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高考中切线(含导数、解析几何)的八种典型试题解题方法导引
用导数研究曲线的切线问题是导数的重要应用之一,也是高考考查的热点,考查的形式不一,可以是客观题也可以是解答题,内容涉及到曲线切线的倾斜角与斜率,曲线切线方程的确定,两曲线的公切线问题及满足条件的切线条数问题,以及应用切线解决最值,方程的根等问题。
研究切线问题要充分挖掘题中隐藏信息,切点往往有多重性,主要体现:
(1)在函数上 (2)在切线上
(3)导数求斜率 (4)两点斜率公式求斜率
题型一:某点处的切线
1.如图,函数的图象在点处的切线方程是,则_____.
【答案】2
【方法导引】
根据导数几何意义以及图象得,即得结果.
【解析】
由图像的信息可知.
2.设函数,若函数的图象在处的切线与直线垂直,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【方法导引】
求得的导数,可得切线的斜率,由两直线垂直的条件,可得,的关系式,再由基本不等式可得所求最小值.
【解析】
解:函数的导数为,
可得函数的图象在处的切线斜率为,
由切线与直线垂直,可得,,
则,
当且仅当即时,取得等号,
则的最小值为,
故选:.
3.已知函数是定义域为R的偶函数,且当时,,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【方法导引】
方法一:根据切点处导数的几何意义即可求得处的切线方程的斜率,进而写出切线方程,结合偶函数的对称性即可得处的切线方程;方法二:由偶函数结合已知区间的解析式求时解析式,应用切点处导数的几何意义求得处的切线方程的斜率,写出切线方程即可.
【解析】
法一:
当时,,则,,
所以曲线在点处的切线方程为,即,
根据对称性.可得曲线在点处的切线方程为.
法二:
当时,,所以,又是偶函数,
所以,所以,
所以,又,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
故选:B.
【求切线方程方法导引】
1、方法一:首先求已知区间内对称点的切线方程,根据偶函数对称性求目标点处的切线方程.
2、方法二:首先求目标点所在区间的函数解析式,再求目标点处的切线方程.
4.已知定义在上的单调函数,对任意的,都有,则函数的图象在处的切线的倾斜角为________.
【答案】
【方法导引】
设,则,求得的值,进而得到的解析式,然后利用对数函数的导数公式和导数的运算法则计算求解.
【解析】
设,则.
因为为单调函数,故不随的变化而变化即是常数.
又,,,,
,,,切线斜率为1,
所以倾斜角为.
∴答案为:.
5.曲线在处的切线与直线平行,则的最小值为____________.
【答案】4
【方法导引】
根据导数的几何意义求出曲线在处的切线的斜率,两直线平行则斜率相等列出等式,再对利用均值不等式即可得解.
【解析】
曲线的导数为,
则曲线在处的切线的斜率
两直线平行则,
所以,当且仅当时取等号.
故答案为:4
6.已知曲线在处的切线为,曲线在处的切线为,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【方法导引】
先求出两条切线各自的斜率,再根据它们垂直得到的关系,将表示为的函数后利用导数可求的取值范围.
【解析】令,,
则,,所以,,
因为,故,所以,
因为,故.
又,令,
则,
当时,为减函数,故,
所以在上恒成立,
故在上为减函数,所以,
又当时,,
所以的取值范围为,
故选:B.
题型二:过一点的切线
在处理切线问题时要注意审清所给已知点是否为切点.“在某点处的切线”意味着该点即为切点,而“过某点的切线”则意味着该点有可能是切点,有可能不是切点.如果该点恰好在曲线上那就需要进行分类讨论了. 曲线的切线与曲线的交点个数不一定只有一个,这和研究直线与二次曲线相切时有差别.
过曲线外的点P(x1,y1)求曲线的切线方程的步骤
(1)设切点为Q(x0,y0).
(2)求出函数y=f(x)在点x0处的导数f ′(x0).
(3)利用Q在曲线上,点P(x1,y1)在切线上和
f ′(x0) =kPQ,解出x0,y0及f ′(x0).
(4)根据直线的点斜式方程,得切线方程为 y-f(x0)=f ′(x0)·(x-x0)
1.已知函数.
(1)求;
(2)求曲线过点的切线的方程.
【方法导引】
(1)利用函数的求导法则可求得;
(2)设所求切点的坐标为,利用导数求出所求切线的方程,将点的坐标代入切线方程,求出的值,可得出切点的坐标,进而可求得所求切线的方程.
【解析】
(1),则;
(2)设切点为,
,所以,切线的斜率为,
所求切线方程为.
将,代入切线方程,得.
整理得,解得或.
当时,, 切线方程为,化简得;
当时,,切线方程为,化简得.
综上所述,曲线过点的切线的方程为或.
2.过原点作曲线的切线,则切点为__