内容正文:
专题05 切线问题经典考法
知识点一:在点P的切线
1.(2022·安徽滁州·高二阶段练习)曲线在处的切线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由导数的几何意义即可求解.
【详解】
解:由,得,所以,,
所以曲线在处的切线的方程为,即.
故选:B.
2.(2022·全国·模拟预测(文))已知在处的切线倾斜角为,则的值为( )
A.7 B. C.5 D.-3
【答案】B
【解析】
【分析】
由导数的几何意义求出切线斜率得出,再由二倍角的正余弦公式及同角三角函数的基本关系化简求值即可.
【详解】
因为,
所以,
所以
.
故选:B
3.(2022·广东·普宁市华侨中学高二阶段练习)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
求得,得到且,即可求得切线的方程.
【详解】
由题意,函数,可得,
所以且,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
故选:A.
4.(2022·甘肃·一模(文))曲线在点处的切线方程为,则实数( )
A.-16 B.16 C.-20 D.20
【答案】B
【解析】
【分析】
直接求出切线方程,即可得到答案.
【详解】
函数的导数为.
所以,.
所以在点处的切线方程为.故b=16.
故选:B
5.(2022·湖南·一模)若曲线在点处的切线与直线平行,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【解析】
【分析】
利用导数的几何意义,结合平行线的性质进行求解即可.
【详解】
由,显然在曲线上,
所以曲线在点处的切线的斜率为,
因此切线方程为:,
直线的斜率为,
因为曲线在点处的切线与直线平行,
所以,
故选:C
知识点二:过点P切线
6.(2022·河南·模拟预测(理))已知过点可以作曲线的两条切线,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
设出曲线上的切点,求出导数,得到切线的斜率,再由两点的斜率公式,结合切点满足曲线方程,可得切点坐标的关系式,整理得到关于一个坐标变量的方程,借助于函数的最值及其图象,即可得到a的范围.
【详解】
设曲线与其切线交于
切线方程l:,
由导数与切线方程斜率关系可得……①
又切线过点
要保证过点可以作曲线的两条切线,可得不能在曲线上
……②
点A在曲线上,故……③
由①②③式可得:
,解得
令
则
令,故
故当时,;
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
即在时取得极大值,故
作出草图如下:
得仅在范围内由2个对应的值
即时,有2个解,此时存在2条切线方程
综上所述,的取值范围为
故选:B.
7.(2022·湖北·安陆第一高中高二阶段练习)若存在过点(0,-2)的直线与曲线和曲线都相切,则实数a的值是( )
A.2 B.1 C.0 D.-2
【答案】A
【解析】
【分析】
在两曲线上设切点,得到切线,又因为(0,-2)在两条切线上,列方程即可.
【详解】
的导函数为,的导函数为,
若直线与和的切点分别为(,),,
∴过(0,-2)的直线为、,
则有,可得.
故选:A.
8.(2022·四川省南充高级中学高三阶段练习(理))若过点可以作曲线且的两条切线,则( )
A. B.
C. D.与的大小关系与有关
【答案】D
【解析】
【分析】
设切点为:,写出切线方程,根据点在切线上,得到,根据过点可以作曲线且的两条切线,由方程有两个不同的根求解.
【详解】
设切点为:,
则,
所以切线方程为,
因为点在切线上,
所以,
即,
令,
则 ,
令 ,得,
当 时,,当 时,,
所以当时, 取得极小值 ,
若,当时,;
若时,当时,;
因为过点可以作曲线且的两条切线,
所以且,即,
所以与的大小关系与有关,
故选:D
9.(2022·山西长治·模拟预测(理))当时,过点均可以作曲线的两条切线,则b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
设过点的切线与相切于,把题意转化为关于m的方程有两解.令.作出与的图像,有两个交点求出.记,利用导数求出的最大值,即可求出.
【详解】
设过点的切线与相切于,
则有,消去n得:.
因为过点均可以作曲线的两条切线,
所以关于m的方程有两解.
即有两解.
令.只需与有两个交点.
对于,则.
令,解得:;令,解得:.
所以在上单调递减,在单调递增.
作出的草图如图所示:
要使与有两个交点,只需.
记,.
令,解得;令,解得;
所以在上单调递增,在单调递增.
所以的最大值为,
所以.
故选:C
【点睛】
导数的应用主要有:
(1)利用导函数几何意义求切线方程;
(2)利用导数研究原函数的单调性,求极值(最值)