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专题五、已知曲线的切线方程求参数值及其范围
1.切点的三重身份:(1)切点在切线上;(2)切点在曲线上;(3)曲线在切点处的导数值等于切线的斜率.
2.共切点公切线地理:当和与公切线切于同一点,设切点为,如图1,则有如下等量关系:
3.非公共切点公切线定理:当和与公切线切于两点点,如图2,则有如下等量关系:
图1 图2
例题1:函数在点处的切线方程为,则 , .
答案:
解析:对函数求导可得,由已知条件可得,即,解得.
例题2:已知曲线在的切线方程为,则 , .
答案:
解析:对函数求导可得,由题意可知,即,解得.
例题3:若曲线与曲线存在公共切线,则实数的取值范围是 .
答案:
解析:结合函数和的图像可知,如右图:
要使曲线和存在公共切线,只要方程在上有解,从而,令,即直线与函数图像有交点,则,得,,得,所以函数在单调递减,单调递增,所以,所以.
例题4:若函数与函数,在公共点处有共同的切线,则该切线方程为 .
答案:
解析:函数的定义域为,,设曲线与曲线公共点为,由于在公共点处有共同的切线,所以,解得,,由,可得,联立方程组,解得,则切点坐标为,切线斜率为,所以切线方程为.
例题5:已知函数与的图像在第一象限有公共点,且在该点处的切线相同,当实数变化时,实数的取值范围是( )
答案:
解析:设切点为,则,整理的,所以,解得,且,令,求导得恒成立,所以函数在单调递减,则,即,故选.
例题6:若函数在上仅有一个零点,则 .
答案:
解析:方法一:由已知函数在上仅有一个零点,等价于方程在在上仅有一个解,即方程有一个解,即曲线与曲线在第一象限有唯一交点,此时两曲线相切,设切点为,则,即,即,解得或,
(1)当时,,显然不和题意,舍去;
(2)当时,,则.
方法二:令,则,得,两边取对数,
,则,令,求导得,由,得,,得,如下图:
数形结合,可知.
例题7:已知为常数,若曲线上存在与直线垂直的切线,则实数的取值范围是 .
答案:
解析:方法一:由题意知曲线上存在某点的导数值为,所以方程有正实数根,即方程有正根,
①当时,显然满足条件;
②当时,需满足,则
综上所述,实数的取值范围是.
方法二:由题意知曲线上存在某点的导数值为,所以方程有正实数根,即方程有正根,令,则直线与函数的的图像有交点,,由,得,,得,则,如下图:
数形结合,可得,即.
例题8:已知点是函数图像上一点,点是函数图像上一点,若存在使得成立,则的值为 .
答案:
解析:因为,且函数的图像是斜率为的直线,所以,解得,则曲线在处的切线方程为,又直线与直线平行,且它们之间的距离为,如图所示:
因为,所以最小时,点为切点且坐标为,所以,解得.
例题9:若直线与曲线相切于点,则( )
答案:
解析:对求导可得,因为直线与曲线相切于点,所以,解得,故选.
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$专题五、己知曲线的切线方程求参数值及其范围
1.切点的三重身份:(1)切点在切线上;(2)切点在曲线上;(3)曲线在切点处的导数值等于切
线的斜率。
2.共切点公切线地理:当y=f(x)和y=g(x)与公切线切于同一点,设切点为P(xo,yo),
f(xo)=g'(xo)
如图1,则有如下等量关系:
f(xo)=g(xo)
3.非公共切点公切线定理:当y=f(x)和y=g(x)与公切线切于两点点
P(,0(,),如图2,则有如下等量关系:f"(x)=g'(x,)=f)-8)
X1-X2
fx)
g(x)
fx)
g(x)
0
图1
图2
例题1:函数f=anx+。在点0,f0)处的切线方程为x+2y-3=0,则a=一
x+1 x
b=
例题2:己知曲线f)=ae'nr+he
在(1.fI)的切线方程为y=e(x-1)+2,则
a=-,b=-
例题3:若曲线C:y=ax2(a>0)与曲线C2:y=e存在公共切线,则实数a的取值范围
是一
例题4:若函数f(x)=alnx与函数g(x)=√x,在公共点处有共同的切线,则该切线方程
为一
例题5:已知函数f(x)=a(a>0)与g(x)=2x2-m(m>0)的图像在第一象限有公共点,
且在该点处的切线相同,当实数m变化时,实数a的取值范围是()
例题6:若函数fx)=e
-x2+2x在(0,+o)上仅有一个零点,则a=
例题7:己知a为常数,若曲线y=ax2+3x-lnx上存在与直线x+y-1=0垂直的切线,
则实数a的取值范围是一
例题8:己知点P(x,y)是函数f(x)=2x图像上一点,点Q(x2,y2)是函数g(x)=2lnx图
2v5
像上一点,若存在,使得1P长兮成立,则x的值为
5
例题9:若直线y=二x与曲线y=mx-ln(2x+1)相切于点O(0,0),则m=()
2
A.0
B.
c号
9
D
·2