内容正文:
专题14 导数的概念与运算
【题型归纳目录】
题型一:导数的定义及变化率问题
题型二:导数的运算
题型三:在点P处的切线
题型四:过点P的切线
题型五:公切线问题
题型六:已知切线或切点求参数问题
题型七:切线平行、垂直、重合问题
题型八:利用导数的几何意义求最值问题
【高考考情分析】
考点要求
考题统计
复习目标
(1)导数的定义
(2)导数的运算
(3)导数的几何意义
2024年甲卷第6题,5分
2024年I卷第13题,5分
2023年甲卷第8题,5分
2022年I卷第15题,5分
2021年甲卷第13题,5分
2021年I卷第7题,5分
(1)了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数.
(2)通过函数图象,理解导数的几何意义.
(3)能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数的导数.
【知识点思维导图】
【知识点梳理】
知识点一:导数的概念和几何性质
1、概念
函数在处瞬时变化率是,我们称它为函数在处的导数,记作或.
知识点诠释:
①增量可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0.的意义:与0之间距离要多近有多近,即可以小于给定的任意小的正数;
②当时,在变化中都趋于0,但它们的比值却趋于一个确定的常数,即存在一个常数与无限接近;
③导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率.如瞬时速度即是位移在这一时
刻的瞬间变化率,即.
2、几何意义
函数在处的导数的几何意义即为函数在点处的切线的斜率.
3、物理意义
函数在点处的导数是物体在时刻的瞬时速度,即;在点的导数是物体在时刻的瞬时加速度,即.
题型一:导数的定义及变化率问题
【典例1-1】设函数在处的导数存在,则等于( )
A. B. C. D.
【典例1-2】已知函数在处可导,且则( )
A. B. C. D.2
【变式1-1】若,则( )
A. B. C. D.
【变式1-2】函数在区间上的平均变化率等于时的瞬时变化率,则( )
A.1 B. C.2 D.
知识点二:导数的运算
1、求导的基本公式
基本初等函数
导函数
(为常数)
2、导数的四则运算法则
(1)函数和差求导法则:;
(2)函数积的求导法则:;
(3)函数商的求导法则:,则.
3、复合函数求导数
复合函数的导数和函数,的导数间关系为:
题型二:导数的运算
【典例2-1】求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【典例2-2】求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【变式2-1】求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式2-2】求下列函数的导函数.
(1);
(2).
【方法技巧与总结】
1、在点的切线方程
切线方程的计算:函数在点处的切线方程为,抓住关键.
2、过点的切线方程
设切点为,则斜率,过切点的切线方程为:,
又因为切线方程过点,所以然后解出的值.(有几个值,就有几条切线)
注意:在做此类题目时要分清题目提供的点在曲线上还是在曲线外.
题型三:在点P处的切线
【典例3-1】(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(2023年高考全国甲卷数学(文)真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)曲线在点处的切线方程为 .
【变式3-2】(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))函数的图像在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))已知曲线在点处的切线方程为,则
A. B. C. D.
【变式3-4】(2019年天津市高考数学试卷(文科)) 曲线在点处的切线方程为 .
【变式3-5】(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))曲线在点处的切线方程为 .
题型四:过点P的切线
【典例4-1】(2022年新高考全国I卷数学真题)若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是 .
【典例4-2】(2022年新高考全国II卷数学真题)曲线过坐标原点的两条切线的方程为 , .
【变式4-1】(2021年全国新高考I卷数学试题)若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】过点作曲线的切线,写出其中的一条切线方程 .
【变式4-3】(2025·高三·江西吉安·期末)过点作曲线的切线的斜率为 .
题型五:公切线问题
【典例5-1】(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))若直线l与曲线y=和x2+y2=都相切,则l的方程为( )
A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y=x+1 D.y=x+
【典例5-2】(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则 .
【变式5-1】(2022年高考全国甲卷数学(文)真题)已知函数,曲线在点处的切线也是曲线的切线.
(1)若,求a;
(2)求a的取值范围.
【变式5-2】若直线是曲线与的公切线,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
题型六:已知切线或切点求参数问题
【典例6-1】(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))曲线的一条切线的斜率为2,则该切线的方程为 .
【典例6-2】(2025·高三·山东青岛·期末)已知函数的图象在点处的切线过点,则 .
【变式6-1】(2025·高三·内蒙古赤峰·期末)已知直线与曲线相切,则实数的值为 .
【变式6-2】已知直线与函数的图象相切,则 .
题型七:切线平行、垂直、重合问题
【典例7-1】(2021年全国新高考II卷数学试题)已知函数,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则取值范围是 .
【典例7-2】已知曲线在处的切线与直线垂直,则的值为( )
A.4 B.2 C. D.
【变式7-1】设曲线在点处的切线与直线平行,则实数( )
A. B.
C. D.
题型八:利用导数的几何意义求最值问题
【典例8-1】(2019年江苏省高考数学试卷)在平面直角坐标系中,P是曲线上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是 .
【典例8-2】已知为曲线上的一动点,为直线上的一动点,则当的坐标为 时,最小,此时最小值为 .
【变式8-1】已知点P是曲线上一点,若点P到直线的距离最小,则点P的坐标为 .
【强化测试】
1.设是定义在R上的可导函数,若(a为常数),则( )
A. B. C. D.
2.(2025·高三·辽宁大连·期中)直线是曲线和的公切线,则( )
A. B. C.或 D.
3.若曲线在点处的切线与直线垂直,则实数a的值为( )
A.1 B. C.2 D.3
4.已知,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
5.(2025·甘肃兰州·一模)若函数(e为自然对数的底)的一条切线与x轴平行,则切点的坐标为( )
A. B. C. D.
6.(2025·福建莆田·二模)曲线在点处切线的斜率为,则的坐标为( )
A. B. C. D.
7.(2025·山东聊城·一模)曲线在处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
8.已知函数的图像在点处的切线与直线垂直,则实数的值为( )
A. B. C.2 D.1
9.已知,则 ( )
A. B. C.1 D.0
10.当某种针剂药注入人体后,血液中该药的浓度C与时间t的关系式近似满足其中,则血液中该药的浓度,在时的瞬时变化率约是时的瞬时变化率的多少倍( )
A. B. C. D.
11.(2025·高三·山西·开学考试)已知曲线在处的切线的倾斜角为,则( )
A. B.2 C.3 D.0
12.已知函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
13.(2025·山东济宁·一模)曲线与和分别交于两点,设曲线在处的切线斜率为在处的切线斜率为,若,则( )
A. B. C. D.
14.(2025·贵州安顺·模拟预测)已知直线与曲线相切,则的值为( )
A. B. C. D.1
15.(河南省名校学术联盟2025届高三模拟冲刺(六)数学试题)过原点且与曲线相切的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
16.(多选题)下列命题正确的是( )
A.
B.已知函数在上可导,若,则
C.已知函数,若,则
D.设函数的导函数为,且,则
17.(多选题)若直线与曲线相切,则的值可以为( )
A. B.2 C.4 D.5
18.(多选题)设为实数,则直线能作为下列曲线的切线的是( )
A. B.
C. D.
19.(多选题)若直线是函数图象的一条切线,则函数可以是( )
A. B. C. D.
20.(2025·黑龙江·模拟预测)若过点可作出曲线的三条切线,则的取值范围是
21.(2025·福建福州·模拟预测)若曲线与曲线相切,则 .
22.已知函数是定义在R上的函数,,且曲线在点处的切线斜率为,则 .
23.设函数,若曲线在点处的切线与抛物线也相切,则的值为 .
24.(2025·高三·贵州黔东南·期末)若直线是曲线和曲线的一条公切线,则 .
25.已知点在函数的图象上,点在直线上,则两点之间距离的最小值是 .
26.最优化原理是要求在目前存在的多种可能的方案中,选出最合理的,达到事先规定的最优目标的方案,这类问题称之为最优化问题.为了解决实际生活中的最优化问题,我们常常需要在数学模型中求最大值或者最小值.下面是一个有关曲线与直线上点的距离的最值问题,请你利用所学知识来解答:若点是曲线上任意一点,则到直线的距离的最小值为 .
27.已知函数,若第一象限内的点在曲线上,则到直线的距离的最小值为 .
28.(2025·四川成都·二模)设函数,若的图象过点,且曲线在处的切线也过点,则 .
29.曲线过坐标原点的两条切线的方程为 .
30.已知函数,则 .
31.(2025·重庆·模拟预测)已知函数,则曲线在点处的切线方程为 .
32.已知函数的图像在处的切线与直线垂直,则实数 .
33.设为曲线上的点,且曲线在点处切线的倾斜角的取值范围为,则点横坐标的取值范围为 .
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专题14 导数的概念与运算
【题型归纳目录】
题型一:导数的定义及变化率问题
题型二:导数的运算
题型三:在点P处的切线
题型四:过点P的切线
题型五:公切线问题
题型六:已知切线或切点求参数问题
题型七:切线平行、垂直、重合问题
题型八:利用导数的几何意义求最值问题
【高考考情分析】
考点要求
考题统计
复习目标
(1)导数的定义
(2)导数的运算
(3)导数的几何意义
2024年甲卷第6题,5分
2024年I卷第13题,5分
2023年甲卷第8题,5分
2022年I卷第15题,5分
2021年甲卷第13题,5分
2021年I卷第7题,5分
(1)了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数.
(2)通过函数图象,理解导数的几何意义.
(3)能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数的导数.
【知识点思维导图】
【知识点梳理】
知识点一:导数的概念和几何性质
1、概念
函数在处瞬时变化率是,我们称它为函数在处的导数,记作或.
知识点诠释:
①增量可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0.的意义:与0之间距离要多近有多近,即可以小于给定的任意小的正数;
②当时,在变化中都趋于0,但它们的比值却趋于一个确定的常数,即存在一个常数与无限接近;
③导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率.如瞬时速度即是位移在这一时
刻的瞬间变化率,即.
2、几何意义
函数在处的导数的几何意义即为函数在点处的切线的斜率.
3、物理意义
函数在点处的导数是物体在时刻的瞬时速度,即;在点的导数是物体在时刻的瞬时加速度,即.
题型一:导数的定义及变化率问题
【典例1-1】设函数在处的导数存在,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】.
故选:D
【典例1-2】已知函数在处可导,且则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【解析】因为函数在处可导,且,
所以.
故选:A
【变式1-1】若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,则,
所以,
故选:C.
【变式1-2】函数在区间上的平均变化率等于时的瞬时变化率,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【解析】易知平均变化率为,
可得,瞬时变化率为,
因此,解得.
故选:A
知识点二:导数的运算
1、求导的基本公式
基本初等函数
导函数
(为常数)
2、导数的四则运算法则
(1)函数和差求导法则:;
(2)函数积的求导法则:;
(3)函数商的求导法则:,则.
3、复合函数求导数
复合函数的导数和函数,的导数间关系为:
题型二:导数的运算
【典例2-1】求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【解析】(1),
(2)
(3)方法一 :
,
;
方法二:
;
【典例2-2】求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【解析】(1).
(2).
(3).
(4),
.
(5)令,
则,
即.
【变式2-1】求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1).
(2)∵,
∴.
(3).
(4).
【变式2-2】求下列函数的导函数.
(1);
(2).
【解析】(1);
(2)
.
【方法技巧与总结】
1、在点的切线方程
切线方程的计算:函数在点处的切线方程为,抓住关键.
2、过点的切线方程
设切点为,则斜率,过切点的切线方程为:,
又因为切线方程过点,所以然后解出的值.(有几个值,就有几条切线)
注意:在做此类题目时要分清题目提供的点在曲线上还是在曲线外.
题型三:在点P处的切线
【典例3-1】(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所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.
【典例3-2】(2023年高考全国甲卷数学(文)真题)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
【变式3-1】(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【解析】由题,当时,,故点在曲线上.
求导得:,所以.
故切线方程为.
故答案为:.
【变式3-2】(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))函数的图像在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】,,,,
因此,所求切线的方程为,即.
故选:B.
【变式3-3】(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))已知曲线在点处的切线方程为,则
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】通过求导数,确定得到切线斜率的表达式,求得,将点的坐标代入直线方程,求得.
,
将代入得,故选D.
【变式3-4】(2019年天津市高考数学试卷(文科)) 曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【解析】,
当时其值为,
故所求的切线方程为,即.
【变式3-5】(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))曲线在点处的切线方程为 .
【答案】.
【解析】
所以,
所以,曲线在点处的切线方程为,即.
题型四:过点P的切线
【典例4-1】(2022年新高考全国I卷数学真题)若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是 .
【答案】
【解析】∵,∴,
设切点为,则,切线斜率,
切线方程为:,
∵切线过原点,∴,
整理得:,
∵切线有两条,∴,解得或,
∴的取值范围是,
故答案为:
【典例4-2】(2022年新高考全国II卷数学真题)曲线过坐标原点的两条切线的方程为 , .
【答案】
【解析】[方法一]:化为分段函数,分段求
分和两种情况,当时设切点为,求出函数
导函数,即可求出切线的斜率,从而表示出切线方程,再根据切线过坐标原点求出,即可求出切线方程,当时同理可得;
因为,
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;故答案为:;
[方法二]:根据函数的对称性,数形结合
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
因为是偶函数,图象为:
所以当时的切线,只需找到关于y轴的对称直线即可.
【变式4-1】(2021年全国新高考I卷数学试题)若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B.
C. D.
【答案】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.
解法二:画出函数曲线的图象如图所示,根据直观即可判定点在曲线下方和轴上方时才可以作出两条切线.由此可知.
故选:D.
【变式4-2】过点作曲线的切线,写出其中的一条切线方程 .
【答案】(答案不唯一)
【解析】由可得,
设过点作曲线的切线的切点为,则,
则该切线方程为,
将点代入切线得,解得或,
所以切点为或,
所以切线方程为或.
故答案为:(答案不唯一)
【变式4-3】(2025·高三·江西吉安·期末)过点作曲线的切线的斜率为 .
【答案】2
【解析】,设切点横坐标为,
故曲线在处的切线方程为l:,
将,代入,得,
解得,∴,
故答案为:2
题型五:公切线问题
【典例5-1】(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))若直线l与曲线y=和x2+y2=都相切,则l的方程为( )
A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y=x+1 D.y=x+
【答案】D
【解析】设直线在曲线上的切点为,则,
函数的导数为,则直线的斜率,
设直线的方程为,即,
由于直线与圆相切,则,
两边平方并整理得,解得,(舍),
则直线的方程为,即.
故选:D.
【典例5-2】(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则 .
【答案】
【解析】由得,,
故曲线在处的切线方程为;
由得,
设切线与曲线相切的切点为,
由两曲线有公切线得,解得,则切点为,
切线方程为,
根据两切线重合,所以,解得.
故答案为:
【变式5-1】(2022年高考全国甲卷数学(文)真题)已知函数,曲线在点处的切线也是曲线的切线.
(1)若,求a;
(2)求a的取值范围.
【解析】(1)由题意知,,,,则在点处的切线方程为,
即,设该切线与切于点,,则,解得,则,解得;
(2),则在点处的切线方程为,整理得,
设该切线与切于点,,则,则切线方程为,整理得,
则,整理得,
令,则,令,解得或,
令,解得或,则变化时,的变化情况如下表:
0
1
0
0
0
则的值域为,故的取值范围为.
【变式5-2】若直线是曲线与的公切线,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】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.
题型六:已知切线或切点求参数问题
【典例6-1】(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))曲线的一条切线的斜率为2,则该切线的方程为 .
【答案】
【解析】设切线的切点坐标为,
,所以切点坐标为,
所求的切线方程为,即.
故答案为:.
【典例6-2】(2025·高三·山东青岛·期末)已知函数的图象在点处的切线过点,则 .
【答案】5
【解析】由题设,且,则,
所以切线方程为过点,
所以,则.
故答案为:5
【变式6-1】(2025·高三·内蒙古赤峰·期末)已知直线与曲线相切,则实数的值为 .
【答案】
【解析】直线过定点,
,设直线与曲线的切点坐标为,
则,
则,∴.
故答案为:
【变式6-2】已知直线与函数的图象相切,则 .
【答案】
【解析】由题为增函数,且,设切点为,
则,故解得.
故答案为:.
题型七:切线平行、垂直、重合问题
【典例7-1】(2021年全国新高考II卷数学试题)已知函数,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则取值范围是 .
【答案】
【解析】由题意,,则,
所以点和点,,
所以,
所以,
所以,
同理,
所以.
故答案为:
【典例7-2】已知曲线在处的切线与直线垂直,则的值为( )
A.4 B.2 C. D.
【答案】B
【解析】因为,可得,
即曲线在处的切线斜率为,
且直线的斜率为,
由题意可得:,解得.
故选:B.
【变式7-1】设曲线在点处的切线与直线平行,则实数( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】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
题型八:利用导数的几何意义求最值问题
【典例8-1】(2019年江苏省高考数学试卷)在平面直角坐标系中,P是曲线上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是 .
【答案】4.
【解析】当直线平移到与曲线相切位置时,切点Q即为点P到直线的距离最小.
由,得,,
即切点,
则切点Q到直线的距离为,
故答案为.
【典例8-2】已知为曲线上的一动点,为直线上的一动点,则当的坐标为 时,最小,此时最小值为 .
【答案】
【解析】如图所示,当直线与曲线相切且与直线平行时,切点到直线的距离即为的最小值.
令,解得:,,.
故答案为:;.
【变式8-1】已知点P是曲线上一点,若点P到直线的距离最小,则点P的坐标为 .
【答案】
【解析】由题意知,曲线,,令,得(舍),所以函数在上单调递减,在上单调递增,如下图所示,为曲线与直线在坐标系中的位置.
在点P的切线与直线平行时,此时曲线上的点P到直线的距离最小.设,则,则,解得(舍去),所以.
故答案为:
【强化测试】
1.设是定义在R上的可导函数,若(a为常数),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】.
故选:A
2.(2025·高三·辽宁大连·期中)直线是曲线和的公切线,则( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【解析】对于,设切点为,求导得,
则在该点处的斜率为,
则切线方程为:,即,
对于,设切点为,求导得,
则在该点处的斜率为,
则切线方程为:,即,
因为是公切线,
所以,即,
所以,即,
所以
即或,解得或,
当时,此时,,所以
当时,此时,,所以,
所以或,
故选:C.
3.若曲线在点处的切线与直线垂直,则实数a的值为( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】D
【解析】由,求导,
则在点处的切线的斜率为,
而在点处的切线与直线垂直,
则,故.
故选:D
4.已知,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题可得,
则,
故切点为,切线在该点处的斜率为,
故曲线在点处的切线方程为,即.
故选:A.
5.(2025·甘肃兰州·一模)若函数(e为自然对数的底)的一条切线与x轴平行,则切点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设切点坐标为,函数,所以,
因为切线与x轴平行,所以,解得,,故切点坐标为
故选:B
6.(2025·福建莆田·二模)曲线在点处切线的斜率为,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,令,则,故,
当时,,即的坐标为.
故选:B.
7.(2025·山东聊城·一模)曲线在处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对函数求导得,故所求切线斜率为,切点坐标为,
所以,曲线在处的切线方程为,
该切线交轴于点,交轴于点,
因此,曲线在处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为.
故选:D.
8.已知函数的图像在点处的切线与直线垂直,则实数的值为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】D
【解析】由题意可知,,,
因为的图像在点处的切线与直线垂直,
所以,即,解得.
故选:D.
9.已知,则 ( )
A. B. C.1 D.0
【答案】D
【解析】由,可得,
即,又,则,
所以.
故选:D.
10.当某种针剂药注入人体后,血液中该药的浓度C与时间t的关系式近似满足其中,则血液中该药的浓度,在时的瞬时变化率约是时的瞬时变化率的多少倍( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数求导得,
将代入得,将代入得,
则,
故选:B
11.(2025·高三·山西·开学考试)已知曲线在处的切线的倾斜角为,则( )
A. B.2 C.3 D.0
【答案】A
【解析】∵,∴曲线在处的切线的斜率为2,即.
又∵,
故选:A
12.已知函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,得,
所以,得,
所以,,,,
故所求切线方程为,即.
故选:A.
13.(2025·山东济宁·一模)曲线与和分别交于两点,设曲线在处的切线斜率为在处的切线斜率为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为和互为反函数,其图象关于直线对称,
且反比例函数的图象也关于直线对称,
可知点关于直线对称,设,则,
设,则,
由题意可得:,解得或(舍去),
可得,则,所以.
故选:A.
14.(2025·贵州安顺·模拟预测)已知直线与曲线相切,则的值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【解析】设切点坐标为.
∵,
∴,
则,
由②得,,代入①得,,
整理得,解得,故.
故选:A.
15.(河南省名校学术联盟2025届高三模拟冲刺(六)数学试题)过原点且与曲线相切的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】C
【解析】设切点,因为曲线,所以,
所以,所以,
所以或,
当时,所以,所以切线方程为,即;
当时,所以,所以切线方程为,即;
当时,所以,所以切线方程为,即;
所以切线有3条.
故选:C.
16.(多选题)下列命题正确的是( )
A.
B.已知函数在上可导,若,则
C.已知函数,若,则
D.设函数的导函数为,且,则
【答案】BC
【解析】对于A,,A错误;
对于B,由导数定义知,B正确;
对于C,,则,
由,得,解得或(舍去),C正确;
对于D,由,得,
故,D错误,
故选:BC
17.(多选题)若直线与曲线相切,则的值可以为( )
A. B.2 C.4 D.5
【答案】AD
【解析】函数,求导得,
设直线与曲线相切的切点为,
则曲线在点处的切线方程为,
依题意,,解得或,
所以的值可以为或5.
故选:AD
18.(多选题)设为实数,则直线能作为下列曲线的切线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】A:,故无论取何值,都不可能等于2,错;
B:,令,解得,所以直线能作为该曲线的切线,对;
C:,令,解得,所以直线能作为该曲线的切线,对;
D:,故无论取何值,都不可能等于2,错.
故选:BC
19.(多选题)若直线是函数图象的一条切线,则函数可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】直线的斜率为,
由的导数为,故A错;
由的导数为,令,解得,故B对;
由的导数为,而有解,故C对;
由的导数为,令,解得,故D对.
故选:BCD
20.(2025·黑龙江·模拟预测)若过点可作出曲线的三条切线,则的取值范围是
【答案】
【解析】,则过的切线为,即.
由过点可作曲线的三条切线得有3个不等实根.
令,,由得或.
当或,,单调递增;当,,单调递减;
故当时,函数取得极大值为;当时,函数取得极小值为.
要使有3个不等实根,则,即得,即所求m的取值范围是.
故答案为:.
21.(2025·福建福州·模拟预测)若曲线与曲线相切,则 .
【答案】e
【解析】因为与曲线,设切点为,
其中,,
由与相切,则,
故,解得,.
故答案为:
22.已知函数是定义在R上的函数,,且曲线在点处的切线斜率为,则 .
【答案】
【解析】因为,根据题意有,解得.
故答案为:
23.设函数,若曲线在点处的切线与抛物线也相切,则的值为 .
【答案】
【解析】由题意得,则,,
所以曲线在点处的切线方程为,
即,
与抛物线方程联立得,
由,得,即,
令,则,其中,
当时,,递增,
当时,,递减,则,且,则.
故答案为:.
24.(2025·高三·贵州黔东南·期末)若直线是曲线和曲线的一条公切线,则 .
【答案】/
【解析】由可得,令可得,
将代入,可得,
故直线与曲线相切于点,
故直线的方程为.
因为直线与曲线相切,
故联立可得,
则,解得.
故答案为:
25.已知点在函数的图象上,点在直线上,则两点之间距离的最小值是 .
【答案】/
【解析】,得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以当时,函数取值最小值,
如图画出函数和直线的图象,
如图,平移直线至与的图象相切时,此时切点到直线的距离为的最小值,
此时,得,,即,
所以点到直线的距离.
故答案为:
26.最优化原理是要求在目前存在的多种可能的方案中,选出最合理的,达到事先规定的最优目标的方案,这类问题称之为最优化问题.为了解决实际生活中的最优化问题,我们常常需要在数学模型中求最大值或者最小值.下面是一个有关曲线与直线上点的距离的最值问题,请你利用所学知识来解答:若点是曲线上任意一点,则到直线的距离的最小值为 .
【答案】
【解析】对函数求导可得,
其中直线的斜率为2,
则令,即,解得或(舍),
当时,,
则曲线上一点到直线的距离最小,
由点到直线的距离公式可得最小值为.
故答案为:
27.已知函数,若第一象限内的点在曲线上,则到直线的距离的最小值为 .
【答案】/
【解析】由,可得,又点在曲线上,
设,则过点P和平行的切线的斜率为4,
令,则
即得在P处的切线方程为,即,
故和间的距离为
故到直线的距离的最小值为,
故答案为:
28.(2025·四川成都·二模)设函数,若的图象过点,且曲线在处的切线也过点,则 .
【答案】
【解析】函数,求导得,则,而,
因此曲线在处的切线方程为,
依题意,,所以.
故答案为:
29.曲线过坐标原点的两条切线的方程为 .
【答案】,
【解析】先求当时,曲线过原点的切线方程,设切点坐标为,
则由,得切线斜率为,又切线的斜率为,
所以,解得,
代入,得,
所以切线斜率为,切线方程为.
因为为偶函数,所以时切线与的切线关于轴对称,
可求得当时的切线方程为.
综上可知,两条切线方程为.
故答案为:.
30.已知函数,则 .
【答案】
【解析】由得,,
∴.
故答案为:.
31.(2025·重庆·模拟预测)已知函数,则曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【解析】因为,所以,所以,则,从而曲线在点处的切线方程为,整理得.
32.已知函数的图像在处的切线与直线垂直,则实数 .
【答案】1
【解析】由,得,
因为函数的图象在处的切线与直线垂直,
所以,则.
故答案为:1
33.设为曲线上的点,且曲线在点处切线的倾斜角的取值范围为,则点横坐标的取值范围为 .
【答案】
【解析】设,
由倾斜角的取值范围为可得切线斜率为,
又由可得,
因此可得,解得,
因此点横坐标的取值范围为.
故答案为:
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