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小题特训02:利用导函数研究切线问题(提高题)
一、单选题
1.(2021·全国高三其他模拟(理))已知方程有且只有一个实数根,则m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
将方程化为,设,对求导得到,设,然后求出的单调区间,作出其图像,数形结合,得到m的取值范围.
【详解】
由题意,可得,
设,则,
设,则,
又,所以当时,,
当时,,
则当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
所以,当时,,
当时,恒大于0,作出的图像如图所示,
则或,所以实数m的取值范围时.
故选:A.
2.(2021·广东茂名市·高三月考)已知为奇函数,且时,,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
先根据奇函数的性质求解当时,再根据导数的几何意义求解即可
【详解】
由为奇函数,且时,,可得当时,,则,解得.故曲线在点处的切线方程为,即.
故选:C.
3.(2021·九龙坡·重庆市育才中学高三月考)已知,为正实数,直线与曲线相切,则的最小值是( )
A.6 B. C.8 D.
【答案】C
【分析】
设切点为(m,n),求出曲线对应函数的导数,可得切线的斜率,代入切点坐标,解方程可得n=0,进而得到2a+b=1,再由乘1法和基本不等式,即可得到所求最小值.
【详解】
设切点为(m,n),
y=ln(x+b)的导数为,
由题意可得=1,
又n=m﹣2a,n=ln(m+b),
解得n=0,m=2a,
即有2a+b=1,因为a、b为正实数,
所以,
当且仅当时取等号,
故的最小值为8.
故选:C.
4.(2021·广东高三月考)若过点可以作曲线的三条切线,则( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【分析】
切点,写出切线方程,结合切线过点,整理成关于的方程有三个不同的实根,结合函数单调性求解.
【详解】
设切点,切线方程,
切线过点,,
整理得:,由于可以作三条切线,
所以关于的方程有三个不同的实根,
,,令,
或.
函数的增区间为,减区间为,
所以函数极大值,极小值,
关于的方程有三个不同的实根,
所以,
所以.
故选:B
5.(2021·福建上杭一中高三月考)若函数图象在点处的切线方程为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
求出导函数,表示出切线方程,再求出的表达式,最后借助导数即可作答.
【详解】
由求导得:,于是得,
函数图象在点处的切线方程为,
整理得:,从而得,,
令,则,当时,,当时,,
于是得在上单调递减,在上单调递增,则,
所以的最小值为.
故选:D
6.(2021·全国高三专题练习(文))已知a为常数,若曲线存在与直线垂直的切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
根据题意,曲线存在与直线垂直的切线,转化为有正根,分离参数,求最值,即可得到结论.
【详解】
解:令,
由题意,斜率是,则与直线垂直的切线的斜率是1,
有解
函数的定义域为,
有正根,
,
有正根
有正根
,
.
故选:A.
7.(2021·四川成都七中高三月考(文))已知直线为曲线在处的切线,则在直线上方的点是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用导数的几何意义求得切线的方程,进而判定点与切线的位置关系即可.
【详解】
,
,
又当时,,
所以切线的方程为,
对于A,当时,,故点在切线上;
对于B,当时,,故点在切线下方;
对于C,当时,,故点在切线上方;
对于D,当1时,,故点在切线下方.
故选:C.
【点睛】
本题考查曲线的切线方程的求法和点与直线的位置关系的判定,其中导数的运算是重点.点与直线的位置关系的判定中利用不等式的基本性质和π的过剩和不足近似值进行大小判定是需要仔细处理的.
8.(2021·甘肃高三二模(理))已知函数,,若经过点存在一条直线与图象和图象都相切,则( )
A.0 B.-1 C.3 D.-1或3
【答案】D
【分析】
先求得过且于相切的切线方程,然后与联立,由求解.
【详解】
设直线与相切的切点为,
由的导数为,
可得切线的斜率为,
则切线的方程为,
将代入切线的方程可得,
解得,则切线的方程为,
联立,可得,
由,解得或3,
故选:D.
【点睛】
关键点睛:求切线方程问题的关键一是设切点并求出切线的斜率,二是直线与抛物线相切可以通过联立再运用判别式.
9.(2021·云南高三三模(理))已知函数有两个不同的零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
可看作的图象有2个交点,分别判断与单调性,画出图象,当与相切时,设切点为,利用,
,可得,从而,再利用图象平移可得答案.
【详解】
函数有两个不同的零点