内容正文:
导数新授课中的切线应用六大微专题
专题1.在点求切线及应用
一.曲线的切线的求法(导数法),用导数的几何意义求曲线的切线方程的方法步骤:
①求出切点的坐标
②求出函数在点处的导数
③得切线方程
二.典例分析
例1.已知函数的图象在点处的切线与直线平行,则该切线的方程为( )
A. B.
C. D.
解析:函数,求导得:,依题意,,解得,即有,,所以函数的图象在点处的切线为:,即,符合题意.故选:C
例2.设点是函数图象上的任意一点,点处切线的倾斜角为,则角的取值范围是( )
A. B. C. D.
解析:∵,∴,∴,∴,∴,∴,∴或. 故选:B.
切线与数列结合
例3.已知曲线与直线交于点,设曲线在点处的切线与x轴交点的横坐标为,则的值为( )
A. B.
C. D.
解析:由题意可知,,所以点,因为,所以,
所以函数在点处的切线的斜率为,切线的方程为.令,得,所以,
所以.
所以的值为.故选:C.
例4.设曲线在点处的切线与轴的交点的横坐标为,则=________.
解析:,当时,,故切线方程为,
令,得:,则×××…×=.故答案为:
例5.如图,从点作轴的垂线交曲线于点,曲线在点处的切线与轴交于点,再从作 轴的垂线交曲线于点,依次重复上述过程得到一系列点:, ;,;;,记点的坐标为()
(1)试求与的关系()
(2)求
解析:(1)设点的坐标是,∵,∴,∴,在点处的切线方程是,令,则().
(2)∵,,∴,∴,于是有
,
即.
专题2:过点求切线
一.求过点A处切线方程方法如下:
设切点为,则斜率,过切点的切线方程为:,∵过点,∴然后解出的值,有几个值,就有几条切线.
二.典例分析
例1.(2021新高考1卷)若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B.
C. D.
解析:在曲线上任取一点,对函数求导得,
所以,曲线在点处的切线方程为,即,
由题意可知,点在直线上,可得,
令,则.当时,,此时函数单调递增,当时,,此时函数单调递减,所以,,
由题意可知,直线与曲线的图象有两个交点,则,
当时,,当时,,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,当时,直线与曲线的图象有两个交点.故选:D.
例2.(2022新高考1卷)若曲线有两条过坐标原点的切线,则的取值范围是____________.
解析:易得曲线不过原点,设切点为,则切线斜率为:
.可得切线方程为,又切线过原点,可得,化简得,又切线有两条,即方程有两不等实根,由判别式,得,或.
例3.若过点可以作曲线的三条切线,则()
A. B.
C. D.
解析:由题可得,设切点,则,整理得,由题意知关于的方程有三个不同的解,
设,,由,得或,又,
所以当时,,单调递增,当时,,单调递减,当时,单调递增,当时,当时,,且,,函数的大致图像如图所示,因为的图像与直线有三个交点,所以,即.故选:D.
例4.已知过点可以作曲线的两条切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:设切点是,,即,而
故切线斜率,切线方程是,
又因为切线经过点,故,显然,
则,在上有两个交点,
令,设,则,令得,,
所以当时,,单调递增,当时,,单调递减,当时,,单调递减,当时,,单调递增,
又,,且时,,时,,时,,时,,所以有两个交点,则或,故实数的取值范围是.故选:C.
专题3.公切线问题
一.切线过点,求切线的方法:(要理解过某点的含义,切线过某点,这点不一定是切点),求法步骤:
①设切点,②建立切线方程,③代入点到切线方程中,利用此时切点在切线且在曲线上,即同时满足方程:
解出切点坐标,从而写出切线方程.
二.典例分析
例1.已知直线是曲线与曲线的公切线,则等于( )
A. B.3 C. D.2
解析:设是图象上的一点,,所以在点处的切线方程为,①,令,解得,
,所以,,所以或(此时①为,,不符合题意,舍去),所以,此时①可化为,
所以.故选:D
例2若存在过点的直线与曲线和都相切,求实数的值.
设直线与曲线的切点坐标为,则,则切线的斜率或,
若,此时切线的方程为,由消去,可得,
其中,即,解可得;若,其切线方程为,
由消去可得,,又由,即,解可得.
故或.
例3.已知函数,,若总存在两条不同的直线与函数,图象均相切,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
解:设函数上的切点坐标为,且,函数上的切点坐标为,且,
又,则公切线的斜率,则,所以,
则公切线方程为,即,
代入得:,则,整理得,
若总存在两条不同的直线与函数,图象均相切,则方程有两个不同的实根,
设,则,令得,
当时,,单调递增,时,,单调递减,
又可得,则时,;时,,则函数的大致图象如下:
所以,解得,故实数a的取值范围为.故选:B.
微专题4.一个特殊的函数模