内容正文:
第3-2讲 两条曲线的公切线问题
2024年高考总复习(第一轮)
1
[问题解读]
在近几年高考导数试题的命制过程中,求曲线的公切
线问题成为高考的热点题型之一.
我们在解题过程中,解决单一曲线的切线问题相对比
较熟练,求解方法也较容易理解.
但是对于两条曲线的公切线问题的求解,显然就比单一
曲线的切线问题要复杂得多,灵活得多,难度也大得多.
下面通过典型例题分析一下常见的三类公切线问题.
2024年高考总复习(第一轮)
2
类型1 两曲线相切时,切点处的公切线方程
【知识点】如果两条曲线 与有且仅有一个公共点 且在 处有且仅有
一条公切线,则称与 相切于点 (如图).
2024年高考总复习(第一轮)
3
类型1 两曲线相切时,切点处的公切线方程
典例1.已知曲线<m></m>,曲线 <m></m>,求证:<m></m>与<m></m>相切,并求其
公切线的方程.
【解】由得 .令 则 .
当 时,时,,∴ 在上单调递减,在上单调递增,
故.即函数有且仅有一个零点
即方程 仅有唯一根 ,故方程组 仅有一组解
又 ,∴ ,
∴ 与 相切于点∴ 其公切线方程为 即(如图).
2024年高考总复习(第一轮)
4
【知识点】若两条曲线 与 至少有一个公共点且在点 处的切线不相同,
则称与 相交于点 (如图).
类型2 两曲线相交时,公切线方程
2024年高考总复习(第一轮)
5
类型2 两曲线相交时,公切线方程
典例2 已知曲线 <m></m> ,曲线 <m></m> .
(1)求证:<m></m>与<m></m>相交;
(2)求<m></m>与<m></m>的公切线方程.
【解】(1)证明:由 得 .
令则 . ∴ 在上增,
2024年高考总复习(第一轮)
6
类型2 两曲线相交时,公切线方程
典例2 已知曲线 <m></m> ,曲线 <m></m> .
(1)求证:<m></m>与<m></m>相交;
(2)求<m></m>与<m></m>的公切线方程.
2024年高考总复习(第一轮)
7
类型2 两曲线相交时,公切线方程
典例2 已知曲线 <m></m> ,曲线 <m></m> .
(1)求证:<m></m>与<m></m>相交;
(2)求<m></m>与<m></m>的公切线方程.
【解](2)方法1:设 与的公切线分别与 相切于点 ,
则 消去 得 令 ,
则 .设则,,故 在上单调递增,
又 ,即 只有一个零点1,即方程 有唯一的根
∴ 解得 , ,.∴ 切点分别为公切线 的方程为 如图)
2024年高考总复习(第一轮)
8
类型2 两曲线相交时,公切线方程
典例2 已知曲线 <m></m> ,曲线 <m></m> .
(1)求证:<m></m>与<m></m>相交;
(2)求<m></m>与<m></m>的公切线方程.
【解](2) 方法2 :设与的公切线代入
得 ,
∴ ,即 . ①
设 与曲线 相切于点 ,
由得,,则, ②
. ③
由①,②,③得 .(下同方法一)
2024年高考总复习(第一轮)
9
类型2 两曲线相交时,公切线方程
典例2 已知曲线 <m></m> ,曲线 <m></m> .
(1)求证:<m></m>与<m></m>相交;
(2)求<m></m>与<m></m>的公切线方程.
【解](2) 方法3 :设公切线 与曲线 和曲线 分别相切于点
.由 与 得,
.由 是曲线在处的切线得,
, ① 由是曲线 在处的切线得,
, ②由此得
消去 ,得 .(下同方法一).
<m>
2024年高考总复习(第一轮)
10
【知识点】已知两曲线 若方程组, 无解,
则与相离.(如图).
类型3 两曲线相离时,公切线问题
2024年高考总复习(第一轮)
11
类型3 两曲线相离时,公切线问题
(1)若<m></m>与<m></m>相离,求<m></m>的取值范围;
【解】(1)假设