内容正文:
专题1:公切线问题
专题1:公切线问题
专题阐述:两个曲线的公切线问题,主要考查利用导数的几何意义进行解决,关键是抓住切线的斜率进行转化和过渡.主要应用在求公切线方程,切线有关的参数,以及与函数的其他性质联系到一起.处理与切线有关的参数,通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程并解出参数:①切点处的导数是切线的斜率;②切点在切线上;③切点在曲线上.
考法一:求公切线方程
[规律方法]已知其中一曲线上的切点,利用导数几何意义求切线斜率,进而求出另一曲线上的切点;不知切点坐标,则应假设两切点坐标,通过建立切点坐标间的关系式,解方程;具体做法为:设公切线l在y=f(x)上的切点P1(x1,f(x1)),在y=g(x)上的切点P2(x2,g(x2)),则f′(x1)=g′(x2)=.
例1.已知函数,,曲线和在原点处有相同的切线l,则 ;直线l的方程为 .
【答案】,的方程:.
【解析】依题意得: ,.,
,的方程:.
【点睛】本题设问中已表明原点为切点,故可由导数几何意义得出切线斜率,借由公切线斜率一致,解得参数b,进而求得公切线方程.
例2.若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则______.
【答案】1或
【解析】设与和,分别切于点,,
由导数的几何意义可得:,即,①
则切线方程为,即,
或,即,②
将①代入②得,
又直线是曲线的切线,也是曲线的切线,
则,即,则或,
即或,故答案为1或.
【点睛】本题所涉公切线问题未提及切点坐标,故应设入切点坐标,分别表示切线方程,借助公切线概念建立等量关系,求出切点坐标,进而求解参数值.
【针对训练】
1.设三次函数,若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线重合,则______.
2.已知函数的图象在点处的切线为直线,若直线与函数,的图象相切,则必满足条件______
考法二:由公切线求参数的值或范围问题
[规律方法]由公切线求参数的值(范围),其关键是列出函数的导数等于切线斜率的方程.
例3.已知直线与函数的图像相切于点,与函数的图像相切于点,若,且,,则______.
【答案】4
【解析】依题意,可得,整理得
令,则在单调递增
且,∴存在唯一实数,使
,,,
,,∴,故.
【点睛】由切点坐标表达切线斜率,建立的的方程组,通过消元,建立关于的过程,进而转化为函数零点存在性问题求
例4.若存