内容正文:
押第5题 导数的几何意义
用导数的几何意义研究曲线的切线,是高考的一个热点,内容主要涉及求曲线的斜率与方程、曲线的条数、公切线问题,由切线满足条件求参数或参数范围等,高考中既有基础客观题,也有压轴客观题,时而也会以解答题形式考查,其中求曲线的切线方程是历年高考考查的一个重点,故预测2021年考查曲线的方程的可能性比较大.
1. 利用导数研究曲线的斜率或倾斜角
导数的几何意义是研究曲线的切线的基石,函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.也就是说,曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率是
.
2.求曲线在某点处的切线
求以曲线上的点(x0,f(x0))为切点的切线方程的求解步骤:①求出函数f(x)的导数f′(x);
②求切线的斜率f′(x0);③写出切线方程y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),并化简.
3. 求曲线过某点的切线
求曲线过某点的切线,一般是设出切点(x0,y0),解方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y0=f(x0),,\f(y1-y0,x1-x0)=f′(x0),))得切点(x0,y0),进而确定切线方程.
4. 求曲线的切线条数
求曲线切线的条数一般是设出切点
,由已知条件整理出关于t的方程,把切线条数问题转化为关于t的方程的实根个数问题.
5.曲线的公切线
研究曲线的公切线,一般是分别设出两切点,写出两切线方程,然后再使这两个方程表示同一条直线,当其中一条曲线为二次函数的图象是也可以用
求解.
1.(2020年高考全国Ⅰ卷理)函数
的图像在点
处的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【解析】
,
,
,
,因此,所求切线的方程为
,即
.故选B.
2.(2020年高考全国Ⅲ卷理)若直线l与曲线y=
和x2+y2=
都相切,则l的方程为( )
A. y=2x+1
B. y=2x+
C. y=
x+1
D. y=
x+
【答案】D
【解析】设直线
在曲线
上的切点为
,则
,
函数
的导数为
,则直线
的斜率
,
设直线
的方程为
,即
,
由于直线
与圆
相切,则
,
两边平方并整理得
,解得
,
(舍),
则直线
的方程为
,即
.故选D.
3.(2019年高考全国II卷理)已知函数
.
(1)讨论f(x)的单调性,并证明f(x)有且仅有两个零点;
(2)设x0是f(x)的一个零点,证明曲线y=ln x 在点A(x0,ln x0)处的切线也是曲线
的切线.
【解析】(1)f(x)的定义域为(0,1),(1,+∞)单调递增.
因为f(e)=
,
,
所以f(x)在(1,+∞)有唯一零点x1,即f(x1)=0.
又
,
,
故f(x)在(0,1)有唯一零点
.
综上,f(x)有且仅有两个零点.
(2)因为
,故点B(–lnx0,
)在曲线y=ex上.
由题设知
,即
,
故直线AB的斜率
.
曲线y=ex在点
处切线的斜率是
,曲线
在点
处切线的斜率也是
,
所以曲线
在点
处的切线也是曲线y=ex的切线.
4.(2019年高考全国Ⅲ卷理)已知曲线
在点
处的切线方程为
,则( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【答案】D
【解析】令
,则
,
,得
.
,可得
.故选D.
5.(2018年高考全国Ⅰ卷理)设函数
,若
为奇函数,则曲线
在点
处的切线方程为
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】通解 因为函数
为奇函数,所以
,
所以
,所以
,
因为
,所以
,所以
,所以
,所以
,所以曲线
在点
处的切线方程为
.故选D.
优解 因为函数
为奇函数,所以
,所以
,解得
,所以
,所以
,所以
,所以曲线
在点
处的切线方程为
.故选D.
1.(2021. 广东省肇庆市高三二模)曲线
在
处的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
,
,
,故切线方程为
,即
.
故选A.
2.(2021. 江西省新八校高三联考)若曲线
的一条切线为
(e为自然对数的底数),其中m,n为正实数,则
的值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
,设切点坐标为
,∴
,∴
,
∴
,故选C.
3.(2021. 豫南九校高三联考)曲线
在
处的切线l与坐标轴围成的三角形的面积为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由
,得
,则
,
,所以曲线
在
处的切线
的方程为
,即
.令
得
;令
得
.所以直线
与两坐标轴的交点坐标分别为
,
,所以切线
与坐标轴围成的三角形的面积为
.
故选D.
4.(2021