内容正文:
第02讲 函数的切线问题
【人教A版2019】
模块一
导数的几何意义
1.函数在某点处的导数的几何意义
(1)切线的定义
在曲线y=f(x)上任取一点P(x,f(x)),如果当点P(x,f(x))沿着曲线y=f(x)无限趋近于点(,f())时,割线
P无限趋近于一个确定的位置,这个确定位置的直线T(T是直线T上的一点)称为曲线y=f(x)在点处的切线.
(2)函数在某点处的导数的几何意义
函数y=f(x)在x=处的导数f'()就是切线T的斜率,即==f'().这就
是导数的几何意义.相应地,切线方程为y-f()=f'()(x-).
2.切线方程的求法
(1)已知切点时求切线方程的方法:
①求出函数y=f(x)在x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率;
②在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为y=y0+f'(x0)(x-x0).
(2)切点未知时的解题通法:
①设出切点坐标T(x0,f(x0))(不出现y0);
②利用切点坐标写出切线方程:y=f(x0)+f'(x0)(x-x0);
③将已知条件代入②中的切线方程求解.
3.公切线问题的解题思路
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.
【题型1 求曲线切线的斜率(倾斜角)】
【例1.1】(23-24高二下·重庆·期中)曲线在处的切线的斜率为( )
A. B. C. D.
【解题思路】将函数求导,代入即得切线的斜率.
【解答过程】由题意得,
则所求切线的斜率为.
故选:A.
【例1.2】(23-24高二下·河北承德·阶段练习)曲线在点处的切线的倾斜角为( )
A.30° B.45° C.120° D.135°
【解题思路】根据导数的几何意义求斜率,再求倾斜角.
【解答过程】因为,则,所以,
所以曲线在点处的切线的倾斜角为.
故选:D.
【变式1.1】(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)函数 的图象如图所示,下列不等关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据图象观察斜率的大小结合导数的几何意义可得答案.
【解答过程】从函数 的图象可以看出,点处切线的斜率大于直线的斜率,直线的斜率大于点处切线的斜率,点处切线的斜率大于0,
根据导数的几何意义可得:,即,
故选:C.
【变式1.2】(23-24高二下·北京海淀·期中)若直线过原点,且与函数的图像相切,则该直线的斜率为( )
A.1 B. C. D.
【解题思路】
求导,由切点坐标可得切线斜率,由点斜式即可得切线方程,代入坐标原点即可求解,进而可求斜率.
【解答过程】因为,所以,设切点为,所以 ,
所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,
所以切线方程的斜率为.
故选:B.
【题型2 求在曲线上一点的切线方程、过一点的切线方程】
【例2.1】(23-24高二下·甘肃临夏·期末)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】由题意,对函数进行求导,得到,求出切线方程;
【解答过程】已知,函数定义域为,
可得,
此时,
所以曲线在点处的切线方程为,
即;
故选:B.
【例2.2】(23-24高二下·广东茂名·期中)曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】求导后将代入,求出斜率,再得到切点,运用点斜式即可.
【解答过程】求导得到, ,将代入原函数,得到,即切点;
将代入导函数,得到,即切线斜率.运用点斜式得到切线方程为,化简得到一般式.
故选:B.
【变式2.1】(2024·陕西咸阳·模拟预测)已知函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】先由导数求切线的斜率,再求出切点,结合点斜式方程写出即可.
【解答过程】由,得,
所以,又,
故曲线在点处的切线的方程为,即.
故选:A.
【变式2.2】(23-24高二下·河南洛阳·阶段练习)已知函数,则曲线过坐标原点的切线方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】设切点为,利用导数写出切线方程,将原点坐标代入切线方程,求出的值,即可得出所求切线的方程.
【解答过程】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.
【题型3 已知切线(斜率)求参数】
【例3.1】(23-24高二下·浙江嘉兴·开学考试)已知函数,在点处的切线方程为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】求导,根据导数的几何意义求得参数值.
【解答过程】由,得,
又在点处的切线方程为,
则,
解得,
故选:A.
【例3.2】(23-24高二下·北京通州·期中)若曲线在点处的切线方程为,则( )
A.2 B.0 C. D.
【解题思路】求出导数,将代入后,可得,将代入后可得,进而得到.
【解答过程】由得,
又曲线在点处的切线方程为,
故当时,
又点在上,则,故.
故选:A.
【变式3.1】(23-24高二下·安徽亳州·期末)已知函数是自然对数的底数.若曲线在点处的切线方程是,则的值是( )
A. B. C. D.
【解题思路】求导,根据函数在某点的切线方程得到在点处的切线方程可表示为:,再由切线方程是,建立方程组求解.
【解答过程】因为,所以.
在点处的切线方程可表示为:
,
又因为曲线在点处的切线方程是,
所以解得.
故选:C.
【变式3.2】(23-24高二上·江苏连云港·期末)已知曲线存在过坐标原点的切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】设出切点横坐标,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于的方程,根据此方程应有实数根,求得的取值范围.
【解答过程】∵,
∴,
设切点为,则,切线斜率,
∴切线方程为,
∵切线过原点,
∴,整理得:
∵存在过坐标原点的切线,
∴,解得或,
∴实数的取值范围是.
故选:B.
【题型4 切线的条数问题】
【例4.1】(2024·全国·模拟预测)若过点与曲线相切的直线只有2条,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】求得,求得切线方程,结合题意,转化为方程有2个不等实根,根据二次函数的性质,即可求解.
【解答过程】设过点的直线与曲线相切于点,
由,可得,所以切线的斜率,
整理得,
因为切线有2条,所以切点有2个,即方程有2个不等实根,
则,解得或,
所以的取值范围是.
故选:D.
【例4.2】(23-24高二下·湖南·阶段练习)经过点作曲线的切线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【解题思路】设出切点坐标,写出切线方程
把代入,研究方程根的情况即可.
【解答过程】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4.1】(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)过直线上一点可以作曲线的两条切线,则点横坐标的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据导数的几何意义得出切线方程,再将方程的根的个数问题转化为函数与函数的图象的交点个数问题,结合图象,即可得出答案.
【解答过程】解:由题意得,设切点为,,
,,
则过点的切线方程为,整理得,
由点在切线上,则,即,
因为过直线上一点可以作曲线两条切线,
所以关于的方程有两个不等的实数根,
即函数与函数的图象有两个交点,
,
,
则函数在上单调递增,在上单调递减,且,
时,;时,,
则函数与函数的图象如下图所示:
由图可知,,
故选:C.
【变式4.2】(23-24高三上·湖北·期中)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
【解题思路】根据奇函数确定,求导得到导函数,设出切点,根据切线方程公式计算,计算切线得到答案.
【解答过程】,故,,
,,
设切点为,则,且,
整理得到,解得,,
故切线方程为,
故选:A.
【题型5 两条切线平行、垂直问题】
【例5.1】(23-24高二下·湖北·期末)已知曲线在点处的切线与直线平行,则实数a等于( )
A. B. C.1 D.2
【解题思路】由导数的几何意义求解即可.
【解答过程】因为,所以,
则曲线在点处的切线斜率为,
又因为直线斜率为,
所以,即.
故选:C.
【例5.2】(23-24高二下·江苏苏州·期中)设对于曲线上任一点处的切线,总存在曲线上一点处的切线,使得,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】由题设两曲线任意一点切线斜率分别为、,根据垂直关系及指数函数、正弦函数的性质确定、的范围,进而判断包含关系,即可求参数范围.
【解答过程】由,则的切线斜率为,
由,则的切线斜率为,
而两曲线上总存在切线、有,即,
而,即,故,
所以,解得.
故选:B.
【变式5.1】(23-24高二下·江西新余·阶段练习)函数在点处的切线为.
(1)若与直线平行,求实数的值;
(2)若与直线垂直,求切线的方程.
【解题思路】(1)根据题意,求导得,由导数的几何意义即可得到结果;
(2)根据题意,求得的值,得到切点以及斜率,再由直线的点斜式方程即可得到结果.
【解答过程】(1)由题意可得:,所以在点处的切线斜率为,
因为切线与直线平行,所以,解得;
(2)由(1)可知,切线斜率为,因为切线与直线垂直,
所以,解得,
所以切点为,斜率为,
所以切线方程为,即.
【变式5.2】(23-24高二下·陕西汉中·期中)已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)若曲线在处的切线与曲线在处的切线平行,求的值.
【解题思路】(1)根据导数的几何意义求切线斜率,再求切线方程;
(2)根据(1)的结果,再根据两直线平行的几何关系,列式求解.
【解答过程】(1),,,
所以曲线在处的切线方程为,即;
(2)由(1)可得:曲线在点处的切线方程为,
由,可得曲线在处的切线斜率为,
由题意可得,从而.
【题型6 公切线问题】
【例6.1】(23-24高二下·湖北·期中)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.
【例6.2】(23-24高三·江西·阶段练习)若函数的图象与函数的图象有公切线,且直线与直线互相垂直,则实数( )
A. B. C.或 D.或
【解题思路】根据垂直性质可得,再求导根据导数的几何意义可得切线的方程为,再设函数与直线切于点,列式求解即可
【解答过程】由题知,,令,又,解得,因为,所以切线的方程为.,
设函数与直线切于点,
所以,故,
即,,解得或.
故选:D.
【变式6.1】(23-24高二下·云南楚雄·期末)若直线是曲线与的公切线,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】分别设两曲线上的两个切点坐标,然后利用导数求斜率,用斜率相等建立方程①,再利用两点坐标求斜率再次利用斜率相等建立方程②,解方程组即可求得切点横坐标,最后求得切点与斜率即可得解.
【解答过程】由,得,由,得.
设直线与曲线切于点,与曲线切于点,
则,又,
由方程①②解得,所以直线过点,斜率为1,
即的方程为.
故选:B.
【变式6.2】(23-24高二下·四川绵阳·期中)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A.2 B.3 C.1 D.1.5
【解题思路】设切点分别为、,根据导数几何意义及公切线列方程求参数值即可.
【解答过程】若,则,且,
若,则,且,
又是、的公切线,
设切点分别为、,则,
,则,即.
故选:A.
一、单选题
1.(23-24高二下·湖南益阳·阶段练习)曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据导数的几何意义,即可求解.
【解答过程】由函数,得,
则,,
所以曲线在处的切线方程为,即.
故选:D.
2.(23-24高二下·广东梅州·期中)已知函数的导函数为,的图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据已知条件作出切线,利用导数的几何意义及斜率的定义即可得.
【解答过程】依次作出函数在处的切线,如图所示:
根据导数的几何意义及图形中切线的斜率可知,
.
故选:B.
3.(23-24高二上·湖南·阶段练习)已知直线与曲线相切,则的值为( )
A. B. C.2 D.1
【解题思路】设切点坐标为,求导,从而有斜率,再由点在曲线上求解.
【解答过程】解:设切点坐标为,
因为,所以,
所以切线的斜率,
又,即,解得,
所以由,得.
故选:D.
4.(23-24高二下·全国·课后作业)函数的图象如图所示,它的导函数为,下列导数值排序正确的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】利用导数的几何意义以及切线斜率的变化可得出结论.
【解答过程】由图象可知,函数在上单调递增,所以当时,,
即,,,
又因为曲线在点处切线的斜率随着的增大而减小,即在点处切线的斜率随着的增大而减小,
故.
故选:A.
5.(23-24高二下·安徽合肥·期中)函数的图象在点处的切线也是抛物线的切线,则( )
A.1 B.3 C.6 D.2
【解题思路】根据导数得出函数与抛物线在点处的切线的斜率,根据已知两切线相同即可得出答案.
【解答过程】,则,则在点处的切线的斜率为,
,则,则在点处的切线的斜率为,
函数的图象在点处的切线也是抛物线的切线,
则,即,
故选:C.
6.(23-24高二下·江西·期中)设曲线在点处的切线与直线平行,则实数( )
A. B.
C. D.
【解题思路】
根据导数求解,由两直线平行斜率相等即可求解.
【解答过程】由得,故,
由于点处的切线与直线平行,且直线的斜率为,所以,
故选:C.
7.(23-24高二下·山东枣庄·阶段练习)点是曲线上任意一点,则点到直线的距离的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
【解题思路】问题转化为过点的切线与直线平行时,点P到直线的距离最小,利用导数的几何意义求得点的坐标,再用点到直线的距离公式即可求得答案.
【解答过程】因为点是曲线上任意一点,
所以当点处的切线和直线平行时,点到直线的距离最小.
因为直线的斜率等于1,曲线的导数,
令,可得或(舍去),
所以在曲线上与直线平行的切线经过的切点坐标为,
所以点P到直线的最小距离为.
故选:D.
8.(2024·全国·模拟预测)若过点可作函数图象的两条切线,则必有( )
A. B.
C. D.
【解题思路】设切点为,,求导,根据导数的几何意义可得有两个正根,利用判别式及根与系数关系列不等式可得解.
【解答过程】设切点为,,
又,所以切线斜率,
所以切线方程为,
又切线过点,
则,,
即,
由过点可作两条切线,
所以有两个正根,
即,整理可得,
故选:C.
二、多选题
9.(23-24高二下·贵州黔东南·阶段练习)已知函数的图象如图所示,若为的导函数,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据导数的几何意义结合图象即可判断各选项.
【解答过程】对于AB,由图可知,,所以,A错B对;
对于CD,由图可知,,所以C错D对.
故选:BD.
10.(23-24高二下·湖南·期中)过点作曲线的切线,则切线方程可能是( )
A.
B.
C.
D.
【解题思路】先设出切点的坐标,求出导函数,再将切点横坐标代入导函数求出切线的斜率,结合切点坐标写出切线方程,再将点P的坐标代入切线方程,进而解出切点横坐标,最后得到答案.
【解答过程】
∵.设曲线的切点为,则,.
∴切线方程为.
又切线经过点,则,解得或,
∴切点为时,切线方程为;切点为时,切线方程为.
故选:AB.
11.(2024·全国·模拟预测)已知函数,若经过点且与曲线相切的直线有两条,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】设出切点并根据导函数性质设出过切点的切线方程,参变分离构建新函数,求导画出草图即可根据条件得出答案.
【解答过程】设切点为,
由,
得,
则过切点的切线方程为:,
把代入,得,
即,
令,
则,
则当时,,
当时,,
的增区间为与,减区间为,
做出草图如下:
因为过点且与曲线相切的直线有两条,则或,
则或,
故选:AC.
三、填空题
12.(24-25高二·全国·单元测试)已知曲线y=f(x)在点M(2,f(2))处的切线方程是y=2x+3,则f(2)+f′(2)的值为 9 .
【解题思路】根据导数的几何意义,进行求解即可.
【解答过程】y=f(x)在点M(2,f(2))处的切线方程是y=2x+3,
∴f(2)=2×2+3=4+3=7,
切线的斜率k=2,即f′(2)=2,
则f(2)+f′(2)=7+2=9,
故答案为:9.
13.(23-24高二下·山西忻州·期末)若函数的图象在点处的切线恰好经过点(2,3),则a= -1 .
【解题思路】先求导,然后分别求出,表示出切线方程,最后将点(2,3)代入切线方程即可求出答案.
【解答过程】由题可知,则.
又,所以的图象在点处的切线方程为,即.因为点(2,3)在切线上,所以,解得.
故答案为:-1.
14.(23-24高二下·辽宁沈阳·期中)若直线是曲线与曲线的公切线,则 5 .
【解题思路】由直线是曲线的切线求解,可得切线方程,再设直线与曲线的切点,由切点处的导数值等于切线的斜率,且切点处的函数值相等列式求解n,则答案可求.
【解答过程】由,得,由,解得,
则直线与曲线相切于点,
∴,得,
∴直线是曲线的切线,
由,得,设切点为,
则,且,联立可得,
解得,所以.
∴.
故答案为:5.
四、解答题
15.(23-24高二上·江苏·课前预习)已知抛物线,求:
(1)抛物线上哪一点处的切线的倾斜角为45°?
(2)抛物线上哪一点处的切线平行于直线?
(3)抛物线上哪一点处的切线垂直于直线?
【解题思路】(1)运用导数的几何意义,结合直线斜率与直线倾斜角之间的关系进行求解即可;
(2)运用导数的几何意义,结合互相平行直线的性质进行求解即可;
(3)运用导数的几何意义,结合互相垂直直线的性质进行求解即可;
【解答过程】(1)由,设切点为,
因为切线的倾斜角为45°,
所以切线的斜率为,因此有;
(2)由,设切点为,
因为切线切线平行于直线,
所以切线的斜率为,因此有;
(3)由,设切点为,
因为切线线垂直于直线,
所以切线的斜率为,因此有.
16.(23-24高二下·河北·开学考试)已知函数(,)的图象过点,且.
(1)求,的值;
(2)求曲线过点的切线方程.
【解题思路】(1)根据题意可得,由, 可得,联立即可得解;
(2)由可设曲线上的切点为,利用导数的几何意义可得切线斜率为,利用点斜式可得切线方程,带入点,即可得解.
【解答过程】(1)因为函数的图象过点,所以①.
又,,所以②,
由①②解得,.
(2)由(1)知,
设所求切线在曲线上的切点为,则,
所以切线方程为,
又切线过点,所以,
可得,
,
,解得,
所以切点为,切线方程为.
故曲线过点的切线方程为.
17.(23-24高二上·重庆·期末)已知曲线,
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求过点且与曲线相切的直线方程.
【解题思路】(1)求得,得到,结合直线的点斜式方程,即可求解;
(2)设切点为,求得切线方程为,结合点在直线上,列出方程求得,进而求得过点的切线方程.
【解答过程】(1)解:由函数,可得,可得,
即曲线在点处的切线斜率为,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)解:因为点不在曲线上,
设切点为,所以,
所以切线方程为,
又因为在直线上,所以,
即,解得或.
当切点为时,切线方程为;
当切点为时,切线的斜率为,此时切线方程为,
综上所述,过点且与曲线相切的直线方程为:或.
18.(23-24高二下·全国·课后作业)已知曲线
(1)求过点的切线方程;
(2)求满足斜率为的曲线的切线方程.
【解题思路】(1)根据导数的定义求出函数的导函数,设过点的切线的切点为,再根据导数的几何意义即可得解;
(2)设斜率为的切线的切点为,根据导数的几何意义求出参数,从而可得出答案.
【解答过程】(1),
设过点的切线的切点为,
则,即该切线的斜率,
因为点,在切线上,所以,
解得,故切线的斜率,
故曲线过点的切线方程为,即;
(2)设斜率为的切线的切点为,
由(1),知,得,
所以切点坐标为或,
故满足斜率为的曲线的切线方程为或,
即或.
19.(23-24高二下·江西·期中)已知函数,.
(1)当时,求曲线在处的切线方程.
(2)若,是否存在直线与曲线和都相切?若存在,求出直线的方程(若直线的方程含参数,则用表示);若不存在,请说明理由.
【解题思路】(1)根据导数的几何意义,先求导数得到切线的斜率,利用点斜式可得方程;
(2)先求两个函数的导数,利用公切线建立等量关系,求解方程可得答案.
【解答过程】(1)当时,,,.
曲线在处的切线方程为,即.
(2)设直线与曲线相切于点,与曲线相切于点,,.
曲线在点A处的切线为,
与曲线相切于点,
则且(*),
由,则,
代入(*)得,
解得或.
当时,直线.当时,,直线.
故存在直线与曲线和都相切,直线的方程为或.
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第02讲 函数的切线问题
【人教A版2019】
模块一
导数的几何意义
1.函数在某点处的导数的几何意义
(1)切线的定义
在曲线y=f(x)上任取一点P(x,f(x)),如果当点P(x,f(x))沿着曲线y=f(x)无限趋近于点(,f())时,割线
P无限趋近于一个确定的位置,这个确定位置的直线T(T是直线T上的一点)称为曲线y=f(x)在点处的切线.
(2)函数在某点处的导数的几何意义
函数y=f(x)在x=处的导数f'()就是切线T的斜率,即==f'().这就
是导数的几何意义.相应地,切线方程为y-f()=f'()(x-).
2.切线方程的求法
(1)已知切点时求切线方程的方法:
①求出函数y=f(x)在x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率;
②在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为y=y0+f'(x0)(x-x0).
(2)切点未知时的解题通法:
①设出切点坐标T(x0,f(x0))(不出现y0);
②利用切点坐标写出切线方程:y=f(x0)+f'(x0)(x-x0);
③将已知条件代入②中的切线方程求解.
3.公切线问题的解题思路
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.
【题型1 求曲线切线的斜率(倾斜角)】
【例1.1】(23-24高二下·重庆·期中)曲线在处的切线的斜率为( )
A. B. C. D.
【例1.2】(23-24高二下·河北承德·阶段练习)曲线在点处的切线的倾斜角为( )
A.30° B.45° C.120° D.135°
【变式1.1】(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)函数 的图象如图所示,下列不等关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1.2】(23-24高二下·北京海淀·期中)若直线过原点,且与函数的图像相切,则该直线的斜率为( )
A.1 B. C. D.
【题型2 求在曲线上一点的切线方程、过一点的切线方程】
【例2.1】(23-24高二下·甘肃临夏·期末)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【例2.2】(23-24高二下·广东茂名·期中)曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【变式2.1】(2024·陕西咸阳·模拟预测)已知函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2.2】(23-24高二下·河南洛阳·阶段练习)已知函数,则曲线过坐标原点的切线方程为( )
A. B. C. D.
【题型3 已知切线(斜率)求参数】
【例3.1】(23-24高二下·浙江嘉兴·开学考试)已知函数,在点处的切线方程为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【例3.2】(23-24高二下·北京通州·期中)若曲线在点处的切线方程为,则( )
A.2 B.0 C. D.
【变式3.1】(23-24高二下·安徽亳州·期末)已知函数是自然对数的底数.若曲线在点处的切线方程是,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式3.2】(23-24高二上·江苏连云港·期末)已知曲线存在过坐标原点的切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【题型4 切线的条数问题】
【例4.1】(2024·全国·模拟预测)若过点与曲线相切的直线只有2条,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例4.2】(23-24高二下·湖南·阶段练习)经过点作曲线的切线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【变式4.1】(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)过直线上一点可以作曲线的两条切线,则点横坐标的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式4.2】(23-24高三上·湖北·期中)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
【题型5 两条切线平行、垂直问题】
【例5.1】(23-24高二下·湖北·期末)已知曲线在点处的切线与直线平行,则实数a等于( )
A. B. C.1 D.2
【例5.2】(23-24高二下·江苏苏州·期中)设对于曲线上任一点处的切线,总存在曲线上一点处的切线,使得,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式5.1】(23-24高二下·江西新余·阶段练习)函数在点处的切线为.
(1)若与直线平行,求实数的值;
(2)若与直线垂直,求切线的方程.
【变式5.2】(23-24高二下·陕西汉中·期中)已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)若曲线在处的切线与曲线在处的切线平行,求的值.
【题型6 公切线问题】
【例6.1】(23-24高二下·湖北·期中)若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A.26 B.23 C.15 D.11
【例6.2】(23-24高三·江西·阶段练习)若函数的图象与函数的图象有公切线,且直线与直线互相垂直,则实数( )
A. B. C.或 D.或
【变式6.1】(23-24高二下·云南楚雄·期末)若直线是曲线与的公切线,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【变式6.2】(23-24高二下·四川绵阳·期中)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A.2 B.3 C.1 D.1.5
一、单选题
1.(23-24高二下·湖南益阳·阶段练习)曲线在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·广东梅州·期中)已知函数的导函数为,的图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·湖南·阶段练习)已知直线与曲线相切,则的值为( )
A. B. C.2 D.1
4.(23-24高二下·全国·课后作业)函数的图象如图所示,它的导函数为,下列导数值排序正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高二下·安徽合肥·期中)函数的图象在点处的切线也是抛物线的切线,则( )
A.1 B.3 C.6 D.2
6.(23-24高二下·江西·期中)设曲线在点处的切线与直线平行,则实数( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高二下·山东枣庄·阶段练习)点是曲线上任意一点,则点到直线的距离的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
8.(2024·全国·模拟预测)若过点可作函数图象的两条切线,则必有( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.(23-24高二下·贵州黔东南·阶段练习)已知函数的图象如图所示,若为的导函数,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(23-24高二下·湖南·期中)过点作曲线的切线,则切线方程可能是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2024·全国·模拟预测)已知函数,若经过点且与曲线相切的直线有两条,则实数的值为( )
A. B. C. D.
三、填空题
12.(24-25高二·全国·单元测试)已知曲线y=f(x)在点M(2,f(2))处的切线方程是y=2x+3,则f(2)+f′(2)的值为 .
13.(23-24高二下·山西忻州·期末)若函数的图象在点处的切线恰好经过点(2,3),则a= .
14.(23-24高二下·辽宁沈阳·期中)若直线是曲线与曲线的公切线,则 .
四、解答题
15.(23-24高二上·江苏·课前预习)已知抛物线,求:
(1)抛物线上哪一点处的切线的倾斜角为45°?
(2)抛物线上哪一点处的切线平行于直线?
(3)抛物线上哪一点处的切线垂直于直线?
16.(23-24高二下·河北·开学考试)已知函数(,)的图象过点,且.
(1)求,的值;
(2)求曲线过点的切线方程.
17.(23-24高二上·重庆·期末)已知曲线,
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求过点且与曲线相切的直线方程.
18.(23-24高二下·全国·课后作业)已知曲线
(1)求过点的切线方程;
(2)求满足斜率为的曲线的切线方程.
19.(23-24高二下·江西·期中)已知函数,.
(1)当时,求曲线在处的切线方程.
(2)若,是否存在直线与曲线和都相切?若存在,求出直线的方程(若直线的方程含参数,则用表示);若不存在,请说明理由.
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