导数切线问题(方法+题型+归纳总结)讲义-2025届高三数学一轮复习

2024-10-29
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内容正文:

利用导函数研究函数的切线问题 (典型题型归类训练) 题型一:“在点”型求切线方程 2 题型二:”过点”型求切线方程 6 题型三:已知切线方程求参数 10 题型四:过点切线条数 14 题型五:已知切线条数求参数 17 题型六:公切线问题 24 题型七:存在切线垂直平行重合问题 32 题型八:切线斜率或倾斜角范围问题 34 题型九:奇偶函数切线问题 36 题型一:“在点”型求切线方程 曲线在点处的切线指的是为切点的切线,如下图; 已知:函数的解析式.计算:函数在或者处的切线方程. 步骤:第一步:计算切点的纵坐标(方法:把代入原函数中),切点. 第二步:计算切线斜率. 第三步:计算切线方程.切线过切点,切线斜率。 根据直线的点斜式方程得到切线方程:. 【例1】函数在处的切线方程为 .(结果写成一般式) 【变式1-1】曲线在点处的切线方程为(     ) A. B. C. D. 【变式1-2】已知曲线在点处的切线方程为,则___________. 【变式1-3】已知函数,函数(且)的图象过定点,若曲线在处的切线经过点,则实数的值为______. 【变式1-4】已知函数(其中)在处的切线为,则直线过定点的坐标为 . 【例2】已知曲线在处的切线与直线垂直,则实数 . 【变式2-1】设函数,则曲线在处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为(   ) A. B. C. D. 【变式2-2】函数(、)在点处的切线斜率为,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【变式2-3】设曲线在点(1,1)处的切线与轴的交点的横坐标为,则 等于( ) A. B. C. D.1 【例3】若曲线在点处的切线与直线平行,则___________. 【变式3-1】等比数列中,,函数,则( ) A. B. 【变式3-2】设函数是两两不等的常数),则_________. 1.曲线在点处的切线方程为(    ) A. B. C. D. 2.曲线在处的切线与坐标轴围成的面积为(    ) A. B. C. D. 3.若函数的图象在处的切线与直线垂直,则的值为(    ) A. B.2或 C.2 D.1或 4.若曲线在点处的切线方程为,则(    ) A. B. C. D.不存在 5.过曲线上一点且与曲线在点处的切线垂直的直线的方程为 A. B. C. D. 6.已知曲线在点处的切线的倾斜角为,则(    ) A. B. C.-2 D. 7.若曲线在点处的切线方程是,则(    ) A. B. C. D. 8. 已知函数的图象在点处的切线与轴的交点的横坐标为,其中,,则   . 9.已知函数,若曲线在处的切线方程为,则 . 10.已知函数在点处的切线与直线平行,则实数 . 题型二:”过点”型求切线方程 “过点”型求切线方程 过点的切线是指切线过点,点是否切点均可,切线可多条,如下图. 已知:函数的解析式.计算:过点(无论该点是否在上)的切线方程. 步骤:第一步:设切点 第二步:计算切线斜率;计算切线斜率; 第三步:令:,解出,代入求斜率 第四步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:. 【例1】已知曲线,过点作曲线的切线,则切线方程 . 【变式1-1】函数过原点的切线方程是_______. 【变式1-2】过点作曲线的切线,则该切线的斜率为(    ) A.1 B. C. D. 【变式1-3】过点作曲线的切线,则切线方程是__________. 1.函数过点的切线方程为(    ) A. B. C.或 D.或 2.已知函数,则曲线过坐标原点的切线方程为(    ) A. B. C. D. 3.若经过点P(2,8)作曲线的切线,则切线方程为(    ) A. B. C.或 D.或 4.过原点与曲线相切的一条切线的方程为 . 5. 已知曲线的切线过原点,则此切线的斜率为 . 6.过点作曲线的切线,则切线方程为 . 7.过点与曲线相切的直线方程为 . 8. 已知函数,求经过点的曲线的切线方程. 9.过点且与曲线相切的直线方程为 10.已知曲线的一条切线经过点,求该切线方程. 11.过点作曲线的两条切线,则这两条切线的斜率之和为______. 12.已知曲线,曲线过点的切线方程. 题型三:已知切线方程求参数 已知切线或切点求参数问题,核心是切点,根据切点可以把曲线、切线、切点的三个关系联系起来,列出参数的方程:①切点处的导数是切线的斜率;②切点在曲线上;③切点在切线上. 【例1】若直线与曲线相切,则实数a的值为(    ) A. B.0 C. D. 【变式1-1】已知直线与曲线相切,则(    ) A.1 B.2 C. D. 【变式1-2】若直线是曲线的切线,则   . 【变式1-3】已知曲线在点处的切线与曲线相切,则 . 【例2】已知直线与曲线相切,则的最小值为 【变式2-1】若直线与曲线相切,则的最小值为(    ) A. B.-2 C.-1 D.0 【变式2-2】已知直线与曲线相切于点,若,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【变式2-3】已知是曲线的一条切线,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【变式2-4】已知直线与函数的图象相切,则的最小值为 . 1.若直线与曲线相切,则实数(    ) A. B. C. D. 2.已知直线与曲线相切,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 3.已知函数,若曲线的一条切线的方程为,则 . 4.已知曲线在点处的切线与曲线相切,则   . 5.已知,直线与曲线相切,则 . 6.对给定的实数,总存在两个实数,使直线与曲线相切,则的取值范围为 . 7.若直线是曲线的一条切线,则的最小值为(    ) A. B. C.ln 2 D. 8.已知直线:,函数,若存在切线与关于直线对称,则__________. 9.已知直线y=kx+b为曲线f(x)=lnx的一条切线,则k⋅b的取值范围为   . 题型四:过点切线条数 已知,过点,可作曲线的()条切线问题 第一步:设切点 第二步:计算切线斜率; 第三步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:. 第四步:将代入切线方程,得:,整理成关于得分方程; 第五步:题意已知能作几条切线,关于的方程就有几个实数解; ”过点型“切线条数判断: 1. 有几个切点横坐标,就有几条切线。 2.切线条数判断,转化为关于切点横坐标的新的函数零点个数判断。 【例1】已知曲线,则过点可向引切线,其切线条数为(    ) A. B. C. D. 【变式1-1】已知函数,则过点(0,0)可作曲线的切线的条数为(   ) A.3 B.0 C.1 D.2 【变式1-2】经过点作曲线的切线有(    ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 【变式1-3】已知函数,过点可作曲线切线的条数为 A.0 B.1 C.2 D.3 【例2】已知是奇函数,则过点向曲线可作的切线条数是(   ) A.1 B.2 C.3 D.不确定 【变式2-1】函数为上的奇函数,过点作曲线的切线,可作切线条数为(    ) A.1 B.2 C.3 D.不确定 1.已知函数,则曲线过点的切线有(      ) A.0条 B.1条 C.2条 D.3条 2.已知过点且与曲线相切的直线的条数有(    )条. A.0 B.1 C.2 D.3 3.已知函数,则过点可作曲线的切线的条数为(    ) A.0 B.1 C.2 D.3 4.过点做曲线的切线,最多有 条. 5.已知函数,过点可作曲线的切线条数为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 题型五:已知切线条数求参数 已知切线条数求参数,其实就是转换成切线方程根的个数问题求参数。 【例1】已知,如果过点可作曲线的三条切线.则下列结论中正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式1-1】若曲线有三条过点的切线,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式1-2】若曲线 有且仅有一条过坐标原点的切线,则正数a的值为( ) A. B. C. D. 【变式1-3】若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围为__________. 【变式1-4】若函数在处的切线与的图像有三个公共点,则的取值范围 . 【例2】已知函数,若过点可作两条直线与曲线相切,则下列结论正确的是(    ). A. B. C.的最大值为2 D. 【变式2-1】若过点可以作曲线的两条切线,则(    ) A. B. C. D. 【变式2-2】过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则(    ) A. B. C.1 D.2 【变式2-3】若过点可作曲线的两条切线,则点可以是(    ) A. B. C. D. 【例3】已知函数,过点作曲线的两条切线,切点分别为和,若,则实数(    ) A.0 B.1 C.2 D.3 【变式3-1】过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则(    ) A. B. C.1 D.2 1.已知函数,若过点能作三条直线与的图像相切,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 2.若过点可以作曲线的两条切线,则(    ) A. B. C. D. 3.若经过点可以且仅可以作曲线的一条切线,则下列选项正确的是(    ) A. B. C. D.或 4.若过点可以作曲线的两条切线,则(    ) A. B. C. D. 5.若过点可以作曲线的两条切线,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 6.过点作曲线切线有且只有两条,则b的取值范围为(    ) A. B. C. D. 7.已知过点作曲线的切线有且仅有两条,则实数a的取值可能为(    ) A. B. C. D. 8.过点作曲线的切线,若切线有且只有两条,则实数的取值范围是___________. 9.若过点可作出曲线的三条切线,则实数的取值范围是___________ 题型六:公切线问题 公切线问题基本步骤: 1.设两切点,求出两切点对应的斜率,且=。 公切线问题应根据两个函数在切点处的斜率相等,并且切点不但在切线上而且在曲线上,罗列出有关切点横坐标的方程组,通过解方程组进行求解. 已知和存在()条公切线问题 第一步 设的切点 设的切点 求公切线的斜率 写出并整理切线 整理得: 整理得: 联立已知条件 消去得到关于的方程,再分类变量,根据题意公切线条数求交点个数; 消去得到关于的方程再分类变量,根据题意公切线条数求交点个数; 【例1】若直线y=kx+b是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=  . 【变式1-1】若直线是曲线与曲线的公切线,则(    ) A.26 B.23 C.15 D.11 【变式1-2】若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则 . 【变式1-3】已知直线是函数与函数的公切线,若是直线与函数相切的切点,则____________. 【例2】试写出曲线与曲线的一条公切线方程 . 【变式2-1】已知函数,若直线是曲线与曲线的公切线,则的方程为(    ) A. B. C. D. 【变式2-1】写出曲线与的一条公切线方程: . 【例3】若曲线与曲线有公切线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式3-1】若两曲线与存在公切线,则正实数a的取值范围是 . 【变式3-2】若曲线 与曲线 存在公共切线,则的取值范围为  . 【变式3-3】已知函数 若曲线与曲线存在2 条公切线, 求a的取值范围. 【例4】若存在过点的直线与曲线和都相切,则实数   . 【变式4-1】曲线过点的切线也是曲线的切线,则 ; 1.已知直线:既是曲线的切线,又是曲线的切线,则(    ) A.0 B. C.0或 D.或 2.若直线是曲线的切线,也是的切线,则(    ) A. B. C. D. 3.曲线与曲线有公切线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 4.若存在直线,使得函数和对其公共定义域上的任意实数都满足,则称此直线为和的“隔离直线”.已知函数,,若和存在唯一的“隔离直线”,则(    ) A. B. C. D. 5.斜率为的直线与曲线和圆都相切,则实数的值为(   ) A.或 B.或 C.或 D.或 6.若直线与曲线相切,直线与曲线相切,则的值为(    ) A.1 B. C. D. 7.已知直线y=kx+b是曲线y=ln(1+x)与y=2+lnx的公切线,则k+b=  . 8.已知直线l:y=kx+b是函数f(x)=ax2(a>0)与函数g(x)=ex的公切线,若(1,f(1))是直线l与函数f(x)相切的切点,则b=  . 9.已知曲线与的公切线为,则实数 . 10.若曲线与曲线存在2条公共切线,则a的值是_________. 11.若二次函数的图象与曲线存在公共切线,则实数的取值范围为  . 12.若曲线与存在公共切线,则实数的取值范围是   . 题型七:存在切线垂直平行重合问题 【例1】函数在区间的图象上存在两条相互垂直的切线,则的取值范围(    ) A. B. C. D. 【变式1-1】已知函数的图象上存在不同的两点,使得曲线在点处的切线都与直线垂直,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式1-2】已知函数的图象上存在不同的两点、,使得曲线在这两点处的切线重合,则点的横坐标的取值范围可能是(    ) A., B. C., D. 1.已知函数的图像在,两个不同点处的切线相互平行,则下面等式可能成立的是(    ) A. B. C. D. 2.函数在区间的图象上存在两条相互垂直的切线,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 3.若函数的图象上存在互相垂直的切线,则实数的值为   . 4.已知函数f(x)=x3-2x2+3x(x∈R)的图象为曲线C.若在曲线C上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C的切点的横坐标的取值范围. 题型八:切线斜率或倾斜角范围问题 【例1】过函数图象上一动点作函数图象的切线,则切线的倾斜角的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式1-1】已知函数f(x)=x3-2x2+3x(x∈R)的图象为曲线C.求过曲线C上任意一点切线斜率的取值范围; 【变式1-2】已知函数,设曲线在点处切线的斜率为,若均不相等,且,则的最小值为 . 1.已知曲线与轴交于点,设经过原点的切线为,设上一点横坐标为,若直线,则所在的区间为(    ) A. B. C. D. 2.过函数图像上一个动点作函数的切线,则切线倾斜角范围为(    ) A. B. C. D. 3.点P在曲线上移动,设点P处切线的倾斜角为,则角的范围是( ) A. B. C. D. 4.已知直线l与曲线相切,则下列直线中可能与l平行的是(    ) A. B. C. D. 题型九:奇偶函数切线问题 求奇偶函数在某点的切线方程,有两种常见的方法: 1.根据奇偶性求出对称区间的解析式,然后再利用该解析式求导求斜率。 2.根据奇偶函数的性质,奇函数在对称点处的切线斜率相同,偶函数在对称点的切线斜率相反,求出斜率后利用点斜式方程求切线方程 【例1】.已知函数f(x)是偶函数,当x<0时,f(x)=x3﹣x+1,则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为(  ) A.2x+y﹣1=0 B.2x﹣y﹣3=0 C.2x+y﹣3=0 D.2x﹣y﹣1=0 【变式1-1】已知f(x)为偶函数,当x≤0时,f(x)=e-x-1-x,则曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程是__y=2x 【变式1-2】已知函数的定义域为,是偶函数,当时,,则曲线在点处的切线斜率为(    ) A. B. C.2 D. 【变式1-3】已知函数,为的导函数,则 . 1.已知f(x)=ln(1+x)﹣ln(a﹣bx)是奇函数,则f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为(  ) A.y=2x B.y=x C.y=0 D.y=﹣2x 2.已知为奇函数,且当时,,其中为自然对数的底数,则曲线在点处的切线方程为 . 2 学科网(北京)股份有限公司 $$ 利用导函数研究函数的切线问题 (典型题型归类训练) 题型一:“在点”型求切线方程 1 题型二:”过点”型求切线方程 8 题型三:已知切线方程求参数 15 题型四:过点切线条数 23 题型五:已知切线条数求参数 28 题型六:公切线问题 40 题型七:存在切线垂直平行重合问题 55 题型八:切线斜率或倾斜角范围问题 59 题型九:奇偶函数切线问题 62 题型一:“在点”型求切线方程 曲线在点处的切线指的是为切点的切线,如下图; 已知:函数的解析式.计算:函数在或者处的切线方程. 步骤:第一步:计算切点的纵坐标(方法:把代入原函数中),切点. 第二步:计算切线斜率. 第三步:计算切线方程.切线过切点,切线斜率。 根据直线的点斜式方程得到切线方程:. 【例1】函数在处的切线方程为 .(结果写成一般式) 【答案】 【详解】因为,所以, 因为,所以, 所以在处的切线方程为,整理得, 故答案为:. 【变式1-1】曲线在点处的切线方程为(     ) A. B. C. D. 【解题思路】应用导数的几何意义求解即可. 【解答过程】因为,所以,即切点坐标为,由,所以,所以在点处的切线方程为,即. 故选:B. 【变式1-2】已知曲线在点处的切线方程为,则___________. 【答案】 【分析】根据导数的几何意义可得,根据切点坐标可得,列方程求解. 【详解】,则 ∵在点处的切线方程为 ∴可得,解得则故答案为:. 【变式1-3】已知函数,函数(且)的图象过定点,若曲线在处的切线经过点,则实数的值为______. 【答案】 【分析】先求出(且)所经过的定点的坐标,然后根据导数的几何意义求出在处的切线方程,最后把点的坐标代入切线方程,即可得值. 【详解】函数(且)的图象恒过点, 因为, 则在处的切线的斜率为,又, 所以切线方程为,因为切线经过点, 所以,解得.故答案为: 【变式1-4】已知函数(其中)在处的切线为,则直线过定点的坐标为 . 【答案】 【详解】根据题意:函数在处有切线,切点为, 又,故切线斜率为, 直线的方程为, 该直线过定点的坐标为. 故答案为: 【例2】已知曲线在处的切线与直线垂直,则实数 . 【答案】-2 【详解】因为,定义域为,所以, 所以曲线在处的切线斜率为, 因为曲线在处的切线与直线垂直, 所以不符合题意,所以直线的斜率为, 所以,所以. 故答案为:. 【变式2-1】设函数,则曲线在处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】, 则, 即该切线方程为,即, 令,则,令,则, 故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积. 故选:A. 【变式2-2】函数(、)在点处的切线斜率为,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】的定义域为R,, 又在点处的切线斜率为,∴, ∴, 当且仅当,即,时,“”成立, ∴的最小值为. 故选:C. 【变式2-3】设曲线在点(1,1)处的切线与轴的交点的横坐标为,则 等于( ) A. B. C. D.1 【答案】 【解析】对求导得,令得在点(1,1)处的切线的斜率1,在点(1,1)处的切线方程为,令,得,则 .故选B. 【例3】若曲线在点处的切线与直线平行,则___________. 【答案】 【分析】令,利用导数的几何意义得出的值. 【详解】令, 则 所以, ,当时, 又该函数在点处的切线与直线平行,所以故答案为: 【变式3-1】等比数列中,,函数,则( ) A. B. 【答案】C 【解析】令,则,且有意义,于是.故选. 【变式3-2】设函数是两两不等的常数),则_________. 【答案】0 【解析】因为,所以, 同理:,所以原式 . 1.曲线在点处的切线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设曲线在点处的切线方程为, 因为, 所以, 所以 所以 所以曲线在点处的切线方程为. 故选:C 2.曲线在处的切线与坐标轴围成的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】,所以,故切线方程为, 故切线的横截距为,纵截距为,故切线与坐标轴围成的面积为 故选:A. 3.若函数的图象在处的切线与直线垂直,则的值为(    ) A. B.2或 C.2 D.1或 【答案】B 【分析】由两线垂直可知处切线的斜率为5,利用导数的几何意义有,即可求的值. 【详解】由题意知:直线的斜率为,则在处切线的斜率为5, 又∵,即, ∴,解得或,故选:B. 4.若曲线在点处的切线方程为,则(    ) A. B. C. D.不存在 【答案】A 【详解】由切线方程可以看出其斜率是2,又曲线在该点处的切线的斜率就是函数在该点处的导数, 即 故选:A 5.过曲线上一点且与曲线在点处的切线垂直的直线的方程为 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据导数的几何意义,可得切线斜率k,进而可得所求直线斜率,代入点斜式方程,整理即可得答案. 【详解】由题意得,所以在点处切线斜率, 则所求直线斜率, 所以直线方程为,整理得.故选:A 6.已知曲线在点处的切线的倾斜角为,则(    ) A. B. C.-2 D. 【答案】B 【详解】由题意知在曲线上,所以. 又,所以曲线在点处的切线的斜率为. 又因为曲线在点处切线的倾斜角为,所以切线的斜率为1. 故而.由解得,所以. 故选:B 7.若曲线在点处的切线方程是,则(    ) A. B. C. D. 【答案】AD 【详解】因为点在直线上,所以. 由,则求导可得, 所以在点处的切线的斜率为. 故选:AD. 8. 已知函数的图象在点处的切线与轴的交点的横坐标为,其中,,则   . 【答案】 【解析】∵y=ex,∴y′=ex, ∴y=ex在点(ak,eak)处的切线方程是:y-eak=eak(x-ak), 整理,得eakx-y-akeak+eak=0, ∵切线与x轴交点的横坐标为ak+1, ∴ak+1=ak-1, ∴{an}是首项为a1=0,公差d=-1的等差数列, ∴a1+a3+a5=0-2-4=-6. 故答案为:-6. 9.已知函数,若曲线在处的切线方程为,则 . 【答案】 【解析】函数,, 若曲线在处的切线方程为,则切点坐标为,切线斜率, 则有,解得, 所以. 故答案为:. 10.已知函数在点处的切线与直线平行,则实数 . 【答案】 【详解】由题设,则,故. 故答案为: 题型二:”过点”型求切线方程 “过点”型求切线方程 过点的切线是指切线过点,点是否切点均可,切线可多条,如下图. 已知:函数的解析式.计算:过点(无论该点是否在上)的切线方程. 步骤:第一步:设切点 第二步:计算切线斜率;计算切线斜率; 第三步:令:,解出,代入求斜率 第四步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:. 【例1】已知曲线,过点作曲线的切线,则切线方程 . 【答案】 【分析】设切点坐标为,求出切线方程,代入点求出,从而可得切线方程. 【详解】设切点坐标为,由,得, 所以曲线在点处的切线方程为. 因为切线过点,所以,解得. 所以切线方程为.故答案为:. 【变式1-1】函数过原点的切线方程是_______. 【答案】.【分析】设切点为,根据导数的几何意义求出函数切点为的切线方程,再根据切线过原点求出,即可得解. 【详解】解:设切点为,,则,故切点为的切线方程为, 又因此切线过原点,所以,解得,所以函数过原点的切线方程是,即.故答案为:. 【变式1-2】过点作曲线的切线,则该切线的斜率为(    ) A.1 B. C. D. 【答案】C 【分析】设切点为,然后表示出切线方程,再将代入可求出,然后将代入导函数中可求得结果. 【详解】设切点为,由,得 所以切线方程为,即, 将代入得,解得, 所以切线的斜率为.故选:C 【变式1-3】过点作曲线的切线,则切线方程是__________. 【答案】 【分析】求解导函数,设切点坐标,求解,从而设出切线方程,代入点计算,即可求出答案. 【详解】函数定义域为,, 设切点为,, 所以切线方程为, 代入,得, 解得:,所以切线方程为, 整理得:.故答案为: 1.函数过点的切线方程为(    ) A. B. C.或 D.或 【答案】C 【详解】由题设,若切点为,则, 所以切线方程为,又切线过, 则,可得或, 当时,切线为;当时,切线为,整理得. 故选:C 2.已知函数,则曲线过坐标原点的切线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】设切点为,,则切线斜率为, 所以,所求切线方程为, 将原点坐标代入所求切线方程可得,即,解得, 因此,所求切线方程为. 故选:C. 3.若经过点P(2,8)作曲线的切线,则切线方程为(    ) A. B. C.或 D.或 【解题思路】因为P点在曲线上,所以需要分两种情况讨论,P点为切点和P点不为切点,分别根据导数的几何意义求解切线方程即可. 【解答过程】①易知P点在曲线上,当P点为切点时,. ②当P点不是切点时,设切点为,由定义可求得切线的斜率为. ∵A在曲线上, ∴, ∴, ∴, ∴, 解得或 (舍去), ∴,k=3, 此时切线方程为y+1=3(x+1), 即. 故经过点P的曲线的切线有两条,方程为或. 故选:D. 4.过原点与曲线相切的一条切线的方程为 . 【答案】或或(写出其中一条即可) 【详解】解:设曲线表示抛物线的一部分, 设其切线方程为,代入, 得.由,得. 当时,,符合题意, 当时,,均符合题意, 所以切线方程. 设的切线的切点为. 由,得,, 得切线方程为. 将的坐标代入切线方程,得, 所以,所以切线方程为. 故答案为:或或(写出其中一条即可) 5. 已知曲线的切线过原点,则此切线的斜率为 . 【答案】 【解析】设切点坐标为(a,lna), ∵y=lnx,∴y′,切线的斜率是, 切线的方程为y-lna(x-a), 将(0,0)代入可得lna=1,∴a=e, ∴切线的斜率是; 6.过点作曲线的切线,则切线方程为 . 【答案】 【详解】因为点不在曲线上,设切点,且,则,① 又,则切线斜率为,② 由①②解得,,所以,切线的斜率为, 切线方程为,即. 故答案为:. 7.过点与曲线相切的直线方程为 . 【答案】 【解析】设切点坐标为,,. 则切线方程为,因为在切线上, 所以,即 又,所以, 令,,当时,, 所以在上单调递增, 所以方程只有唯一解为. 即切点坐标为,故所求切线方程为,即. 故答案为: 8. 已知函数,求经过点的曲线的切线方程. 【答案】 或 【解析】设切点坐标为P(a,a3-4a2+5a-4), ∵f(x)=x3-4x2+5x-4,∴f′(x)=3x2-8x+5, ∴切线的斜率为f′(a)=3a2-8a+5, 由点斜式可得切线方程为y-(a3-4a2+5a-4)=(3a2-8a+5)(x-a),① 又根据已知,切线方程过点A(2,-2), ∴-2-(a3-4a2+5a-4)=(3a2-8a+5)(2-a),即a3-5a2+8a-4=0, ∴(a-1)(a2-4a+4)=0,即(a-1)(a-2)2=0, 解得a=1或a=2, 将a=1和a=2代入①可得,切线方程为y+2=0或x-y-4=0, 故经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程为或 9.过点且与曲线相切的直线方程为 【答案】或 【解析】设切点为,因为,所以,故切线方程为, 又因为切线过点,所以,整理得,解得或, 当时,切线方程为,即, 当,切线方程为,即. 10.已知曲线的一条切线经过点,求该切线方程. 【答案】 或 【解析】设切点为(m,n), y=4x2的导数为y′=8x, 则切线的斜率为k=8m, 切线方程为y-n=8m(x-m), 代入(0,-1)可得n=8m2-1, 又n=4m2. 则有4m2-1=0, 解得m或, 则切线的斜率为2或-2. 即有过点(0,-1)的切线方程为或. 11.过点作曲线的两条切线,则这两条切线的斜率之和为______. 【答案】【分析】考虑与时,设出切点坐标,求出相应的切线方程,将代入,得到相应的斜率,相加得到答案. 【详解】时,,设切点,则,切线过, ,,时,,切点, ,切线过,,, 故.故答案为:. 12.已知曲线,曲线过点的切线方程. 【解析】 设切点为,则切线斜率, 切线方程为 切线过点 解得或, 则切线方程为或. 【点拨】 ① 本题点不一定是切点,故可先设切点,利用“在某点处的切线”方法求出含参数的切线方程,再把点代入求出,进而容易得到切线方程; ② 如何求解方程? 方法一 拆项分组因式分解 或 方法二 待定系数法 先由方程特点猜出有一个解是,则可知是的因式, 设,把右式展开易得, 则 或 题型三:已知切线方程求参数 已知切线或切点求参数问题,核心是切点,根据切点可以把曲线、切线、切点的三个关系联系起来,列出参数的方程:①切点处的导数是切线的斜率;②切点在曲线上;③切点在切线上. 【例1】若直线与曲线相切,则实数a的值为(    ) A. B.0 C. D. 【答案】A 【详解】,则, 设直线l与曲线的切点,则直线l的斜率, 由于直线斜率为,则,解得, 所以,即切点为, 故,解得. 故选:A. 【变式1-1】已知直线与曲线相切,则(    ) A.1 B.2 C. D. 【答案】B 【详解】设切点为, ,故斜率为, 则切线方程为, 整理得, 所以,解得. 故选:B 【变式1-2】若直线是曲线的切线,则   . 【解析】依题意得 设切点 则由导数的几何意义可得 ① 点在切线上 ② 点在曲线上 ③ 由①,②, ③联立得,解得或 的值为或. 【变式1-3】已知曲线在点处的切线与曲线相切,则 . 【答案】/ 【详解】因为的导数为,则, 所以曲线在处的切线方程为,即, 又切线与曲线相切,设切点为, 因为,所以切线斜率为,解得, 所以,则,解得. 故答案为;. 【例2】已知直线与曲线相切,则的最小值为 【答案】1 或 由,知定义域为, 设切点为,,, 所以,故切点为,代入直线方程, 则, , 令,, 令,解得, 当时,,单调递减, 当时,,单调递增, 则, 故的最小值为1. 故选:B 【变式2-1】若直线与曲线相切,则的最小值为(    ) A. B.-2 C.-1 D.0 【答案】C 【解析】设切点坐标为.由已知,得,则, 解得. 又切点在切线与曲线上, 所以,所以. 令,则. 令,解得.当时,,则在上单调递增; 当时,,则在上单调递减. 所以,即,所以,则的最小值为-1. 故选:C. 【变式2-2】已知直线与曲线相切于点,若,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】因为,所以,∴. 又∵切点在直线上, ∴,解得.∴. 令,则,, 令,解得:;令,解得:; 可得在上单调递增,在上单调递减, 时,,时,, 当趋近负无穷时,趋近,;, 故的取值范围为. 故选:B. 【变式2-3】已知是曲线的一条切线,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】因为,所以, 设切点为,则, 所以切线方程为,即, 所以,则, 令,则, 当时,,当时,, 所以在上单调递减,在上单调递增; 则. 故选:B. 【变式2-4】已知直线与函数的图象相切,则的最小值为 . 【答案】/ 【解析】设切点为,,所以切线的斜率, 则切线方程为,即, 故, 令,则, 当时,,单调递减, 当时,,单调递增, 所以,即的最小值为. 故答案为: 1.若直线与曲线相切,则实数(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设切点为,由可得,则, 所以,解得,即. .故选:D. 2.已知直线与曲线相切,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】设切点为,则,解得, 所以.令,所以, 令,解得,令,解得, 所以在上单调递减,在上单调递增,所以. 故选:A 3.已知函数,若曲线的一条切线的方程为,则 . 【答案】3 【详解】设切点坐标为,易知, 则,由切线方程为可得, 即,解得,即切点坐标为, 将代入切线方程可得,解得. 故答案为:3 4.已知曲线在点处的切线与曲线相切,则   . 【答案】 【解析】f(x)=x•lnx的导数为y′=lnx+1, 曲线f(x)=x•lnx在x=e处的切线斜率为k=2, 则曲线f(x)=x•lnx在点(e,f(e))处的切线方程为y=2x-e. 由于切线与曲线y=x2+a相切,故y=x2+a可联立y=2x-e,得 x2-2x+a+e=0, 所以由△=4-4(a+e)=0,解得a=1-e, 故答案为:. 5.已知,直线与曲线相切,则 . 【答案】2 【解析】设切点坐标为,对函数求导得, 则切线斜率,得, 所以,且, 则,即. 故答案为:2. 6.对给定的实数,总存在两个实数,使直线与曲线相切,则的取值范围为 . 【答案】 【解析】由得,设切点坐标为,则, 消去可得,所以, 令,则,当1时,单调递增; 当时,令,则, 所以在区间上单调递减,因为, 所以当时,,即单调递增. 因为当趋近于0时,趋近于负无穷大,当从1左边趋近于1时,趋近于正无穷大, 当从1右边趋近于1时,趋近于负无穷大,当趋近于正无穷大时,趋近于0, 作出的大致图象, 所以若对给定的实数,总存在两个实数,使直线与曲线相切, 则的取值范围为. 故答案为: 7.若直线是曲线的一条切线,则的最小值为(    ) A. B. C.ln 2 D. 【答案】B 【详解】设直线与曲线相切的切点为,由求导得, 于是,则,, 设,求导得, 当时,,函数递减,当时,,函数递增, 因此当时,, 所以的最小值为. 故选:B 8.已知直线:,函数,若存在切线与关于直线对称,则__________. 【答案】【分析】先求与关于直线对称的直线,再利用切点是切线与曲线的公共点以及导数的几何意义即可求解 【详解】在直线:上取两点,点,关于对称的点分别为, 点关于直线对称的点为)设直线关于直线对称的直线为,则过点, 则,直线的方程为,即,由得, 因为函数存在切线与关于直线对称,即存在切线方程为 设切点为,则解得故答案为: 9.已知直线y=kx+b为曲线f(x)=lnx的一条切线,则k⋅b的取值范围为  (﹣∞,] . 【分析】设切点坐标,由直线y=kx+b是曲线y=lnx的一条切线,把k与b用含有t的代数式表示,求得kb=,令g(t)=,再由导数求其最大值得答案. 【解答】解:设切点坐标为(t,lnt), 由f(x)=lnx,得f′(x)=,则f′(t)=, 则过切点的切线方程为y﹣lnt=,即y=, ∴k=,b=lnt﹣1, 则kb=,令g(t)=,则g′(t)=, 则当t∈(0,e2)时,g′(t)>0,g(t)单调递增,当t∈(e2,+∞)时,g′(t)<0,g(t)单调递减, ∴. ∴k⋅b的取值范围为(﹣∞,]. 故答案为:(﹣∞,]. 题型四:过点切线条数 已知,过点,可作曲线的()条切线问题 第一步:设切点 第二步:计算切线斜率; 第三步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:. 第四步:将代入切线方程,得:,整理成关于得分方程; 第五步:题意已知能作几条切线,关于的方程就有几个实数解; ”过点型“切线条数判断: 1. 有几个切点横坐标,就有几条切线。 2.切线条数判断,转化为关于切点横坐标的新的函数零点个数判断。 【例1】已知曲线,则过点可向引切线,其切线条数为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设切点为,利用导数求出曲线在切点处的切线方程,再将点的坐标代入切线方程,可得出关于的方程,解出该方程,得出该方程根的个数,即为所求. 【详解】设在曲线上的切点为,,则, 所以,曲线在点处的切线方程为, 将点的坐标代入切线方程得,即,解得,,. 因此,过点可向引切线,有三条.故选:C. 【变式1-1】已知函数,则过点(0,0)可作曲线的切线的条数为(   ) A.3 B.0 C.1 D.2 【答案】D【分析】分析可得不是切点,设切点,根据导数的几何意义,求得切线的斜率k,根据点P和点坐标,可求得切线斜率k,联立即可得答案. 【详解】∵点不在函数的图象上,∴点不是切点,设切点为(), 由,可得,则切线的斜率, ∴,解得或,故切线有2条.故选:D. 【变式1-2】经过点作曲线的切线有(    ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 【答案】C 【详解】因为, 设切点为,所以曲线在点处的切线方程为. 将代入,得即:或, 所以,此时,切点为; 或 因为,所以方程有两个不同的根,且根不为0,所以方程共有3个不同的根,即经过点作曲线的切线有3条. 故选:C. 【变式1-3】已知函数,过点可作曲线切线的条数为 A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】C【分析】设出切点坐标,根据导数的几何意义及切线所过点求出切点个数,从而可得答案. 【详解】设切点为 ,所以 ,整理得; 令,由,得,当时,为单调递增函数; 当时,为单调递减函数;所以; 又,, 所以有两个不同的根,即切线的条数为2,故选:C. 【例2】已知是奇函数,则过点向曲线可作的切线条数是(   ) A.1 B.2 C.3 D.不确定 【答案】C 【分析】根据给定条件,求出a,再求出函数的导数,设出切点坐标,借助导数的几何意义列出方程求解作答. 【详解】因函数是奇函数,则由得恒成立,则, 即有,, 设过点向曲线所作切线与曲线相切的切点为, 而点不在曲线上,则,整理得, 即,解得或,即符合条件的切点有3个, 所以过点向曲线可作的切线条数是3.故选:C 【变式2-1】函数为上的奇函数,过点作曲线的切线,可作切线条数为(    ) A.1 B.2 C.3 D.不确定 【答案】A 【详解】,故,, ,, 设切点为,则,且, 整理得到,解得,, 故切线方程为, 故选:A 1.已知函数,则曲线过点的切线有(      ) A.0条 B.1条 C.2条 D.3条 【答案】C 【详解】设切点为A,直线AP的斜率为k,则, 又,, ∴   又方程的判别式为,且, ∴  方程有两个不同的解, ∴  曲线过点的切线有两条, 故选:C. 2.已知过点且与曲线相切的直线的条数有(    )条. A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】C【分析】设出切点的坐标,然后根据导数的几何意义求出曲线的切线,根据切线过点,结合关于切点横坐标的方程解的个数进行求解即可. 【详解】设曲线的切点的坐标为,由, 因此该曲线切线的斜率为, 所以该曲线切线的方程为:,该切线过点, 所以有,解得或, 因此过点且与曲线相切的直线的条数有2条.故选:C 3.已知函数,则过点可作曲线的切线的条数为(    ) A.0 B.1 C.2 D.3 【解题思路】设切点为,根据导数的几何意义求得在切点处的切线方程,再将代入,求得的值,即可得解. 【解答过程】解:因为,所以, 设切点为, 所以在切点处的切线方程为, 又在切线上,所以, 即, 整理得,解得或, 所以过点可作曲线的切线的条数为2. 故选:C. 4.过点做曲线的切线,最多有 条. 【答案】 3 【解析】设切点为P(x0,x03-3x0),f′(x0)=3x02-3, 则切线方程y-x03+3x0=(3x02-3)(x-x0), 代入A(2,1)得,2x03-6x02+7=0. 令y=2x03-6x02+7=0,则由y′=0,得x0=0或x0=2, 且当x0=0时,y=7>0,x0=2时,y=-1<0. 所以方程2x03-6x02+7=0有3个解, 则过点A(2,1)作曲线f(x)=x3-3x的切线的条数是3条. 5.已知函数,过点可作曲线的切线条数为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【详解】解法一  由,得.设切点坐标为, 则切线方程为, 把代入可得,即, 因为,所以该方程有2个不同的实数解,故切线有2条. 解法二  由,得,令,得. 当时,,当时,, 故在上单调递减,在上单调递增, 故的极小值为,且,则点在曲线的下方, 数形结合可知,过点可作曲线的2条切线. 故选:B 题型五:已知切线条数求参数 已知切线条数求参数,其实就是转换成切线方程根的个数问题求参数。 【例1】已知,如果过点可作曲线的三条切线.则下列结论中正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设切点为,,∴切线斜率为, ∴切线方程为,将代入得方程,即, 由题设该方程有3个不等实根. 令,, 当时,,当时,,当时,, 所以在上递增,在上递减,在上递增, 所以在时取得极大值,在时取得极小值, 由三次函数图象知,解得, 因为可以推出,,所以也正确. 故选:D 【变式1-1】若曲线有三条过点的切线,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设该切线的切点为,则切线的斜率为, 所以切线方程为, 又切线过点,则,整理得. 要使过点的切线有3条,需方程有3个不同的解, 即函数图象与直线在R上有3个交点, 设,则, 令,令或, 所以函数在上单调递增,在和上单调递减, 且极小值、极大值分别为,如图, 由图可知,当时,函数图象与直线在R上有3个交点, 即过点的切线有3条. 所以实数a的取值范围为. 故选:B. 【变式1-2】若曲线 有且仅有一条过坐标原点的切线,则正数a的值为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】设,则, 设切点为,则, 所以切线方程为, 又该切线过原点,所以, 整理得①,因为曲线只有一条过原点的切线, 所以方程①只有一个解,故,解得. 故选:A 【变式1-3】若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围为__________. 【答案】或.【分析】设切点坐标,根据导数的几何意义得到,再根据曲线有两条过坐标原点的切线得到方程有两个解,让,解不等式即可. 【详解】由得,设切点坐标为,则,整理得,因为曲线有两条过坐标原点的切线,所以方程有两个解,故,解得或.故答案为:或. 【变式1-4】若函数在处的切线与的图像有三个公共点,则的取值范围 . 【答案】 【详解】当时,,所以切点的坐标为, 当时,,,所以切线的斜率, 所以切线的方程为: 而,即过点 当切线过点时,切线与函数的图象有三个公共点, 将代入切线方程得:,得 当切线与相切时,切线与数的图象只有两个公点, 设切线:与在处相切, 由,得, 所以,得,,所以切点坐标为 代入切线:,得, 因此在处的切线与的图像有三个公共点时,的取值范围为:. 故答案为:. 【例2】已知函数,若过点可作两条直线与曲线相切,则下列结论正确的是(    ). A. B. C.的最大值为2 D. 【答案】A 【解题思路】由导数几何意义切线斜率可得(),进而将问题转化为方程有两个不等的正实根,即可得范围可判断A项、B项,,,可判断C项、D项. 【解析】由可得,设切点为(),则, 又因为,即, 整理得(), 因为过点可作两条直线与函数相切, 所以方程有两个不等的正实根, 所以,解得,所以, 故A项正确,B项错误; 对于C项、D项,取,,满足,此时,,故C项、D项错误; 故选:A. 【变式2-1】若过点可以作曲线的两条切线,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设切点坐标为, ,切线斜率,在点处的切线方程为:; 切线过点,, 过点可以作曲线的两条切线, 令,则与有两个不同交点, , 当时,,在上单调递增,不合题意; 当时,若,则;若,则; 在上单调递减,在上单调递增, ,,即, 又,. 故选:C. 【变式2-2】过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则(    ) A. B. C.1 D.2 【答案】B 【解析】由题意得,过点作曲线的两条切线, 设切点坐标为,则,即, 由于,故,, 由题意可知,为的两个解,则,, 故. 故选:B 【变式2-3】若过点可作曲线的两条切线,则点可以是(    ) A. B. C. D. 【答案】D【分析】设切点的坐标为,求得切线方程为,把点代入得,根据题意得到有两个不等的实根,结合,得到,根据选项逐项验证,即可求解. 【详解】由函数,可得, 设切点的坐标为,则在切点处的切线方程为, 把点代入,可得, 整理得,因为过点可作曲线的两条切线, 则方程有两个不等的实根, 所以,即, 分别把点代入验证,可得只有满足, 所以点可以是.故选:D. 【例3】已知函数,过点作曲线的两条切线,切点分别为和,若,则实数(    ) A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】B 【详解】由题意知, 因为与曲线相切, 所以,整理得, 同理, 则,是方程的两个实数根, 所以, 所以. 故选:. 【变式3-1】过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则(    ) A. B. C.1 D.2 【答案】A 【详解】由,得, 设切点坐标为, 则,切线方程为, 将代入可得,即, 依题意关于的方程有两个不同的解、, 即关于的方程有两个不同的解、, . 故选:A. 1.已知函数,若过点能作三条直线与的图像相切,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由已知:,故,设切点为 根据导数的几何意义,知切线斜率为,切线方程为, 将点坐标代入切线方程可得 化简可得 即函数与函数有三个不同的交点. 故, 当时,,函数单调递减; 当时,,函数单调递增; 当时,,函数单调递减. 则当时,有极小值, 当时,有极大值. 所以的取值范围为. 故选:D. 2.若过点可以作曲线的两条切线,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】设曲线在点处的切线为, 由可知直线的斜率为, 故直线的方程为, 将代入直线可得关于的方程具有两个不相等的正数解, 构造函数, 则, 当时,单调递减; 当时,单调递增, 且当时,; ,当,即时,, 即当时,; 故为了使方程有两个不相等的正数解, 则须使. 故选:B. 3.若经过点可以且仅可以作曲线的一条切线,则下列选项正确的是(    ) A. B. C. D.或 【答案】D 【详解】设切点.因为,所以, 所以点处的切线方程为, 又因为切线经过点,所以,即. 令,则与有且仅有1个交点,, 当时,恒成立,所以单调递增,显然时,,于是符合题意; 当时,当时,,递减,当时,,递增,所以, 则,即. 综上,或. 故选:D 4.若过点可以作曲线的两条切线,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】设切点点,写出切线方程,将点代入切线方程得,此方程有两个不同的解,利用导数求b的范围. 【解析】在曲线上任取一点, , 所以曲线在点处的切线方程为. 由题意可知,点在直线上,可得, 令函数, 则. 当时,,此时单调递减, 当时,,此时单调递增, 所以. 设, 所以, 所以当时,,在上单调递增, 当时,,在上单调递减, 所以, 所以, 所以, 当时,,所以, 当时,,所以, 的图象如图: 由题意可知,直线与的图象有两个交点,则. 故选:B 5.若过点可以作曲线的两条切线,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【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. 由题意可知,点在直线上,可得. 令,则. 当时,单调递减, 当时,单调递增, 所以,且当时,,当时,, 又直线与曲线的图象有两个交点, 所以的取值范围为. 故选:C 6.过点作曲线切线有且只有两条,则b的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】设切点为, 由,则, 所以过的切线方程为,即, 故有且仅有两根, 设,则, 当时,,此时单调递增; 当,,此时单调递减, 又当时,,,, 所以的图象如下: 故有且仅有两根,则b的取值范围为. 故选:A. 7.已知过点作曲线的切线有且仅有两条,则实数a的取值可能为(    ) A. B. C. D. 【答案】D【分析】设切线切点为,后由切线几何意义可得切线方程,代入,可得,则过点作曲线的切线有且仅有两条,等价于关于的方程有两个不同实根,即可得答案. 【详解】设切线切点为,因, 则切线方程为:,代入, 得,因,则. 因过点作曲线的切线有且仅有两条,则有且仅有两个不等实根,则或.则符合题意.故选:D 8.过点作曲线的切线,若切线有且只有两条,则实数的取值范围是___________. 【答案】【分析】利用导数几何意义,求得切线方程,根据该方程过点,且方程有两个根,再构造函数,利用导数研究函数的性质,即得. 【详解】因为,则,设切点为(),, 所以切线方程为,代入,得, 即这个关于的方程有两个解,令(),, 故在上单调递增,在上单调递减,所以当时,函数有最大值,, 且,,所以.故答案为:. 9.若过点可作出曲线的三条切线,则实数的取值范围是___________ 【答案】【分析】根据函数切线的求解方法,设切点求切线方程,代入点,根据方程与函数的关系,将问题转化为两个函数求交点问题,利用导数,作图,可得答案. 【详解】由已知,曲线,即令,则, 设切点为,切线方程的斜率为, 所以切线方程为:,将点代入方程得:,整理得, 设函数,过点可作出曲线的三条切线, 可知两个函数图像与有三个不同的交点, 又因为,由,可得或, 则当或时,;当时,, 所以函数在,上单调递减,在上单调递增, 所以函数的极大值为,函数的极小值为, 如图所示,当时,两个函数图像有三个不同的交点.故答案为:. 题型六:公切线问题 公切线问题基本步骤: 1.设两切点,求出两切点对应的斜率,且=。 公切线问题应根据两个函数在切点处的斜率相等,并且切点不但在切线上而且在曲线上,罗列出有关切点横坐标的方程组,通过解方程组进行求解. 已知和存在()条公切线问题 第一步 设的切点 设的切点 求公切线的斜率 写出并整理切线 整理得: 整理得: 联立已知条件 消去得到关于的方程,再分类变量,根据题意公切线条数求交点个数; 消去得到关于的方程再分类变量,根据题意公切线条数求交点个数; 【例1】若直线y=kx+b是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b= 1﹣ln2 . 【分析】先设切点,然后利用切点来寻找切线斜率的联系,以及对应的函数值,综合联立求解即可 【解答】解:设y=kx+b与y=lnx+2和y=ln(x+1)的切点分别为(x1,kx1+b)、(x2,kx2+b); 由导数的几何意义可得k==,得x1=x2+1 再由切点也在各自的曲线上,可得 联立上述式子解得; 从而kx1+b=lnx1+2得出b=1﹣ln2. 【变式1-1】若直线是曲线与曲线的公切线,则(    ) A.26 B.23 C.15 D.11 【解题思路】先由,利用切线斜率为-1求得切点,再将切点代入切线方程求得a,然后设切线与的切点为,利用切线斜率为-1和切点在切线上求解. 【解答过程】解:因为, 所以,由,解得或(舍去), 所以切点为, 因为切点在切线上,解得, 所以切线方程为, 设切点为, 由题意得,解得, 所以, 故选:D. 【变式1-2】若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则 . 【解析】设直线与和的切点分别为()和(), 则切线分别为,, 化简得:,, 依题意有:, 由方程①得,代入方程②解得, 则. 故答案为:. 【点拨】先分别求出两条切线,由于是公切线,所以它们是同一直线,两切线的斜率和轴上的截距相等. 【变式1-3】已知直线是函数与函数的公切线,若是直线与函数相切的切点,则____________. 【答案】【分析】求出导函数,,由得切线方程,设图象上的切点为,由导数几何意义得切线方程,两直线重合求得,从而得值. 【详解】,,又, 所以切线的方程为,即, 设直线与相切的切点为,, 所以切线方程为,即, 所以,解得,所以.故答案为:. 【例2】试写出曲线与曲线的一条公切线方程 . 【答案】或(写出一个即可) 【详解】设公切线与曲线切于点, 与曲线切于点. 由,得.由,得. 令,即,则, 且, 即, 化为, 所以,解得或. 当时,,, 此时切线的方程为,即. 当时,,, 此时切线的方程为,即. 综上可知,切线的方程为或,写出任意一个即可. 故答案为:或,写出任意一个即可. 【变式2-1】已知函数,若直线是曲线与曲线的公切线,则的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设与曲线相切于点,与相切于点, 由,可得的斜率,所以①, 又由,可得,所以,即②, 又因为③, 将②③代入①中,可得,由③易知,,则④, 将④代入③,可得,则, 令,则,当时,单调递减; 当时,单调递增.所以,当且仅当时取等号, 故,可得,所以, 所以的方程为,即. 故选:B. 【变式2-1】写出曲线与的一条公切线方程: . 【答案】(或)(答案不唯一) 【详解】设公切线与曲线相切的切点为,与曲线相切的切点为, 由,求导得,由,求导得, 于是,即有,公切线方程为, 显然该切线过点,因此, 整理得,即,解得或, 当时,,公切线方程为,当时,,公切线方程为. 故答案为: 【例3】若曲线与曲线有公切线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】设公切线与函数切于点, 由,得,所以公切线的斜率为, 所以公切线方程为,化简得, 设公切线与函数切于点, 由,得,则公切线的斜率为, 所以公切线方程为,化简得, 所以,消去,得, 由,得, 令,则, 所以在上递减, 所以, 所以由题意得, 即实数的取值范围是, 故选:A 【变式3-1】若两曲线与存在公切线,则正实数a的取值范围是 . 【答案】 【详解】由题可知,,, 设与曲线相切的切点为,与相切的切点为, 则有公共切线斜率为,则,, 又,,可得, 即有,即, 可得,, 设,,, 可得时,,在上单调递增, 当时,,在上单调递减,, 可得处取得极大值,且为最大值, 则正实数a的取值范围, 故答案为: 【变式3-2】若曲线 与曲线 存在公共切线,则的取值范围为  . 【解析】在点的切线斜率为, 切线方程为; 在点的切线斜率为,切线方程为; 如果两个曲线存在公共切线,那么两切线相同, 则有, ,, 由②①,得,即, 代入得, 存在公共切线,等价于方程有解, 由的图象有交点即可. 设它们刚好相切,切点为, 则,且, 解得, 由图易得要满足题意, 又, 故答案为 . 【点拨】得到”有解”,可用分离参数法转化为有解, 即与有交点,从而转化为求函数的的值域; 在递增,在递减, 且. 【变式3-3】已知函数 若曲线与曲线存在2 条公切线, 求a的取值范围. 【答案】. 【详解】设曲线上切点,则切线斜率为,方程为, 依题意,切线与曲线相切,于是方程有两个相等的正实根, 而,则,且,即有, 由公切线有两条,得关于的方程:有两个不同的实数解, 令,则与的图象有两个交点, 由,求导得,由,得, 当时,单调递减;当时,单调递增, 因此,函数的图象如图, 观察图象知,当,即时,直线与函数的图象有两个交点, 所以a的取值范围是. 【例4】若存在过点的直线与曲线和都相切,则实数   . 【答案】 或 【解析】设直线与曲线y=x3的切点坐标为(x0,y0), 则,则切线的斜率k=3x02=0或k, 若k=0,此时切线的方程为y=0, 由, 消去y,可得ax2x-9=0, 其中△=0,即()2+36a=0, 解可得a; 若k,其切线方程为y(x-1), 由, 消去y可得ax2-3x0, 又由△=0,即9+9a=0, 解可得a=-1. 故或. 【变式4-1】曲线过点的切线也是曲线的切线,则 ; 【答案】 【分析】根据导数的几何意义可求出; 【详解】由得, 设曲线过点的切线的切点为, 则切线的斜率为,切线方程为, 由于该切线过点,所以, 设该切线与曲线切于,因为,所以,所以该切线的斜率为, 所以切线方程为,将代入得,得, 所以,所以,所以,所以. 1.已知直线:既是曲线的切线,又是曲线的切线,则(    ) A.0 B. C.0或 D.或 【答案】D【分析】本题主要求切线方程,设两个曲线方程的切点,由两条切线均为,通过等量关系可得到的取值. 【详解】,,,设切点分别为, 则曲线的切线方程为:,化简得,, 曲线的切线方程为:,化简得,,,故,解得e或.当e,切线方程为,故. 当,切线方程为,故,则. 故的取值为或.故选:D 2.若直线是曲线的切线,也是的切线,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C【分析】设直线与和的切点分别为,, 分别求出切点处的直线方程,由已知切线方程,可得方程组,解方程可得切点的横坐标,即可得到的值. 【详解】设直线与和的切点分别为,, 则切线方程分别为,,,化简得, 依题意上述两直线与是同一条直线, 所以,,解得,所以.故选:C. 3.曲线与曲线有公切线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】两个函数求导分别为, 设,图象上的切点分别为,, 则过这两点处的切线方程分别为,, 则,,所以, 设,,, 令,所以, 所以在上单调递增,且, 则在上单调递减,在上单调递增, 所以,. 故选:B. 4.若存在直线,使得函数和对其公共定义域上的任意实数都满足,则称此直线为和的“隔离直线”.已知函数,,若和存在唯一的“隔离直线”,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】当与相切时,只有唯一的“隔离直线”, 且“隔离直线”为公切线.设切点为, 则即所以. 故选:D. 5.斜率为的直线与曲线和圆都相切,则实数的值为(   ) A.或 B.或 C.或 D.或 【答案】A 【解析】依题意得,设直线的方程为, 由直线和圆相切可得,,解得, 当时,和相切, 设切点为,根据导数的几何意义,, 又切点同时在直线和曲线上,即,解得, 即和相切,此时将直线和曲线同时向右平移两个单位, 和仍会保持相切状态,即时,, 综上所述,或. 故选:A 6.若直线与曲线相切,直线与曲线相切,则的值为(    ) A.1 B. C. D. 【答案】A 【解题思路】设出两个切点,根据导数几何意义得,,再利用函数的单调性得到,最后代入计算即可. 【解析】设直线与曲线相切于点, 因为直线与曲线相切于点, 设,,且直线过定点, 则,且,所以, 设,则,则,且直线过定点, 则,所以, 令,则, 当时,,单调递减,当时,,单调递增,则,且, 当时,,且,所以当时,, 因为,,即, 所以,,所以,故. 故选:A. 7.已知直线y=kx+b是曲线y=ln(1+x)与y=2+lnx的公切线,则k+b= 3﹣ln2 . 【分析】设切点(x1,kx1+b),(x2,kx2+b),分别表示出在这两点处的斜率和切线,找到对应关系即可. 【解答】解:设切点(x1,kx1+b),(x2,kx2+b), 由题意得k=,∴x2=x1+1,切线方程分别可以表示为: y==, y==, ∴,得,则k=2,b=1﹣ln2. 则k+b=3﹣ln2. 故答案为:3﹣ln2. 8.已知直线l:y=kx+b是函数f(x)=ax2(a>0)与函数g(x)=ex的公切线,若(1,f(1))是直线l与函数f(x)相切的切点,则b= ﹣ . 【分析】根据导数的几何意义即可求出. 【解答】解:∵f(x)=ax2(a>0), ∴f′(x)=2ax,g′(x)=ex, ∵(1,f(1))是直线l与函数f(x)相切的切点, ∴k=f′(1)=2a,f(1)=a, ∴a=2a+b, ∴b=﹣a, 即直线l的方程为y=2ax﹣a, ∵g(x)=ex, ∴g′(x)=ex, 设y=2ax﹣a与g(x)=ex的切点坐标为(x0,y0), ∴k=,y0= ∴切线方程为y﹣=k(x﹣x0), 即y=x﹣x0﹣, ∴2a=,﹣a=﹣x0+, 解得x0=, ∴2a=, ∴b=﹣. 故答案为:﹣. 9.已知曲线与的公切线为,则实数 . 【答案】 【解析】由函数,可得, 设切点坐标为,可得,则切线方程为, 即,与公切线重合,可得, 可得,所以切线方程为, 对于函数,可得,设切点为,则 则 ,解得. 故答案为: 10.若曲线与曲线存在2条公共切线,则a的值是_________. 【答案】【分析】设公切线在上的切点为,在上的切点为,利用导数的几何意义求出对应的切线方程,有,整理得,构造函数,利用导数研究的单调性,结合图像即可得出结果. 【详解】设公切线在上的切点为,在上的切点为, 则曲线在切点的切线方程的斜率分别为,, 对应的切线方程分别为、, 即、,所以,得,有, 则,整理,得, 设,则,, 令,令或, 所以函数在上单调递减,在和上单调递增, 因为两条曲线有2条公共切线,所以函数与图像有两个交点, 又,且,如图,所以,解得.故答案为:. 11.若二次函数的图象与曲线存在公共切线,则实数的取值范围为  . 【答案】 【解析】f(x)=x2+1的导数为f′(x)=2x,g(x)=aex+1的导数为g′(x)=aex, 设公切线与f(x)=x2+1的图象切于点(x1,x12+1), 与曲线C:g(x)=aex+1切于点(x2,aex2+1), ∴2x1=aex2, 化简可得,2x1,得x1=0或2x2=x1+2, ∵2x1=aex2,且a>0,∴x1>0,则2x2=x1+2>2,即x2>1, 由2x1=aex2,得a, 设h(x)(x>1),则h′(x), ∴h(x)在(1,2)上递增,在(2,+∞)上递减, ∴h(x)max=h(2), ∴实数a的取值范围为(0,], 故答案为:. 12.若曲线与存在公共切线,则实数的取值范围是   . 【答案】 (-∞,0)∪(0,2e] 【解析】y=alnx在点(n,alnn)(n>0)的切线斜率为,切线方程为:y-alnn(x-n), 因为切线方程也是曲线y=x2的切线方程, 所以x2-alnn(x-n),可得△0,可得a=4(1-lnn)n2, 令f(n)=4(1-lnn)n2,(n>0), 可得f′(n)=4n(1-2lnn),当n∈(0,)时,f′(n)>0,函数是增函数, 当n∈(,+∞)时,f′(n)<0,函数是减函数,所以f()=2e是函数的最大值, 所以a∈(-∞,0)∪(0,2e]. 题型七:存在切线垂直平行重合问题 【例1】函数在区间的图象上存在两条相互垂直的切线,则的取值范围(    ) A. B. C. D. 【答案】C 或 设切点横坐标为,所作切线斜率为,则, 当时,,故不存在; 当时,满足:. 所以:. 故选:C. 【变式1-1】已知函数的图象上存在不同的两点,使得曲线在点处的切线都与直线垂直,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】根据题意知有两个不相等的正实数根,结合一元二次方程根的分布即可求得参数的范围. 【解析】由题意知,因为切线与直线垂直, 所以曲线在点处的切线斜率都是, 即关于的方程有两个不相等的正实数根, 化简得,有两个不相等的正实数根, 则,解得. 故选:A. 【变式1-2】已知函数的图象上存在不同的两点、,使得曲线在这两点处的切线重合,则点的横坐标的取值范围可能是(    ) A., B. C., D. 【答案】A 【解题思路】方法一:设,,不妨设,利用导数的几何意义判断出,写出函数在两点处的切线方程,再根据两直线重合列式,消去,得,构造函数,由,,可求出结果. 方法二:易知曲线位于分段的两个区间,且两段属于一凹一凸模型,故可以类比两圆相离时的内公切线,两区间一定属于同一单调区间,分析函数的单调区间即可得出结果. 【解析】解法一: 当时,的导数为; 当时,的导数为, 设,为该函数图象上的两点,且, 当,或时,,故, 当时,函数在点处的切线方程为;当时,函数在点处的切线方程为. 两直线重合的充要条件是①,②, 由得,由①②可得, 设,由,,可得,可能; 由,B不正确; 由①可得,由②可得,即有,则C,D不正确. 解法二: 如图,易知曲线位于分段的两个区间,且两段属于一凹一凸模型,故可以类比两圆相离时的内公切线,两区间一定属于同一单调区间,时,属于单调增区间,故当时,的单调增区间为,根据图像,可以位于此区间,另一个点B所在区间,不好把握. 故选:A. 1.已知函数的图像在,两个不同点处的切线相互平行,则下面等式可能成立的是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】函数在两点处的切线平行,转化为函数在两点处的导数相等,得到的关系,在结合不等式求的取值范围即可. 【解析】因为,. 所以,. 由因为在,两个不同点处的切线相互平行, 所以,又,所以,故CD错误; 因为且,所以,故A不成立; 当时,.故B成立. 故选:B 2.函数在区间的图象上存在两条相互垂直的切线,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【解题思路】利用导数的几何意义结合导函数的单调性计算即可. 【解答过程】由, 不妨设这两条相互垂直的切线的切点为,且 若,则恒成立,不符合题意,可排除A项; 所以,此时易知单调递增, 要满足题意则需. 故选:D. 3.若函数的图象上存在互相垂直的切线,则实数的值为   . 【答案】 0 【解析】 , 假设函数的图象上存在互相垂直的切线, 不妨设在与处的切线互相垂直 则 因为的值必然存在,即方程必然有解,所以 判别式 所以 解得 或 由于,所以有, 或,且 所以变为:所以 故答案为:0 4.已知函数f(x)=x3-2x2+3x(x∈R)的图象为曲线C.若在曲线C上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C的切点的横坐标的取值范围. 【解答过程】由题意得f′(x)=x2-4x+3,则f′(x)=(x-2)2-1≥-1, 设曲线C的其中一条切线的斜率为k,则由条件可知,, 解得-1≤k<0或k≥1,故由-1≤x2-4x+3<0或x2-4x+3≥1, 得x∈(-∞,2-]∪(1,3)∪[2+,+∞). 题型八:切线斜率或倾斜角范围问题 【例1】过函数图象上一动点作函数图象的切线,则切线的倾斜角的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】依题意,,则, 即切线的斜率的取值范围是, 所以倾斜角的取值范围是. 故选:B 【变式1-1】已知函数f(x)=x3-2x2+3x(x∈R)的图象为曲线C.求过曲线C上任意一点切线斜率的取值范围; 【解题思路】先求导函数,然后根据导函数求出其取值范围,从而可求出曲线C上任意一点处的切线的斜率的取值范围; 【解答过程】由题意得f′(x)=x2-4x+3,则f′(x)=(x-2)2-1≥-1, 即过曲线C上任意一点切线斜率的取值范围是[-1,+∞). 【变式1-2】已知函数,设曲线在点处切线的斜率为,若均不相等,且,则的最小值为 . 【答案】18 【解析】由于, 故, 故,, 则 , 由,得, 由,即,知位于之间, 不妨设,则, 故, 当且仅当,即时等号成立, 故则的最小值为18, 故答案为:18 1.已知曲线与轴交于点,设经过原点的切线为,设上一点横坐标为,若直线,则所在的区间为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由,求导得,设直线与曲线相切的切点坐标为,则直线的斜率为, 直线的方程为,由直线过原点,即,解得, 依题意,直线的斜率为,而点,则直线的方程为, 由消去得,显然是方程的不为零的根, 令,求导得,当时,,当时,, 于是函数在上单调递减,在上单调递增,, 显然,即在上有唯一零点0,而, 则在上有唯一零点,即,又, 所以所在的区间为. 故选:D 2.过函数图像上一个动点作函数的切线,则切线倾斜角范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由题意,函数,可得, 因为,所以,即切线的斜率, 设切线的倾斜角为,则 又因为,所以或, 即切线的倾斜角的范围为. 故选:B. 3.点P在曲线上移动,设点P处切线的倾斜角为,则角的范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由, 则, 则, 又, 所以, 故选:D. 4.已知直线l与曲线相切,则下列直线中可能与l平行的是(    ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【详解】,,则,当且仅当即等号成立, 根据导数的几何意义知,切线的斜率,因为切线与直线l平行,所以l的斜率, 选项A中直线的斜率为,符合题意; 选项B中直线的斜率为,不符合题意; 选项C中直线的斜率为,符合题意; 选项D中直线的斜率为,符合题意; 故选:ACD. 题型九:奇偶函数切线问题 求奇偶函数在某点的切线方程,有两种常见的方法: 1.根据奇偶性求出对称区间的解析式,然后再利用该解析式求导求斜率。 2.根据奇偶函数的性质,奇函数在对称点处的切线斜率相同,偶函数在对称点的切线斜率相反,求出斜率后利用点斜式方程求切线方程 【例1】.已知函数f(x)是偶函数,当x<0时,f(x)=x3﹣x+1,则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为(  ) A.2x+y﹣1=0 B.2x﹣y﹣3=0 C.2x+y﹣3=0 D.2x﹣y﹣1=0 【分析】由已知求出x>0时的函数解析式,求其导函数,再求出x=1时的函数值与导数值,利用直线方程的点斜式得答案. 【解答】解:∵x<0时,f(x)=x3﹣x+1,f(﹣1)=1,且f(x)是偶函数,∴f(1)=1, 设x>0,则﹣x<0,∴f(x)=f(﹣x)=﹣x3+x+1, ∴x>0时,f′(x)=﹣3x2+1,得f′(1)=﹣2, 故曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y﹣1=﹣2(x﹣1), 即2x+y﹣3=0. 故选:C. 【变式1-1】已知f(x)为偶函数,当x≤0时,f(x)=e-x-1-x,则曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程是__y=2x [解析] 当x>0时,-x<0,则f(-x)=ex-1+x.又f(x)为偶函数,所以f(x)=f(-x)=+x,所以当x>0时, f ′(x)=ex-1+1,则曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线的斜率为f ′(1)=2,所以切线方程为y-2=2(x-1),即y=2x. 【变式1-2】已知函数的定义域为,是偶函数,当时,,则曲线在点处的切线斜率为(    ) A. B. C.2 D. 【答案】C 【解析】因为是偶函数,所以函数的图象关于对称,则, 当时,, , ,则, ,即曲线在点处切线的斜率为2. 故选:C. 【变式1-3】已知函数,为的导函数,则 . 【答案】8 【解析】设,显然为奇函数, 又为偶函数, 所以. 故答案为:8 1.已知f(x)=ln(1+x)﹣ln(a﹣bx)是奇函数,则f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为(  ) A.y=2x B.y=x C.y=0 D.y=﹣2x 【分析】根据定义域关于原点对称、奇函数则f(﹣x)+f(x)=0恒成立,求出a,b的值,再利用导数的几何意义求出切线方程. 【解答】解:显然x>﹣1,根据奇函数定义域关于原点对称,所以x≠1, 所以a﹣b×1=0,即a=b, 又f(0)=lna=0,所以a=1, 所以f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x), f′(x)=+,f′(0)=2, 所以切线方程为y=2x. 故选:A. 【点评】本题考查函数奇偶性的判断、导数的几何意义与切线方程的求法,属于中档题. 2.已知为奇函数,且当时,,其中为自然对数的底数,则曲线在点处的切线方程为 . 【答案】 【解析】由题设,当时,,故时,, 所以,而, 故切线方程为,即. 故答案为: 2 学科网(北京)股份有限公司 $$

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导数切线问题(方法+题型+归纳总结)讲义-2025届高三数学一轮复习
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