内容正文:
考向14导数的概念及应用
【2022·全国·高考真题】曲线过坐标原点的两条切线的方程为____________,____________.
【答案】
【解析】
【分析】
分和两种情况,当时设切点为,求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,从而表示出切线方程,再根据切线过坐标原点求出,即可求出切线方程,当时同理可得;
【详解】
解:因为,
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
故答案为:;
【2022·全国·高考真题】若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________________.
【答案】
【解析】
【分析】
设出切点横坐标,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于的方程,根据此方程应有两个不同的实数根,求得的取值范围.
【详解】
∵,∴,
设切点为,则,切线斜率,
切线方程为:,
∵切线过原点,∴,
整理得:,
∵切线有两条,∴,解得或,
∴的取值范围是,
故答案为:
1.求函数导数的总原则:先化简解析式,再求导.注意以下几点:
连乘形式则先展开化为多项式形式,再求导;三角形式,先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求导;分式形式,先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导;复合函数,先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元
2.利用导数研究曲线的切线问题,一定要熟练掌握以下三点:
(1)函数在切点处的导数值是切线的斜率,即已知切点坐标可求切线斜率,已知斜率可求切点坐标.
(2)切点既在曲线上,又在切线上,切线还有可能和曲线有其它的公共点.
(3)曲线“在”点处的切线与“过”点的切线的区别:曲线在点处的切线是指点P为切点,若切线斜率存在,切线斜率为,是唯一的一条切线;曲线过点的切线,是指切线经过点P,点P可以是切点,也可以不是切点,而且这样的直线可能有多条.
3.利用导数的几何意义求参数的基本方法
利用切点的坐标、切线的斜率、切线的方程等得到关于参数的方程(组)或者参数满足的不等式(组),进而求出参数的值或取值范围.
4.求解与导数的几何意义有关问题时应注意的两点
(1)注意曲线上横坐标的取值范围;
(2)谨记切点既在切线上又在曲线上.
1.在点的切线方程
切线方程的计算:函数在点处的切线方程为,抓住关键.
2.过点的切线方程
设切点为,则斜率,过切点的切线方程为:,
又因为切线方程过点,所以然后解出的值.(有几个值,就有几条切线)
注意:在做此类题目时要分清题目提供的点在曲线上还是在曲线外.
一、导数的概念和几何性质
1.概念函数在处瞬时变化率是,我们称它为函数在处的导数,记作或.
诠释:
①增量可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0.的意义:与0之间距离要多近有
多近,即可以小于给定的任意小的正数;
②当时,在变化中都趋于0,但它们的比值却趋于一个确定的常数,即存在一个常数与
无限接近;
③导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率.如瞬时速度即是位移在这一时
刻的瞬间变化率,即.
2.几何意义函数在处的导数的几何意义即为函数在点处的切线的斜率.
3.物理意义函数在点处的导数是物体在时刻的瞬时速度,即;在点的导数是物体在时刻的瞬时加速度,即.
二、导数的运算
1.求导的基本公式
基本初等函数
导函数
(为常数)
2.导数的四则运算法则
(1)函数和差求导法则:;
(2)函数积的求导法则:;
(3)函数商的求导法则:,则.
3.复合函数求导数
复合函数的导数和函数,的导数间关系为:
1.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(理))曲线在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】,,曲线在点(2,2)处的切线方程为,即.
故选:C.
2.(2022·湖南·长沙县第一中学模拟预测)函数的图象在处的切线对应的倾斜角为,则sin2=( )
A. B.± C. D.±
【答案】C
【解析】因为
所以
当时,,此时,
∴.
故选:C.
3.(2022·湖南·模拟预测)已知P是曲线上的一动点,曲线C在P点处的切线的倾斜角为,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,
因为曲线在M处的切线的倾斜角,
所以对于任意的恒成立,
即对任意恒成立,
即,又,当且仅当,
即时,等号成立,故,
所以a的取值范围是.
故选:D.
4.(2022·安徽·巢湖市第一中学模拟预测(文))曲线在点处的切线方程为,则的值为( )
A. B. C. D.1