专题一 微重点1 函数的公切线问题-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考数学复习讲义课件(基础版)(课件PPT+word教案)

2025-04-25
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 -
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 函数与导数
使用场景 高考复习-二轮专题
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 7.97 MB
发布时间 2025-04-25
更新时间 2025-04-25
作者 山东金榜苑文化传媒有限责任公司
品牌系列 步步高·大二轮专题复习
审核时间 2025-04-25
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来源 学科网

内容正文:

函数的公切线问题 微重点1 函数的公切线问题,是导数的重要应用之一,利用导数的几何意义,通过双变量的处理,从而转化为零点问题,主要利用消元与转化,考查构造函数、数形结合能力,培养逻辑推理、数学运算素养. 考情分析 考点一 考点二 求两函数的公切线 与公切线有关的求值问题 专题强化练 内容索引 考点三 考点四 判断公切线条数 求参数的取值范围 考点一 求两函数的公切线 (2024·泉州模拟)已知直线l既是曲线y=ln x的切线,也是曲线y=-ln(-x) 的切线,则直线l的方程为     .  例1 y=x 设直线l与曲线y=ln x的切点为(x1,ln x1)且x1>0, 与曲线y=-ln(-x)的切点为(x2,-ln(-x2))且x2<0, 又(ln x)'=,[-ln(-x)]'=-, 则直线l与曲线y=ln x的切线方程为y-ln x1=(x-x1), 即y=x+ln x1-1, 直线l与曲线y=-ln(-x)的切线方程为y+ln(-x2)=-(x-x2), 即y=-x+1-ln(-x2), 则 故直线l的方程为y=x. 规律方法 求切线方程时,注意区分曲线在某点处的切线和曲线过某点的切线,曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程是y-f(x0) =f'(x0)·(x-x0);求过某点的切线方程,需先设出切点坐标,再依据已知点在切线上求解. (2023·南平模拟)已知曲线y=aln x和曲线y=x2有唯一公共点,且这两条曲线在该公共点处有相同的切线l,则直线l的方程为     .  跟踪演练1 2x-y-e=0 设曲线g(x)=aln x和曲线f(x)=x2在公共点(x0,y0)处的切线相同, 则f'(x)=2x,g'(x)=, 由题意知f(x0)=g(x0),f'(x0)=g'(x0), 即 解得 故切点为(,e), 切线斜率k=f'(x0)=2, 所以切线方程为y-e=2(x-), 即2x-y-e=0. 与公切线有关的求值问题 考点二 (2024·大连模拟)斜率为1的直线l与曲线y=ln(x+a)和圆x2+y2=都相切,则实数a的值为 A.0或2 B.-2或0 C.-1或0 D.0或1 例2 √ 依题意得,设直线l的方程为y=x+b, 由直线和圆x2+y2==,解得b=±1, 当b=1时,y=x+1和y=ln(x+a)相切, 设切点坐标为(x0,x0+1), ∴ 解得 同理当b=-1时,y=x-1和y=ln(x+a)相切,可得a=0. 综上所述,a=2或a=0. 利用导数的几何意义解题,关键是切点,要充分利用切点既在曲线上又在切线上构造方程. 规律方法 (2024·沧州模拟)已知直线l:y=kx是曲线f(x)=ex+1和g(x)=ln x+a的公切线,则实数a=    .  跟踪演练2 3 设直线l与曲线y=f(x)相切于点(x0,y0), 由f'(x)=ex+1,得k=f'(x0)=,因为l与曲线f(x)=ex+1相切, 所以消去y0, 得x0=,解得x0=1. 设l与曲线y=g(x)相切于点(x1,y1), 由g'(x)=,得k=e2=,即e2x1=1, 因为(x1,y1)是l与曲线g(x)=ln x+a的公共点, 所以消去y1, 得e2x1=ln x1+a,即1=ln +a,解得a=3. 判断公切线条数 考点三 (2024·广州模拟)曲线C1:y=x2与曲线C2:y=ln x公切线的条数是 A.0 B.1 C.2 D.3 例3 √ 设公切线与y=x2的切点为(x1,), 与y=ln x的切点为(x2,ln x2), y=x2的导数为y'=2x,y=ln x的导数为y'=, 则在切点(x1,)处的切线方程为y-=2x1(x-x1),即y=2x1x-, 则在切点(x2,ln x2)处的切线方程为 y-ln x2=(x-x2), 即y=x+ln x2-1,∴ 整理得到-ln x1=1+ln 2, 令f(x)=x2-ln x,x∈(0,+∞), 则f'(x)=2x-=, 令f'(x)>0,得x>; 令f'(x)<0,得0<x<, ∴f(x)在区间上单调递减,  在区间上单调递增, f(x)min=f=+ln 2<1+ln 2, 即函数f(x)与y=1+ln 2的图象如图所示, 由图可知,函数f(x)的图象与直线y=1+ln 2有两个交点,则方程-ln x1 =1+ln 2有两个不相等的正根,即曲线C1:y=x2与曲线C2:y=ln x公切线的条数是2. 运用导数与斜率之间的关系可以将两曲线公切线的切点表示出来,构造新的函数,通过零点存在定理判断函数零点个数,即方程解的情况. 规律方法 已知函数f(x)=x3-x,则与曲线y=f(x)和y=x2+均相切的直线l有 A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 跟踪演练3 √ f(x)=x3-x,所以f'(x)=3x2-1, 所以y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线方程为y-(-x1)=(3-1)(x-x1), 整理得y=(3-1)x-2. 设g(x)=x2+,直线l与g(x)的图象相切于点(x2,g(x2)),因为g'(x)=2x, 所以切线方程为y-=2x2(x-x2), 整理得y=2x2x-+, 则 (*) 整理得-2-=-2-=(9-8x1-6)=0, 当9-8x1-6=0时,Δ=82+4×9×6>0,方程有两个非零实数根, x1=0也满足方程,故上述方程有3个解, 所以方程组(*)有3组解,故满足题中条件的直线l有3条. 求参数的取值范围 考点四 (2024·曲靖模拟)已知a>0,若点P为曲线C1:y=+ax-m与曲线C2:y=2a2ln x的交点,且两条曲线在点P处的切线重合,则实数m的取值范围是 A. B. C. D.(-∞,2e] 例4 √ 设点P的横坐标为n(n>0),则由y=+ax-m可得y'=x+a, 又y=2a2ln x可得y'=, 且两条曲线在点P处的切线重合, 所以切线的斜率k=n+a=(a>0),解得n=a或n=-2a(舍去), 即点P的横坐标为a(a>0), 由点P为曲线C1:y=+ax-m与曲线C2:y=2a2ln x的交点, 所以+a2-m=2a2ln a, 即m=-2a2ln a+a2, 令f(a)=-2a2ln a+a2(a>0), 则f'(a)=-4aln a+a=a(1-4ln a), 令f'(a)=0可得a=, 由a>0知,当0<a<时,f'(a)>0, 当a>时,f'(a)<0, 所以f(a)在上单调递减,所以f(a)max=f=, 当a→+∞时,f(a)→-∞, 则实数m的取值范围为. 利用导数的几何意义,构造参数关于切点横坐标或切线斜率k的函数,转化成函数的零点问题或两函数的交点问题,利用函数的性质或图象求解. 规律方法 若曲线y=ln x与曲线y=x2-k有公切线,则实数k的最大值为 A.+ln 2 B.-ln 2 C.+ln 2 D.-ln 2 跟踪演练4 √ 设在曲线y=ln x上的切点为(x1,ln x1),且(ln x)'=, 则切线斜率为, 在曲线y=x2-k上的切点为(x2,-k),且(x2-k)'=2x, 切线斜率为2x2, 所以切线方程分别为y-ln x1=(x-x1), y-+k=2x2(x-x2), 即y=x+ln x1-1,y=2x2x--k, 则 整理得k=ln(2x2)-+1, 设f(x)=ln(2x)-x2+1(x>0), 则f'(x)=-2x=, 令f'(x)>0,得0<x<, 令f'(x)<0,得x>, 故函数f(x)在上单调递增, 在上单调递减, 所以f(x)max=f=+ln =+ln 2, y=f(x)的大致图象如图, 由图可知k≤+ln 2,即k的最大值为+ln 2. 专题强化练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A A B D x2+2x (答案不唯一) 0或 对一对 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 一、单项选择题 1.已知曲线f(x)=ex在点P(0,f(0))处的切线也是曲线g(x)=ln(ax)的一条切线,则实数a的值为 A. B. C.e D.e2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 因为f(x)=ex,所以f(0)=1,f'(x)=ex,所以f'(0)=1, 所以切线方程为y=x+1, 又g(x)=ln(ax),所以g'(x)=, 设切线y=x+1与y=g(x)的切点为(m,n), 可得切线的斜率为=1,即m=1, n=m+1=1+1=2,可得切点为(1,2), 所以2=ln a,解得a=e2. 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 2.已知函数f(x)=ex-ax+b(a,b∈R),g(x)=x2+x,若这两个函数的图象在公共点A(1,2)处有相同的切线,则a-b的值为 A.e-2 B.e+2 C.e D.e2 因为f(x)=ex-ax+b(a,b∈R),g(x)=x2+x, 所以f'(x)=ex-a,g'(x)=2x+1, 因为f(x),g(x)在公共点A(1,2)处有相同的切线, 所以 所以a-b=e-2. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 3.已知函数f(x)=x2-4x+4,g(x)=x-1,则f(x)和g(x)的公切线的条数为 A.3 B.2 C.1 D.0 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 设公切线与f(x)和g(x)分别相切于点(m,f(m)),(n,g(n)),f'(x)=2x-4,g'(x)=-x-2,g'(n)=f'(m)=, 解得m=-+2,代入化简得8n3-8n2+1=0, 构造函数h(x)=8x3-8x2+1, h'(x)=8x(3x-2), 令h'(x)>0,得x<0或x>; 令h'(x)<0,得0<x<, 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 则h(x)在(-∞,0),上单调递增, 在上单调递减,极大值h(0)=1>0,极小值h=-<0,故函数h(x)的图象和x轴有3个交点,方程8n3-8n2+1=0有三个解,故公切线有3条. 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 4.若直线l与函数f(x)=ex,g(x)=ln x的图象分别相切于点A(x1,f(x1)),B(x2,g(x2)),则x1x2-x1+x2等于 A.-2 B.-1 C.1 D.2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 由f(x)=ex,g(x)=ln x, 得f'(x)=ex,g'(x)==, ln =ln ,即x1=-ln x2. 曲线y=f(x)在点A处的切线方程为y=x+(1-x1), 曲线y=g(x)在点B处的切线方程为y=x-1+ln x2,所以(1-x1)=-1+ln x2, 可得(1-x1)=-1-x1, 整理得x1x2-x1+x2=-1. 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 5.已知曲线C1:y=ex+a和曲线C2:y=ln(x+b)+a2(a,b∈R),若存在斜率为1的直线与C1,C2同时相切,则b的取值范围是 A. B.[0,+∞) C.(-∞,1] D. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 令f(x)=ex+a,g(x)=ln(x+b)+a2, 则f'(x)=ex,g'(x)=, 设斜率为1的切线在曲线C1,C2上的切点横坐标分别为x1,x2, 由题知==1, ∴x1=0,x2=1-b, 两点处的切线方程分别为y-(1+a)=x和y-a2=x-(1-b), 故a+1=a2-1+b, 即b=2+a-a2=-+≤. 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 6.(2024·宜宾模拟)写出与函数f(x)=sin 2x在x=0处有公共切线的一个函数g(x)=       .  1 2 3 4 5 6 7 8 答案 二、填空题 x2+2x(答案不唯一) 因为f(x)=sin 2x,所以f'(x)=2cos 2x, 则f'(0)=2,f(0)=0,依题意只需满足g(0)=0,g'(0)=2即可, 不妨令g(x)=x2+2x,则g'(x)=2x+2, 则g'(0)=2,又g(0)=0,符合题意. 7.若直线l为曲线C1:y=x2与曲线C2:y=x3的公切线,则直线l的斜率为      .  曲线C1:y=x2,则y'=2x,曲线C2:y=x3,则y'=3x2, 设直线l与曲线C1的切点坐标为(a,a2),则切线方程为y=2ax-a2, 设直线l与曲线C2的切点坐标为(m,m3),则切线方程为y=3m2x-2m3, ∴ ∴m=0或m=, ∴直线l的斜率为0或. 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 0或 8.若曲线y=kx-1(k<0)与曲线y=ex有三条公切线,则k的取值范围是    .  1 2 3 4 5 6 7 8 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 令f(x)=kx-1(k<0),g(x)=ex, 则f'(x)=-,g'(x)=ex, 设点A(x1,f(x1)),则曲线y=f(x)在点A处的切线为y-f(x1)=f'(x1)(x-x1), 即y=-x+, 设点B(x2,g(x2)),则曲线y=g(x)在点B处的切线为y-g(x2)=g'(x2)(x-x2), 即y=x+(1-x2), 由题意 消去x1得-4k=(1-x2)2, 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 由题意,方程-4k=(1-x)2ex有三个不同的实数根, 令φ(x)=(1-x)2ex, 则φ'(x)=(x2-1)ex=(x-1)(x+1)ex, 当x<-1或x>1时,φ'(x)>0,φ(x)单调递增;  当-1<x<1时,φ'(x)<0,φ(x)单调递减; 故当x=-1时,φ(x)取极大值φ(-1)=; 当x=1时,φ(x)取极小值φ(1)=0, 当x→-∞时,φ(x)→0;当x→+∞时,φ(x)→+∞,y=φ(x)的大致图象如图所示, 由图可知0<-4k<,即-<k<0. 本课结束 THANKS $$ 微重点1 函数的公切线问题 [考情分析] 函数的公切线问题,是导数的重要应用之一,利用导数的几何意义,通过双变量的处理,从而转化为零点问题,主要利用消元与转化,考查构造函数、数形结合能力,培养逻辑推理、数学运算素养. 考点一 求两函数的公切线 例1 (2024·泉州模拟)已知直线l既是曲线y=ln x的切线,也是曲线y=-ln(-x)的切线,则直线l的方程为     .  答案 y=x 解析 设直线l与曲线y=ln x的切点为(x1,ln x1)且x1>0, 与曲线y=-ln(-x)的切点为(x2,-ln(-x2))且x2<0, 又(ln x)'=,[-ln(-x)]'=-, 则直线l与曲线y=ln x的切线方程为y-ln x1=(x-x1), 即y=x+ln x1-1, 直线l与曲线y=-ln(-x)的切线方程为y+ln(-x2)=-(x-x2), 即y=-x+1-ln(-x2), 则解得 故直线l的方程为y=x. [规律方法] 求切线方程时,注意区分曲线在某点处的切线和曲线过某点的切线,曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程是y-f(x0)=f'(x0)·(x-x0);求过某点的切线方程,需先设出切点坐标,再依据已知点在切线上求解. 跟踪演练1 (2023·南平模拟)已知曲线y=aln x和曲线y=x2有唯一公共点,且这两条曲线在该公共点处有相同的切线l,则直线l的方程为     .  答案 2x-y-e=0 解析 设曲线g(x)=aln x和曲线f(x)=x2在公共点(x0,y0)处的切线相同, 则f'(x)=2x,g'(x)=, 由题意知f(x0)=g(x0),f'(x0)=g'(x0), 即 解得 故切点为(,e), 切线斜率k=f'(x0)=2, 所以切线方程为y-e=2(x-), 即2x-y-e=0. 考点二 与公切线有关的求值问题 例2 (2024·大连模拟)斜率为1的直线l与曲线y=ln(x+a)和圆x2+y2=都相切,则实数a的值为(  ) A.0或2 B.-2或0 C.-1或0 D.0或1 答案 A 解析 依题意得,设直线l的方程为y=x+b, 由直线和圆x2+y2=相切可得,=,解得b=±1, 当b=1时,y=x+1和y=ln(x+a)相切, 设切点坐标为(x0,x0+1), ∴ 解得 同理当b=-1时,y=x-1和y=ln(x+a)相切,可得a=0. 综上所述,a=2或a=0. [规律方法] 利用导数的几何意义解题,关键是切点,要充分利用切点既在曲线上又在切线上构造方程. 跟踪演练2 (2024·沧州模拟)已知直线l:y=kx是曲线f(x)=ex+1和g(x)=ln x+a的公切线,则实数a=    .  答案 3 解析 设直线l与曲线y=f(x)相切于点(x0,y0), 由f'(x)=ex+1,得k=f'(x0)=,因为l与曲线f(x)=ex+1相切, 所以消去y0, 得x0=,解得x0=1. 设l与曲线y=g(x)相切于点(x1,y1), 由g'(x)=,得k=e2=,即e2x1=1, 因为(x1,y1)是l与曲线g(x)=ln x+a的公共点, 所以消去y1, 得e2x1=ln x1+a,即1=ln +a,解得a=3. 考点三 判断公切线条数 例3 (2024·广州模拟)曲线C1:y=x2与曲线C2:y=ln x公切线的条数是(  ) A.0 B.1 C.2 D.3 答案 C 解析 设公切线与y=x2的切点为(x1,), 与y=ln x的切点为(x2,ln x2), y=x2的导数为y'=2x,y=ln x的导数为y'=, 则在切点(x1,)处的切线方程为y-=2x1(x-x1),即y=2x1x-, 则在切点(x2,ln x2)处的切线方程为 y-ln x2=(x-x2), 即y=x+ln x2-1,∴ 整理得到-ln x1=1+ln 2, 令f(x)=x2-ln x,x∈(0,+∞), 则f'(x)=2x-=, 令f'(x)>0,得x>; 令f'(x)<0,得0<x<, ∴f(x)在区间上单调递减, 在区间上单调递增, f(x)min=f=+ln 2<1+ln 2, 即函数f(x)与y=1+ln 2的图象如图所示, 由图可知,函数f(x)的图象与直线y=1+ln 2有两个交点,则方程-ln x1=1+ln 2有两个不相等的正根,即曲线C1:y=x2与曲线C2:y=ln x公切线的条数是2. [规律方法] 运用导数与斜率之间的关系可以将两曲线公切线的切点表示出来,构造新的函数,通过零点存在定理判断函数零点个数,即方程解的情况. 跟踪演练3 已知函数f(x)=x3-x,则与曲线y=f(x)和y=x2+均相切的直线l有(  ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 答案 C 解析 f(x)=x3-x,所以f'(x)=3x2-1, 所以y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线方程为y-(-x1)=(3-1)(x-x1), 整理得y=(3-1)x-2. 设g(x)=x2+,直线l与g(x)的图象相切于点(x2,g(x2)),因为g'(x)=2x, 所以切线方程为y-=2x2(x-x2), 整理得y=2x2x-+, 则 (*) 整理得-2-=-2-=(9-8x1-6)=0, 当9-8x1-6=0时,Δ=82+4×9×6>0,方程有两个非零实数根, x1=0也满足方程,故上述方程有3个解, 所以方程组(*)有3组解,故满足题中条件的直线l有3条. 考点四 求参数的取值范围 例4 (2024·曲靖模拟)已知a>0,若点P为曲线C1:y=+ax-m与曲线C2:y=2a2ln x的交点,且两条曲线在点P处的切线重合,则实数m的取值范围是(  ) A. B. C. D.(-∞,2e] 答案 C 解析 设点P的横坐标为n(n>0),则由y=+ax-m可得y'=x+a, 又y=2a2ln x可得y'=, 且两条曲线在点P处的切线重合, 所以切线的斜率k=n+a=(a>0),解得n=a或n=-2a(舍去), 即点P的横坐标为a(a>0), 由点P为曲线C1:y=+ax-m与曲线C2:y=2a2ln x的交点, 所以+a2-m=2a2ln a, 即m=-2a2ln a+a2, 令f(a)=-2a2ln a+a2(a>0), 则f'(a)=-4aln a+a=a(1-4ln a), 令f'(a)=0可得a=, 由a>0知,当0<a<时,f'(a)>0, 当a>时,f'(a)<0, 所以f(a)在上单调递增,在上单调递减,所以f(a)max=f=, 当a→+∞时,f(a)→-∞, 则实数m的取值范围为. [规律方法] 利用导数的几何意义,构造参数关于切点横坐标或切线斜率k的函数,转化成函数的零点问题或两函数的交点问题,利用函数的性质或图象求解. 跟踪演练4 若曲线y=ln x与曲线y=x2-k有公切线,则实数k的最大值为(  ) A.+ln 2 B.-ln 2 C.+ln 2 D.-ln 2 答案 C 解析 设在曲线y=ln x上的切点为(x1,ln x1),且(ln x)'=, 则切线斜率为, 在曲线y=x2-k上的切点为(x2,-k),且(x2-k)'=2x, 切线斜率为2x2, 所以切线方程分别为y-ln x1=(x-x1), y-+k=2x2(x-x2), 即y=x+ln x1-1,y=2x2x--k, 则 整理得k=ln(2x2)-+1, 设f(x)=ln(2x)-x2+1(x>0), 则f'(x)=-2x=, 令f'(x)>0,得0<x<, 令f'(x)<0,得x>, 故函数f(x)在上单调递增, 在上单调递减, 所以f(x)max=f=+ln =+ln 2,y=f(x)的大致图象如图, 由图可知k≤+ln 2,即k的最大值为+ln 2. 专题强化练 (分值:40分) 一、单项选择题(每小题5分,共25分) 1.已知曲线f(x)=ex在点P(0,f(0))处的切线也是曲线g(x)=ln(ax)的一条切线,则实数a的值为(  ) A. B. C.e D.e2 答案 D 解析 因为f(x)=ex,所以f(0)=1,f'(x)=ex,所以f'(0)=1, 所以切线方程为y=x+1, 又g(x)=ln(ax),所以g'(x)=, 设切线y=x+1与y=g(x)的切点为(m,n), 可得切线的斜率为=1,即m=1, n=m+1=1+1=2,可得切点为(1,2), 所以2=ln a,解得a=e2. 2.已知函数f(x)=ex-ax+b(a,b∈R),g(x)=x2+x,若这两个函数的图象在公共点A(1,2)处有相同的切线,则a-b的值为(  ) A.e-2 B.e+2 C.e D.e2 答案 A 解析 因为f(x)=ex-ax+b(a,b∈R),g(x)=x2+x, 所以f'(x)=ex-a,g'(x)=2x+1, 因为f(x),g(x)在公共点A(1,2)处有相同的切线, 所以即 所以a-b=e-2. 3.已知函数f(x)=x2-4x+4,g(x)=x-1,则f(x)和g(x)的公切线的条数为(  ) A.3 B.2 C.1 D.0 答案 A 解析 设公切线与f(x)和g(x)分别相切于点(m,f(m)),(n,g(n)),f'(x)=2x-4,g'(x)=-x-2,g'(n)=f'(m)=, 解得m=-+2,代入化简得8n3-8n2+1=0, 构造函数h(x)=8x3-8x2+1, h'(x)=8x(3x-2), 令h'(x)>0,得x<0或x>; 令h'(x)<0,得0<x<, 则h(x)在(-∞,0),上单调递增, 在上单调递减,极大值h(0)=1>0,极小值h=-<0,故函数h(x)的图象和x轴有3个交点,方程8n3-8n2+1=0有三个解,故公切线有3条. 4.若直线l与函数f(x)=ex,g(x)=ln x的图象分别相切于点A(x1,f(x1)),B(x2,g(x2)),则x1x2-x1+x2等于(  ) A.-2 B.-1 C.1 D.2 答案 B 解析 由f(x)=ex,g(x)=ln x, 得f'(x)=ex,g'(x)=,则=, ln =ln ,即x1=-ln x2. 曲线y=f(x)在点A处的切线方程为y=x+(1-x1), 曲线y=g(x)在点B处的切线方程为y=x-1+ln x2,所以(1-x1)=-1+ln x2, 可得(1-x1)=-1-x1, 整理得x1x2-x1+x2=-1. 5.已知曲线C1:y=ex+a和曲线C2:y=ln(x+b)+a2(a,b∈R),若存在斜率为1的直线与C1,C2同时相切,则b的取值范围是(  ) A. B.[0,+∞) C.(-∞,1] D. 答案 D 解析 令f(x)=ex+a,g(x)=ln(x+b)+a2, 则f'(x)=ex,g'(x)=, 设斜率为1的切线在曲线C1,C2上的切点横坐标分别为x1,x2, 由题知==1, ∴x1=0,x2=1-b, 两点处的切线方程分别为y-(1+a)=x和y-a2=x-(1-b), 故a+1=a2-1+b, 即b=2+a-a2=-+≤. 二、填空题(每小题5分,共15分) 6.(2024·宜宾模拟)写出与函数f(x)=sin 2x在x=0处有公共切线的一个函数g(x)=      .  答案 x2+2x(答案不唯一) 解析 因为f(x)=sin 2x,所以f'(x)=2cos 2x, 则f'(0)=2,f(0)=0,依题意只需满足g(0)=0,g'(0)=2即可, 不妨令g(x)=x2+2x,则g'(x)=2x+2, 则g'(0)=2,又g(0)=0,符合题意. 7.若直线l为曲线C1:y=x2与曲线C2:y=x3的公切线,则直线l的斜率为     .  答案 0或 解析 曲线C1:y=x2,则y'=2x,曲线C2:y=x3,则y'=3x2, 设直线l与曲线C1的切点坐标为(a,a2),则切线方程为y=2ax-a2, 设直线l与曲线C2的切点坐标为(m,m3),则切线方程为y=3m2x-2m3, ∴ ∴m=0或m=, ∴直线l的斜率为0或. 8.若曲线y=kx-1(k<0)与曲线y=ex有三条公切线,则k的取值范围是    .  答案  解析 令f(x)=kx-1(k<0),g(x)=ex, 则f'(x)=-,g'(x)=ex, 设点A(x1,f(x1)),则曲线y=f(x)在点A处的切线为y-f(x1)=f'(x1)(x-x1), 即y=-x+, 设点B(x2,g(x2)),则曲线y=g(x)在点B处的切线为y-g(x2)=g'(x2)(x-x2), 即y=x+(1-x2), 由题意 消去x1得-4k=(1-x2)2, 由题意,方程-4k=(1-x)2ex有三个不同的实数根, 令φ(x)=(1-x)2ex, 则φ'(x)=(x2-1)ex=(x-1)(x+1)ex, 当x<-1或x>1时,φ'(x)>0,φ(x)单调递增; 当-1<x<1时,φ'(x)<0,φ(x)单调递减; 故当x=-1时,φ(x)取极大值φ(-1)=; 当x=1时,φ(x)取极小值φ(1)=0, 当x→-∞时,φ(x)→0;当x→+∞时,φ(x)→+∞,y=φ(x)的大致图象如图所示, 由图可知0<-4k<,即-<k<0. 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题一 微重点1 函数的公切线问题-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考数学复习讲义课件(基础版)(课件PPT+word教案)
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