與圓相切,得(*)因為曲線與圓有三條公切線,故(*)式有三個不相等的實數(shù)根,即方程有三個不相等的實數(shù)根.令,則曲線與直線有三個不同的交點.顯然,.當(dāng)時,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;且當(dāng)時,,當(dāng)時,,因此,只需,即,解得.故答案為:38.(2024·湖南長沙·模擬預(yù)測)若曲線和曲線恰好存在兩條公切線,則實數(shù)a的取值范圍為.【答案】【分析】設(shè)與曲線相切的切點為,與曲線相切的切點為,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義寫出切線方程,可得到,由此構(gòu)造函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為方程有兩解問題即可.【詳解】由題意得,設(shè)與曲線相切的切點為,與曲線相切的切點為,則切線方程為,即,,即,由于兩切線為同一直線,所以,得.令,則,當(dāng)時,,在單調(diào)遞減,當(dāng)時,,在單調(diào)遞增.即有處取得極小值,也為最小值,且為.又兩曲線恰好存在兩條公切線,即有兩解,結(jié)合當(dāng)時,趨近于0,趨于負無窮小,故趨近于正無窮大,當(dāng)時,趨近于正無窮大,且增加幅度遠大于的增加幅度,故趨近于正無窮大,由此結(jié)合圖像可得a的范圍是,故答案為:39.(2024·江蘇南京·模擬預(yù)測)已知曲線與曲線有且只有一條公切線,則.【答案】【分析】設(shè)公切線的切點坐標(biāo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義、斜率公式列出方程化簡,分離出后,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、最值,即可求.【詳解】設(shè)曲線在處的切線與曲線相切于處,,故曲線在處的切線方程為,整理得.,故曲線在處的切線方程為,整理得.故由(1)再結(jié)合知,將(1)代入(2),得,解得且,將代入(1),解得且,即且,令,則,.令,,則在區(qū)間單調(diào)遞增,在區(qū)間單調(diào)遞減,且,又兩曲線有且只有一條公切線,所以只有一個根,由圖和知.故答案為:.40.(2024·福建南平·模擬預(yù)測)已知曲線和曲線有唯一公共點,且這兩條曲線在該公共點處有相同的切線l,則l的方程為.【答案】【分析】設(shè)切點坐標(biāo)為,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,即可求得,繼而求出切點坐標(biāo)以及切線斜率,即得答案.【詳解】設(shè)曲線和曲線在公共點處的切線相同,則,由題意知,即,解得,故切點為,切線斜率為,所以切線方程為,即,故答案為:41.(2024·江蘇·模擬預(yù)測)若曲線有兩條過的切線,則a的范圍是.【答案】【分析】由題可將曲線有兩條過的切線轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象與直線有兩個交點.后利用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性,畫出大致圖象,即可得答案.【詳解】設(shè)切線切點為,因,則切線方程為:.因過,則,由題函數(shù)圖象與直線有兩個交點.,得在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.又,,.據(jù)此可得大致圖象如下.則由圖可得,當(dāng)時,曲線有兩條過的切線.故答案為:42.(2024高三上·陜西西安·階段練習(xí))若曲線的某一切線與直線平行,則切點坐標(biāo)為,切線方程為.【答案】【分析】用導(dǎo)數(shù)和切線的斜率,求得切點的橫坐標(biāo),進而求得的坐標(biāo),代入點斜式即可求出切線方程.【詳解】因為,所以,又切線與直線平行,所以切線的斜率為,設(shè)切線與曲線相切于點,則,解得,則切點的坐標(biāo)為.由于切線的斜率為,過點,所以該切線方程為:,即.故答案為:,43.(2024·陜西)設(shè)曲線在點(0,1)處的切線與曲線上點處的切線垂直,則的坐標(biāo)為.【答案】【詳解】設(shè).對y=ex求導(dǎo)得y′=ex,令x=0,得曲線y=ex在點(0,1)處的切線斜率為1,故曲線上點P處的切線斜率為-1,由,得,則,所以P的坐標(biāo)為(1,1).考點:導(dǎo)數(shù)的幾何意義.44.(2024·江蘇)在平面直角坐標(biāo)系中,點A在曲線y=lnx上,且該曲線在點A處的切線經(jīng)過點(e,1)(e為自然對數(shù)的底數(shù)),則點A的坐標(biāo)是.【答案】.【分析】設(shè)出切點坐標(biāo),得到切線方程,然后求解方程得到橫坐標(biāo)的值可得切點坐標(biāo).【詳解】設(shè)點,則.又,當(dāng)時,,點A在曲線上的切線為,即,代入點,得,即,考查函數(shù),當(dāng)時,,當(dāng)時,,且,當(dāng)時,單調(diào)遞增,注意到,故存在唯一的實數(shù)根,此時,故點的坐標(biāo)為.【點睛】導(dǎo)數(shù)運算及切線的理解應(yīng)注意的問題:一是利用公式求導(dǎo)時要特別注意除法公式中分子的符號,防止與乘法公式混淆.二是直線與曲線公共點的個數(shù)不是切線的本質(zhì),直線與曲線只有一個公共點,直線不一定是曲線的切線,同樣,直線是曲線的切線,則直線與曲線可能有兩個或兩個以上的公共點.45.(2024·江蘇)在平面直角坐標(biāo)系中,點P在曲線上,且在第二象限內(nèi),已知曲線C在點P處的切線的斜率為2,則點P的坐標(biāo)為.【答案】(2,15)【詳解】試題分析:設(shè)點p(a,b)(a<0),∵,∴,∴點P處的切線的斜率為,解得a=2,∴,故點P的坐標(biāo)為考點:本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義點評:導(dǎo)數(shù)的幾何意義:導(dǎo)數(shù)的幾何意義就是曲線在點處切線的斜率,即四、解答題46.(2024·北京)已知函數(shù).(1)求在區(qū)間上的最大值;(2)若過點存在3條直線與曲線相切,求t的取值范圍;(3)問過點分別存在幾條直線與曲線相切?(只需寫出結(jié)論)【答案】(1)(2)(3)見解析【詳解】試題分析:(1)求導(dǎo)數(shù),導(dǎo)數(shù)等于0求出,再代入原函數(shù)解析式,最后比較大小,即可;(2)設(shè)切點,由相切得出切線方程,然后列表并討論求出結(jié)果;(3)由(2)容易得出結(jié)果.由得,令,得或,因為,,,,所以在區(qū)間上的最大值為.(2)設(shè)過點P(1,t)的直線與曲線相切于點,則,且切線斜率為,所以切線方程為,因此,整理得:,設(shè),則“過點存在3條直線與曲線相切”等價于“有3個不同零點”,=,與的情況如下:01+00+t+3所以,是的極大值,是的極小值,當(dāng)即時,過點存在3條直線與曲線相切時,t的取值范圍是.(3)過點A(1,2)存在3條直線與曲線相切;過點B(2,10)存在2條直線與曲線相切;過點C(0,2)存在1條直線與曲線相切.考點:本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的應(yīng)用等基礎(chǔ)知識的同時,考查分類討論、函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸等數(shù)學(xué)思想,考查同學(xué)們分析問題與解決問題的能力.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)問題是高考的熱點,在每年的高考試卷中占分比重較大,熟練這部分的基礎(chǔ)知識、基本題型與基本技能是解決這類問題的關(guān)鍵.47.(2024·北京)設(shè)函數(shù)=[].(1)若曲線在點(1,)處的切線與軸平行,求;(2)若在處取得極小值,求的取值范圍.【答案】(1)1

(2)(,)【詳解】分析:(1)先求導(dǎo)數(shù),再根據(jù)得a;(2)先求導(dǎo)數(shù)的零點:,2;再分類討論,根據(jù)是否滿足在x=2處取得極小值,進行取舍,最后可得a的取值范圍.詳解:解:(Ⅰ)因為=[],所以f′(x)=[2ax–(4a+1)]ex+[ax2–(4a+1)x+4a+3]ex(x∈R)=[ax2–(2a+1)x+2]ex.f′(1)=(1–a)e.由題設(shè)知f′(1)=0,即(1–a)e=0,解得a=1.此時f(1)=3e≠0.所以a的值為1.(Ⅱ)由(Ⅰ)得f′(x)=[ax2–(2a+1)x+2]ex=(ax–1)(x–2)ex.若a>,則當(dāng)x∈(,2)時,f′(x)<0;當(dāng)x∈(2,+∞)時,f′(x)>0.所以f(x)<0在x=2處取得極小值.若a≤,則當(dāng)x∈(0,2)時,x–2<0,ax–1≤x–1<0,所以f′(x)>0.所以2不是f(x)的極小值點.綜上可知,a的取值范圍是(,+∞).點睛:利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義解題,主要是利用導(dǎo)數(shù)、切點坐標(biāo)、切線斜率之間的關(guān)系來進行轉(zhuǎn)化.以平行、垂直直線斜率間的關(guān)系為載體求參數(shù)的值,則要求掌握平行、垂直與斜率之間的關(guān)系,進而和導(dǎo)數(shù)聯(lián)系起來求解.48.(2024·全國)已知函數(shù),曲線在點處的切線也是曲線的切線.(1)若,求a;(2)求a的取值范圍.【答案】(1)3(2)【分析】(1)先由上的切點求出切線方程,設(shè)出上的切點坐標(biāo),由斜率求出切點坐標(biāo),再由函數(shù)值求出即可;(2)設(shè)出上的切點坐標(biāo),分別由和及切點表示出切線方程,由切線重合表示出,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)求出函數(shù)值域,即可求得的取值范圍.【詳解】(1)由題意知,,,,則在點處的切線方程為,即,設(shè)該切線與切于點,,則,解得,則,解得;(2),則在點處的切線方程為,整理得,設(shè)該切線與切于點,,則,則切線方程為,整理得,則,整

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