内容正文:
[对应学生用书P60]
求两条曲线的公切线,如果同时考虑两条曲线与直线相切,头绪会比较乱,为了使思路更清晰,一般是把两条曲线分开考虑,先分析其中一条曲线与直线相切,再分析另一条曲线与直线相切,直线与抛物线相切可用判别式法.
[例1] 已知曲线y=x+ln x在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a=____________.
[解析] 法一 因为y=x+ln x,所以y′=1+,y′|x=1=2.
所以曲线y=x+ln x在点(1,1)处的切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.
因为y=2x-1与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,
所以a≠0(当a=0时曲线变为y=2x+1与已知直线平行).
由消去y,得ax2+ax+2=0.
由Δ=a2-8a=0,解得a=8.
法二 同法一得切线方程为y=2x-1.
设y=2x-1与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切于点(x0,ax+(a+2)x0+1).因为y′=2ax+(a+2),
所以y′|x=x0=2ax0+(a+2).
由,解得
[答案] 8
[例2] 已知f(x)=ex(e为自然对数的底数),g(x)=ln x+2,直线l是f(x)与g(x)的公切线,则直线l的方程为____________.
[解析] 设l与f(x)=ex的切点为(x1,y1),
同理设l与g(x)=ln x+2的切点为(x2,y2),
∴y2=ln x2+2,
g′(x)=,
∴g′(x2)=,
切点为(x2,ln x2+2),
切线斜率k=,
∴切线方程为y-(ln x2+2)=(x-x2),
即y=·x+ln x2+1, ②
由题意知,①与②相同,
解得x1=1或x1=0,
当x1=1时,切线方程为y=ex;
当x1=0时,切线方程为y=x+1,
综上,直线l的方程为y=ex或y=x+1.
[答案] y=ex或y=x+1
[对应学生用书P307]
保分练
1.(2021·沈阳模拟)曲线f(x)=2ex sin x在点(0,f(0))处的切线方程为( )
A.y=0 B.y=2x
C.y=x D.y=-2x
解析 ∵f(x)=2ex sin x,∴f(0)=0,f′(x)=2ex(sin x+cos x),∴f′(0)=2,∴所求切线方程为y=2x.
答案 B
2.已知函数f(x)的图象如图,f′(x)是f(x)的导函数,设a=f(3)-f(2),则下列结论正确的是( )
A.f′(2)<f′(3)<a B.f′(2)<a<f′(3)
C.f′(3)<a<f′(2) D.a<f′(3)<f′(2)
解析 a=f(3)-f(2)=,
∴a表示曲线上两点A(2,f(2)),B(3,f(3))连线的斜率,
由图知,曲线切线的斜率越来越小,
∴f′(3)<a<f′(2).
答案 C
3.已知函数f(x)=x2+cos x,则其导函数f′(x)的图象大致是( )
解析 f′(x)=x-sin x,
∴f′(x)为奇函数,排除B,D,
又f′=-sin =-<0,
故选A.
答案 A
4.(2021·东莞检测)已知直线y=kx+1与曲线f(x)=ln x相切,则k等于( )
A. B.
C.e D.e2
解析 由f(x)=ln x,得f′(x)=,设切点为(x0,ln x0),则解得x0=e2,则k==.
答案 A
5.设点P是曲线y=x3-x+上的任意一点,则曲线在点P处切线的倾斜角α的取值范围为( )
A.∪ B.
C.∪ D.
解析 y′=3x2-,
∴y′≥-,
∴tan α≥-,
又α∈[0,π),
故α∈∪.
答案 C
6.已知函数y=f(x)的图象在x=2处的切线方程是y=3x+1,则f(2)+f′(2)=____________.
解析 切点坐标为(2,f(2)),
∵切点在切线上,
∴f(2)=3×2+1=7,
又k=f′(2)=3,
∴f(2)+f′(2)=10.
答案 10
7.已知函数f(x)=+ex cos x,若f′(0)=-1,则a=____________ .
解析 f′(x)=+ex cos x-ex sin x
=+ex cos x-ex sin x,
∴f′(0)=-a+1=-1,则a=2.
答案 2
8.(2021·宜昌模拟)若抛物线y=x2-x+c上的一点P的横坐标是-2,抛物线过点P的切线恰好过坐标原点,则实数c的值为____________.
解析 ∵y′=2x-1,∴y′|x=-2=-5.
又P(-2,6+c),∴=-5.∴c=4.
答案 4
9.已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x+b(a,b∈R).
(1)若函数f(x)的图象过