内容正文:
解题大招22 利用导数轻松突破曲线的切线、公切线问题
知识点0 导数的几何意义
1.导数的几何意义
函数y=f(x)在x0处的导数,是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的导数值.
2.函数的图象在某点处的切线方程
函数的图象在点处的切线方程为.
知识点02 求曲线切线方程的方法
1.求曲线在点P处的切线方程
第一步:计算切点的纵坐标;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;
第四步:根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
2.求曲线过点P的切线方程
第一步:设切点为;第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
【注意】区分在某点处的切线与过某点的切线
(1)在某点处的切线,该点一定是切点,切线有且仅有一条.
(2)过某点的切线,该点不一定是切点,切线至少有一条.
知识点03 与切线有关的几大秒杀定理(大招拓展)
1.切线求和定理
函数在点处的切线方程分别为,则函数在点处的切线方程为
2.共切点公切线定理
当y=f(x)与y=g(x)相切于同一点,设切点为P,则有
题型01求切线的斜率、倾斜角、切点坐标
利用导数求切线的斜率、倾斜角或切点坐标的策略
核心是运用导数的几何意义:函数在某点的导数即为该点处切线的斜率.
1.已知切点:对函数求导,代入切点横坐标得斜率,再由斜率计算倾斜角.
2.已知过非切点的点:设切点为,导数得斜率,同时斜率满足两点斜率公式,联立方程求解切点与斜率.
3.已知倾斜角:先得斜率,令导数等于k,解方程得切点横坐标,代入原函数得纵坐标.
【典例1-1】(25-26高三下·河南驻马店·阶段检测)已知函数,则曲线在处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,令,则,解得,
则曲线在处的切线的倾斜角为.
【典例1-2】(25-26高二下·湖北·期末)若直线是函数图象的切线,则其切点坐标为________.
【答案】
【分析】设所求切点为,可得,解方程即可求解.
【详解】设所求切点为,由于,
所以,解得:
则其切点坐标为
【跟踪训练】
1.(2026·山西忻州·模拟预测)设函数,则曲线在点处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意得,则,
即在点处的切线的斜率为,
设该处切线的倾斜角为,则,
因为,所以.
2.(25-26高二下·天津蓟州·期中)过原点的直线与曲线相切,则切点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设切点坐标为,.
由,求导得,则切线的斜率.
因为切线过原点和切点,所以斜率.
又切点在曲线上,则,即得.
解得,即.
将其代入曲线方程得,所以切点坐标为.
3.(25-26高二下·福建·阶段检测)已知函数,则曲线在处的切线斜率为_________.
【答案】/
【详解】因为,则,所以,
解得,所以曲线在处的切线斜率为.
题型02 求在曲线上一点处的切线方程——公式法
利用公式法秒求切线方程
函数的图象在点处的切线方程为,因而求在曲线上一点P处的切线方程时,先求得点P处的导数值,即得切线的斜率值,再将点P的坐标代入上述切线方程,整理即得所求.
【典例2】(2026·辽宁朝阳·二模)函数在处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出导数得出切线斜率,再应用点斜式得出切线方程.
【详解】因为函数,所以,则在处的切线斜率是,
函数过,
在处的切线方程是,即得.
【跟踪训练】
1.(2026·全国一卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,则,当时,,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
2.(2026·山东聊城·二模)已知函数,若为偶函数,则在处的切线方程为_________.
【答案】
【分析】根据偶函数的定义求得,再根据导数的几何意义求解即可.
【详解】由题得,解得,
可得的定义域为.
又因为为偶函数,其定义域关于原点对称,
所以,则,
此时,满足为偶函数.
当时,,则,
所以,
则在处的切线方程为.
题型03求过一点的曲线的切线方程——待定切点法
待定切点法求过一点的曲线的切线方程
1.求曲线的切线方程要分清“在某点处”与“过某点”的切线方程的不同.若切点未知,要先设出切点坐标,再依据条件建立方程(组)求解.
2.待定切点法的具体步骤:设出切点坐标后,由点斜式得到切线方程,再由该切线过已知点列出关于切点横坐标的方程,解方程求得切点坐标,从而即可求得切线方程.
【典例3】(25-26高二下·广东江门·期中)曲线的一条切线经过点,则该切线方程为______.
【答案】
【详解】已知,则,
设切点坐标为,则切线斜率为,
此时切线方程为,
因为曲线的一条切线经过点,
所以,即,
因为恒成立,所以,此时切线斜率,切点坐标为,
则该切线方程为,即.
【跟踪训练】
1.(2026·福建福州·模拟预测)曲线过点的两条切线的方程为________,________.
【答案】
【详解】当时,,
设切点为,所以切线斜率为,所以,
所以切点为,即得切线方程为,所以切线方程为,
当时,,
设切点为,所以切线斜率为,所以,
所以切点为,即得切线方程为,所以切线方程为;
2.(25-26高二下·贵州贵阳·期中)已知函数,则过点且与曲线相切的直线的方程为________.
【答案】或
【详解】,设切点为,
则切线方程为,
整理得,
故有,
整理得,
故或,
当时,直线的方程为,即;
当时,直线的方程为,
即;
即直线的方程为或.
3.(25-26高二下·江西宜春·期中)已知曲线,
(1)求函数的单调区间;
(2)求过点且与曲线相切的直线方程.
【答案】(1)函数的单调递增区间为: ,递减区间为:
(2)或
【详解】(1)函数定义域为,
由函数,可得 ,
令,得或,
令,得,
所以函数的单调递增区间为: ;
递减区间为:.
(2)因为点不在曲线上,
设切点为,所以 ,
所以切线方程为 ,
又因为在切线上,所以 ,
即 ,解得或
则,
当切点为时,切线的斜率为 ,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
题型04 两条切线平行、垂直问题
两切线平行、垂直问题的求解策略
1.平行判定:令两切点处导数值相等,额外排除两条切线重合的特殊情况,即可求解切点参数.
2.垂直判定:令两切点处导数值乘积为-1,注意补充验证其中一条切线斜率为0、另一条斜率不存在(垂直x轴)的特殊场景,再求解对应参数.
【典例4】(2026·山西忻州·模拟预测)若函数在点处的切线与直线平行,则该切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由求得的值,进而可求解.
【详解】由,得.
切线与直线平行,所以切线斜率为3.
于是,解得.又.
切线方程为,
即.
【跟踪训练】
1.(25-26高三上·江苏南通·期中)已知曲线在处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义可得曲线在处的切线斜率,再结合直线垂直运算求解.
【详解】因为,则,可得,
即曲线在处的切线斜率,
且直线的斜率,
由题意得,解得.
故选:A.
2.(2026·湖南湘潭·三模)若曲线在点处的切线与直线平行,则__________.
【答案】/
【详解】由,可得.当时,.
因为曲线在点处的切线与直线平行,
所以.
3.(2026·辽宁锦州·二模)已知图象上有两条切线互相垂直,则________.
【答案】0
【分析】对求导得到切线斜率的表达式,设两条互相垂直切线的斜率分别为、,根据两直线垂直的条件,可得;结合导数的值域,分析满足时的取值.
【详解】,;
曲线上任意一点处切线的斜率为,由于,即斜率的取值范围为.
要使图象上有两条切线互相垂直,即存在,使得.
区间内必须同时包含正数和负数,即,得.
设,则.
,即;
,得;
,;
,解得,得.
当时,斜率的取值范围为,可取,,符合题意.
.
题型05 已知切线或切点求参——方程(组)法
构造方程(组)破解已知切线或切点求参问题
处理与切线有关的参数问题,通常利用曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程(组) :
(1)切点处的导数是切线的斜率;
(2)切点在切线上,故满足切线方程;
(3)切点在曲线上,故满足曲线方程.
【典例5-1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数.若曲线在处的切线经过点,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【详解】由,得,
在处,,,
所以切线方程为,
即.
该切线经过点,故,
解得.
【典例5-2】(2026·河北·三模)若函数的图象不存在过原点的切线,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】求出函数的导数,利用导数的几何意义求出函数的图象在处的切线方程,由已知建立方程,利用方程无解列式求解.
【详解】函数,求导得,
则函数的图象在处的切线方程为,
由原点不在该切线上,得关于切点横坐标的方程无解,
即无解,则,解得,
所以实数a的取值范围为.
【跟踪训练】
1.(25-26高三·全国·一轮复习)如图,已知直线l是曲线在处的切线,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由图可知,曲线在处的切线过点和点,
则此切线的斜率为.
2.(2026·福建·三模)若曲线在处的切线的倾斜角为,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】先求复合函数的导数,再应用倾斜角得出斜率,计算求参即可.
【详解】因为曲线,所以,
,
在处的切线的倾斜角为,则
则.
3.(2026·陕西西安·模拟预测)若直线是曲线的切线,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】
设切点的横坐标为.先利用切线斜率等于曲线在切点处的导数值求出,再利用切点同时在曲线和切线上求出参数.
【详解】设,则.
设直线与曲线相切于横坐标为的点.
因为直线的斜率为,所以,即.
因此,解得.
切点同时在直线和曲线上,所以当时,两者的函数值相等,即.
整理得,解得.
4.(2026·湖北十堰·模拟预测)已知曲线在点处的切线方程为,则________.
【答案】
【详解】曲线求导得,
由题意知,解得,
则点在直线上,故,解得,
.
题型06 切线的条数问题
切线的条数问题求解策略
由切线的条数求参,核心是转化为方程实根个数问题:
1.设曲线切点为(x0,f(x0)),求导得切线斜率,写出切线方程;
2.结合切线过定点等条件,整理出关于x0的方程,将切线条数等价于该方程的实根个数;
3.研究函数g(x)的单调性、极值与最值,结合图像走势,分析参数对实根个数的影响,确定参数取值范围;
4.注意排除切线重合的特殊情况,避免重复计数.
【典例6】(2026·安徽安庆·三模)过曲线:外一点作的切线,恰好可作两条,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用导数的几何意义求出函数的切线方程,代入点,整理得,令,利用导数确定函数的单调区间及极值,作出图象,结合图象求解即可.
【详解】设切点为,
据题意:这样的切点有两个,
即关于的方程有且仅有两根.
因为,
所以切线方程为,
即为过切点的切线,
又在此切线上,
所以,
即,
所以,
令,
所以,
所以,则或,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的极大值为,极小值为,
当趋于时,趋于,当趋于时,趋于,
作出函数的图象,如图所示:
又不在曲线C上,所以,
由的图象可知.
【跟踪训练】
1.(2026·重庆万州·模拟预测)过点有两条直线与的图象相切,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设切点为,,切线斜率.
切线方程:,即.
切线过,代入得:, 整理得:.
由分离参数,得.
令,原题等价于与的图象有两个交点.
求导:,令,得.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
故,
当时,,当时,,
作出的大致图象:
由此可知要使得与的图象有两个交点.,需满足
综上所述时,原方程有两个零点.
2.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)已知函数,若对任意,过点均仅可作曲线的一条切线,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【分析】设切点坐标,求导确定切线方程,代入,得到,由方程根的个数,转换成在上单调,进而可求解.
【详解】由,定义域为,
导数,设切点为 ,
切线斜率为,
则切线方程:,又切线过点 ,
代入整理得:
由题意对任意,方程关于仅有一个解,
即函数在上单调,
求导得: ,又,
符号由分子 决定,
要让单调,需恒正或恒负对所有成立,
当时,恒成立,此时当时,恒正或恒负不成立,
当时,若恒正或恒负对所有成立,
需满足和有相同零点,
有正根,,得,
即,解得;
此时 对所有恒成立,
仅处等号成立,在单调递减,且,,
故对任意,方程仅有一个解,符合要求;
因此.
3.(25-26高三下·河南安阳·阶段检测)已知函数,若过点可以作曲线的3条切线,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】先求出过点的切线方程,原题等价于有3个不同的实数根,设,求的单调性,极值,列式解不等式即可求出实数的取值范围.
【详解】设切点坐标为,由题可得,所以切线的斜率,
切线方程为,因为切线过点,
所以,即.
原题等价于上述关于的方程有3个不同的实数根,
设,则,
令,得,,
当时,,单调递增,当时,,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,当时,,
所以,
解得,所以的取值范围是.
题型07 与切线有关的最值问题
与切线有关的最值问题求解策略
1.设切点(x0,f(x0)),利用导数得切线斜率,写出切线方程;
2.将切线相关目标量(如斜率、截距、定点到切线距离等)表示为关于x0的函数;
3.对求导,找导数为0的点,分析单调性确定极值点;
4. 比较极值点与定义域端点的函数值,得到最值.
【典例7-1】在平面直角坐标系中,,为曲线上一动点,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【详解】依题意,当曲线在处的切线垂直于时,取得最小值,
设,求导得,则,
整理得,而函数在上单调递增,
又,因此,点,所以.
故选:D
【典例7-2】(25-26高二下·河北唐山·期中)若直线与曲线相切,则的最小值为________.
【答案】/
【详解】已知直线与曲线相切,设切点横坐标为,
则①,
曲线求导得,则②,解得,
代入①得,,故,
,
当时,取得最小值,最小值为.
【跟踪训练】
1.已知函数 ,若直线 与 的图象分别交于 两点,则 的最小值为( )
A. B.2 C. D.1
【答案】A
【详解】因为,所以.
设,
对于,在点处的切线斜率为,
则切线方程为,即.
对于,在点处的切线斜率为,
则切线方程为,即.
当两切线平行且斜率相等时,最小,即两切线与直线垂直时,最小.
所以令,则;令,则.
此时.
所以.
故选:A.
2.(2026·陕西渭南·模拟预测)已知为正实数,且直线与曲线相切,则的最大值为__________.
【答案】/0.5
【分析】利用函数导数与函数在某点处的切线方程,以及基本不等式求解即可.
【详解】由直线与曲线相切,
设切点为,由,且切线的斜率为,
所以,
代入曲线方程中得:,
所以切点为,代入直线方程中得:,
因为,所以.
当时取等号,所以的最大值为.则的最大值为.
3.已知点 P 在函数 的图象上,则P 点到直线的距离的最小值为 .
【答案】
【详解】,,得,
当,,单调递增,,,单调递减,
所以当时,取得最大值,
如图,当与直线平行的直线与的图象相切时,此时切点到直线的距离最小,
,得,即切点,
点到直线的距离为.
故答案为:
题型08利用定理秒杀共切点的公切线问题
共切点公切线定理:
当y=f(x)与y=g(x)相切于同一点,设切点为P,则有
当两曲线的公切线切点相同时,可利用上述定理直接列方程,从而确定参数的取值.
【典例8-1】(2026·辽宁抚顺·一模)若曲线与曲线在它们的公共点处有相同的切线,则_______.
【答案】或
【分析】设公共点为,根据公共点的导数值相等求出切点,再利用导数的几何意义即可求解.
【详解】由,所以,又由,所以,
设公共点为,
所以,由,即,解得或,
当时,,解得,
当时,,解得.
【典例8-2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知两函数,的图象有公共点,且在公共点处的切线重合,则a的值为______.
【答案】0或1
【分析】利用切线重合列方程,求得切点的横坐标,进而求得的值.
【详解】设公共的切点为,则在函数中,当时,,
则在点处的切线方程为:,
在函数中,当时,,
同理可得在P点处的切线方程为:,
又两个函数在公共点处的切线重合,所以,
解方程组可得或,所以a的值为0或1.
【跟踪训练】
1.(2026·河南南阳·三模)已知函数的图象在点处的切线也是函数的图象的切线,则实数_____.
【答案】
【详解】因为,所以,则,
切线斜率,切线方程:为,即,
设与相切于点,
因此,切点在切线上,
,
即.
2.(2026·河北张家口·二模)已知曲线在点处的切线也是曲线的切线,则________.
【答案】1
【分析】根据导数的几何意义先求得的切线方程,再设出该切线与的切点,再利用公切线的斜率相等,且切点也在公切线上,代入计算即可求解.
【详解】由,则,
所以曲线在点处的斜率为,
所以曲线在点处的切线方程为.
设直线与曲线相切的切点为,且,
则,解得.
3.(25-26高二下·湖北·期中)若直线既是曲线在处的切线,也是曲线的切线,则实数_________.
【答案】2
【分析】根据题意先求出曲线在处的切线方程,设与曲线的切点,利用导数的几何意义推得关于的方程组,求解即得.
【详解】由求导得,则曲线在处的切线方程为,即,
设曲线的切线的切点为,由求导得,
依题意可得,解得.
题型09对照法速解切点不同的公切线问题
对照法速解切点不同的公切线问题
若函数y=f(x)与y=g(x)的公切线的切点不同,先设y=f(x)上的切点A(x1,f(x1)),得到切线方程y-f(x1)=f'(x1)(x-x1);再设y=g(x)上的切点B(x2,g(x2)),得到切线方程y-g(x2)=g'(x2)(x-x2),因为切线是同一条直线,故对照可得到两个等式f'(x1)=g'(x2),f(x1)-x1f'(x1)=g(x2)-x2g'(x2),再通过解方程确定公切线方程的系数,从而得到公切线方程.
【典例9-1】(2025·广东茂名模拟)曲线y=ln x与曲线y=x2+2ax有公切线,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设y=ln x,y=x2+2ax图象上的切点分别为,,则过这两点处的切线方程分别为y=+ln x1-1,y=x-,则=2x2+2a,ln x1-1=-,所以2a=-2x2,设f(x)=-2x,f'(x)=2(x-1),f'(1)=0,令g(x)=f'(x)=2,所以g'(x)=2>0,所以g(x)在R上单调递增,且f'(1)=0,则f(x)在上单调递减,在上单调递增,所以2a≥f(1)=-1,a≥-.故选B.
【典例9-2】(2024·新课标Ⅰ卷)若曲线y=ex+x在点(0,1)处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a= .
【答案】ln2
【详解】由题,令f(x)=ex+x,则f'(x)=ex+1,所以f'=2,所以曲线y=ex+x在点(0,1)处的切线方程为y=2x+1.令g(x)=ln(x+1)+a,则g'(x)=,设直线y=2x+1与曲线y=g(x)相切于点(x0,y0),则=2,得x0=-,则y0=2x0+1=0,所以0=ln+a,所以a=ln 2.
【跟踪训练】
1.(25-26高三上·江苏扬州·阶段检测)一条直线与函数和的图象分别相切于点和点,则的值为( )
A.2 B. C.0 D.
【答案】A
【分析】分别计算函数和在点和点处的切线斜率,得到,再结合,化简即可求解.
【详解】对求导得:,
则在处切线斜率为,且
对于求导得:,
则在处切线斜率为,且
由题意可得:,即
又切线斜率,
可得:,即,
所以,
故选:A
2.(25-26高三上·江苏·开学考试)若直线与曲线相切于点,与曲线相切于点,若,则线段的长度为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用导数的几何意义求出公切线的斜率,得到与的关系,再根据切线方程的截距相等求出与的值,最后利用两点间距离公式求得答案.
【详解】由,得曲线在点处的切线斜率为,
所以曲线在点处的切线方程为,令,得,
由,得曲线在处的切线斜率为,
所以曲线在点处的切线方程为,令,得,
所以,消去可得,
令,,则,
令,则,
令,得,即在上单调递减,
令,得,即在上单调递增,
又时,,故,即,
所以函数在上单调递减,且,所以,则,
所以,,
所以线段的长度为.
故选:C.
3.(2026·陕西榆林·三模)已知直线是函数和函数图象的公切线,则______.
【答案】4
【分析】通过切线斜率即可直接求得的值,再设函数的图象的切点为,由切线斜率得到,结合函数单调性求得,得到,即可求解.
【详解】设直线与函数的图象的切点为,
由求导得,由,得,
所以直线与函数的图象的切点为,
将点代入,解得.
设直线与函数的图象的切点为,
又,则(*).
由,代入上式得,
因为函数单调递增,且,
所以,代入(*),解得,
所以.
4.(2026·湖南·三模)已知直线l与函数的图象在处相切,与函数的图象在处相切,则_________.
【答案】
【详解】由,可得,则,
所以切线方程为,即,
由,可得,则,
所以切线方程为,即;
由题意可知,,解得,
所以.
题型10 判断公切线的条数
零点个数法解析公切线的条数问题
1.判断公切线的条数: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.
2.由公切线条数求参: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.
【典例10-1】(2026·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
【详解】设公切线与y=x2的切点为(x1,x),
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,x)处的切线方程为y-x=2x1(x-x1),即y=2x1x-x,
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x-ln x1=1+ln 2,
令f(x)=x2-ln x,x∈(0,+∞),
则f′(x)=2x-=,
f′(x)>0⇒x>;f′(x)<0⇒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x-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.
【典例10-2】 (2026·保定模拟)若曲线f(x)=(k<0)与g(x)=ex有三条公切线,则k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设公切线为l,P(x1,y1)是l与f(x)的切点,由f(x)=,
得f′(x)=,设Q(x2,y2)是l与g(x)的切点,
由g(x)=ex,得g′(x)=ex,
所以l的方程为y-y1=(x-x1),
因为y1=,
整理得y=x+,
同理y-y2=(x-x2),
因为y2=,
整理得y=x+(1-x2),
依题意,可得
消去x1,得4k=-(x2-1)2,
由题意此方程有三个不相等的实根,
设h(x)=-ex(x-1)2,
即直线y=4k与曲线h(x)有三个不同的交点,
因为h′(x)=ex(1-x2),
令h′(x)=0,则x=±1,
当x<-1或x>1时,h′(x)<0;
当-1<x<1时,h′(x)>0,
所以h(x)有极小值为h(-1)=-4e-1,
h(x)有极大值为h(1)=0,
因为h(x)=-ex(x-1)2,ex>0,(x-1)2≥0,所以h(x)≤0,
当x趋近于-∞时,h(x)趋近于0;
当x趋近于+∞时,h(x)趋近于-∞,
故h(x)的大致图象如图.
所以当-4e-1<4k<0,即-<k<0时,直线y=4k与曲线h(x)有三个交点.
【跟踪训练】
1.(2025·陕西·模拟预测)曲线与的公切线的条数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】设出切点,即可根据点斜式求解直线方程,根据公切线列方程得,令,构造,由导数求解方程根的个数即可求解.
【详解】设的切点为,的切点为,
,,
所以在处的切线方程为,即,
在处的切线方程为,即
故且,
故,即,
令,构造,
则,
当在区间单调递增,
在区间单调递减,
故,且当,,
故有两个不相等的实数根,
故公切线的条数为2,
故选:C
2.(2026·桂林模拟)若曲线C1:y=x2与曲线C2:y=(a>0)存在公切线,则实数a的取值范围是( )
A.(0,1) B.
C. D.
【答案】D
【详解】y=x2在点(m,m2)处的切线斜率为2m,
y=(a>0)在点处的切线斜率为,
如果两个曲线存在公切线,那么2m=.
又由斜率公式得到2m=,
由此得到m=2n-2,
则4n-4=有解,
则y=4x-4,y=的图象有公共点.
当直线y=4x-4与曲线y=相切时,设切点为(s,t),则=4,且t=4s-4=,
可得t=4,s=2,
即有切点(2,4),a=,
故a的取值范围是a≥.
3.若函数f(x)=ln x+ax与函数g(x)=x2的图象有两条公切线,则实数a的取值范围是________.
【答案】(-∞,1)
【详解】设公切线与函数f(x),g(x)分别切于点A(x1,y1),B(x2,y2),
则过A,B的切线分别为y=x+ln x1-1,y=2x2x-x,
则有
由ln x1-1=-x得x1=,
代入+a=2x2得a=2x2-,
依题意知y=a与y=2x-有两个不同的交点,
令φ(x)=2x-,
∵φ′(x)=2-2x,令φ′(x)=0,得x=1,
当x∈(-∞,1)时,φ′(x)>0;
当x∈(1,+∞)时,φ′(x)<0,
∴φ(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;
∴φ(x)max=φ(1)=1,
又x→-∞时,φ(x)→-∞;
x→+∞时,φ(x)→-∞,
故a<1
题型11利用公切线秒解不等式恒成立问题
利用公切线秒解不等式恒成立问题的具体策略
核心逻辑:不等式f(x)≥g(x)恒成立等价于f(x)图象全程位于g(x)上方、无交点,公切线是两函数位置关系的临界边界,切点处两函数的函数值、导数值均相等.
求解步骤:先设公切线方程,联立两函数的切点等式解出切线参数与切点坐标,再验证公切线为两函数的共同分界,即可快速推导参数范围,规避复杂分类讨论.
【典例11】(25-26高二下·河南郑州·期末)已知不等式 在上恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过恒成立条件判断出相切,构造出新函数后通过单调性求最值.
【详解】恒成立,则说明始终在上方或相切.
设曲线与直线切于点,因为,
则该点处切线斜率,
,且.
.
设,则,
当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
所以.
【跟踪训练】
1.(2026·山西运城·二模)若对恒成立,则当取得最小值时,( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【分析】整理原不等式得,构造函数,求导分析单调性和零点,进而作出原函数简图并结合图象分析直线截距,再求解即可.
【详解】由,得.
设函数,则,则在上单调递增.
因为,,
所以存在唯一的零点,且.
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
当时,,当时,.
作出的大致图象,如图所示,直线的斜率大于0,在轴上的截距为,
由图可知,的最小值为1,此时.
2.(25-26高二下·湖北省直辖县级单位·阶段检测)已知,若对任意,恒成立,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先把原不等式变形为,将问题转化为找一条直线恒位于函数上方,求的最小值,通过研究的单调性,发现当直线与在处相切时,横截距最大,对应最小,得到切线方程,再对比直线方程,即可得解.
【详解】任意,恒成立,
恒成立,即.
令,直线,为直线的横截距,
,在上单调递增,在上单调递减,且,
时,;时,,
∴当直线与在处相切时横截距最大,有最小值,此时,,
即此时.
下证:
令,则,,
在上为正数,在上负数,
所以即在上单调递增,上单调递减,
因为,,
时,;时,,
所以在上为负数,在上为正数,
在单调递减:上单调递增,.
综上所述,当最小时,,此时.
3.(25-26高二下·河南濮阳·期末)已知关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】先化简不等式,将不等式恒成立问题转化为两函数图象的位置关系,再利用导数研究函数的图象,求出直线与曲线相切时的值,最后作出两函数图象,数形结合即可得解.
【详解】因为不等式恒成立,
所以不等式恒成立.
设,,
则由题意知函数的图象恒不在直线的下方,
又,
当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增,
所以,当时,,当时,,
当时,,且,
又直线恒过点,
当直线与曲线相切时,设切点为,
则,解得或,
故当直线与曲线相切时的值为或.
在同一平面直角坐标系中作出直线与函数的图象如图所示,
结合上图可知,当函数的图象恒不在直线的下方时,实数的取值范围为.
1.(25-26高二下·北京·期中)点在曲线上,设曲线在点处切线的倾斜角为,则角的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由,得,
所以,且,
根据图象得.
2.(2026·山西忻州·模拟预测)曲线在处的切线经过点,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】由求导得.
则,.
所以曲线在处的切线方程为.
即.
该切线经过点,则得.
解得.
3.(25-26高二下·天津蓟州·期中)过原点的直线与曲线相切,则切点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设曲线切点为,利用导数的几何意义与两点间斜率公式得到,解出后代入曲线方程即得切点坐标.
【详解】设切点坐标为,.
由,求导得,则切线的斜率.
因为切线过原点和切点,所以斜率.
又切点在曲线上,则,即得.
解得,即.
将其代入曲线方程得,所以切点坐标为.
4.(25-26高二下·河北保定·期中)若是曲线上任意一点,则曲线在点处的切线倾斜角的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】已知曲线,求导得,
设曲线在点处的切线倾斜角为,其中,
根据直线斜率与倾斜角的关系,有斜率,
因此,由于,得,解得,
因此的最小值为,故B正确.
5.(2026·河北秦皇岛·三模)若直线同时是曲线和曲线的切线,则斜率的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】设两切点,由导数得两切线斜率相等及切点横坐标关系;利用同一直线截距相等建立方程,将斜率表示为参数的函数,求导确定单调性后得最小值.
【详解】设直线与切于,与切于.
求导得,,因此公切线斜率,
整理得①.
的切线方程为;
的切线方程为.
同一直线截距相等,消去同类项得②,
将①代入②,得关于的函数.
对求导得,令,得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
因此时取最小值,即.
6.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)过坐标原点可作曲线的切线条数为( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.无数条
【答案】C
【分析】先求出切线方程,再将代入切线方程,通过解方程求出满足条件的切点,最后将满足的切点值代入求出切线的斜率(注意在代入过程中因导数中包括正弦函数项,所以需要对切点值分类讨论),即可求出切线,确定切线条数.
【详解】由题意,
设切点为,
所以切线方程为,
再将代入切线方程,
所以
,
当时,满足条件,
当时,,
解得,
最后将切点代入,求出切线斜率
当时,,所以切线为,
当,因为导数中包括正弦函数项,所以需要分类讨论,
当,,此时切线为,
当,,此时切线为,
所以切线条数为条.
7.(2026·湖南岳阳·三模)已知,函数的定义域为的定义域为,若与恰好有2条公切线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设公切线方程为,分别与的图象切于点,与的图象切于点,根据导数的几何意义得出,消去得关于的方程,两边取自然对数后令,定义函数,其定义域为(当)或(当).利用导数求出的极小值,再根据极小值的正负讨论的解的个数得出参数范围.
【详解】,,
设公切线方程为,直线与的图象切于点,与的图象切于点,
则,,,
所以.
即,由,
得,代入,得关于的方程.
等式两边取对数得,
令,定义函数,
其定义域为(当)或(当).
则,
当时,在单调递减,在上单调递增,此时在处取极小值;
当时,同理可得在处取极小值,
故有唯一极小值点,极小值为.
的解的个数对应公切线的条数:
若,则有两个解,即有两条公切线;
若,则有一个解,即一条公切线;
若,则无解,即无公切线.
当时,则,分子(因恒成立),故;
当时,可得,令可得,即,解得.
此外,时无公切线,时仅一条.
因此,恰好有两条公切线时的取值范围是.
8.(多选)(25-26高二下·江苏南通·期末)设函数,则( )
A.在区间上单调递增
B.直线是曲线的对称轴
C.直线是曲线的切线
D.有三个零点
【答案】ACD
【分析】利用导数求解单调性判断A,利用函数对称性的性质判断B,利用斜率的几何意义并结合导数判断C,求解出零点判断D即可.
【详解】对于A,因为,所以,
当时,恒成立,则在区间上单调递增,故A正确,
对于B,由题意得,,
得到,则直线不是曲线的对称轴,故B错误,
对于C,设切点为,令,
得到,解得,则切点为,
可得切线方程为,化简得,
得到直线是曲线的切线,故C正确,
对于D,令,则,
因式分解得,解得或或,
则有三个零点,故D正确.
9.(多选)(25-26高三·全国·一轮复习)(多选)令,对抛物线,持续实施下面牛顿切线法的步骤:
在点处作抛物线的切线交x轴于;
在点处作抛物线的切线交x轴于;
在点处作抛物线的切线交x轴于;……
由此能得到一个数列,它的各项就是方程的近似解,按照数列的顺序越来越精确,其中记,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.用“二分法”求方程在上的近似解,在第三步得到的结果记为m,用“牛顿切线法”在第三步得到的结果记为n;则.
D.用“二分法”求方程在上的近似解,在第三步得到的结果记为m,用“牛顿切线法”在第三步得到的结果记为n,则.
【答案】ABD
【分析】A. 利用导数求切线斜率,写出切线方程后令纵坐标为零,解得横坐标即为;B. 对一般点 重复切线步骤,令切线方程纵坐标为零,得递推关系式;C、D. 二分法按区间中点逐步逼近,牛顿法按切线迭代逼近,比较两者与真实根的误差大小.
【详解】,所以,,则在处的切线为,
令,得,即,故A正确;
在处的斜率为,
所以在处的切线方程为,
令,得,即,所以,故B正确;
方程在的正根为,
用“二分法”求方程在上的近似解:
第一步:中点,,新区间;
第二步:中点,,新区间;
第三步:中点.
又用“牛顿切线法”求近似解:,,,
第三步.
故,故C错误,D正确.
10.(25-26高二下·上海·期末)函数在处的切线斜率为________.
【答案】/
【详解】,当时,,
所以函数在处的切线斜率为.
11.(2026·辽宁抚顺·一模)若曲线与曲线在它们的公共点处有相同的切线,则_______.
【答案】或
【分析】设公共点为,根据公共点的导数值相等求出切点,再利用导数的几何意义即可求解.
【详解】由,所以,又由,所以,
设公共点为,
所以,由,即,解得或,
当时,,解得,
当时,,解得.
12.(2026·陕西咸阳·三模)已知函数().若,则在点处的切线方程为____________;若对于图象上的任意两点A,B,恒有直线的倾斜角成立,则a的取值范围是_____________.
【答案】
【分析】当求出切点坐标和切线斜率,再用点斜式写出方程即可;对于图象上的任意两点A,B,恒有直线的倾斜角成立,由导数的几何意义,等价于对所有恒成立,再分离参数求解即可.
【详解】若,则,
可得则,,
所以在点处的切线方程为,即.
因为对于图象上的任意两点A,B,恒有直线的倾斜角成立,
所以图象上的任意两点A,B连线的斜率 恒成立,
由导数的几何意义,等价于对所有恒成立,
即恒成立,
令,
因为,
当且仅当时取等号,有最大值.
所以,即a的取值范围是.
13.(2026·河南郑州·模拟预测)若直线与函数和的图象均相切,则实数b的最大值为_________.
【答案】2
【分析】利用切点导数相等结合切点在直线上的截距列等式,利用换元法得出参数约束方程及,再利用隐含条件,找到所有零点,再代入比较大小.
【详解】设直线l与的图象相切于点,
直线l与的图象相切于点,
则,,得,得
,令,则,,
,故,
设,显然为的一个零点,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,故,
而,,,
的两根位于两侧,已知一根为1,
另一根位于区间内,
当时,,
,求导得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当时,,
的最大值为2.
14.(2026·湖南郴州·模拟预测)已知函数,,,设曲线与在区间内的交点为P.
(1)求点P的坐标;
(2)设两曲线在点P处的切线夹角为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解方程,,可得的值,再代入的解析式,可得点的坐标.
(2)利用导数的几何意义求两函数在点P处的切线斜率,再利用两直线的夹角公式求两直线夹角的正切值,最后利用同角三角函数的基本关系求.
【详解】(1)由,又,得.
因为,所以,,
故可化简为,从而.
又,所以.
所以.
因此交点坐标为.
(2)对求导,得.
所以在P处的切线的斜率.
对求导,得
所以在P处的切线的斜率.
两条切线夹角满足..
代入,,得.
于是.
15.(2026·贵州遵义·模拟预测)已知函数在处取得极小值.
(1)求实数,的值;
(2)若的切线过点,求的最大值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)通过极值点的函数值和导数值列方程组求解参数,并借助导数及极值点定义进行检验;
(2)借助导数的几何意义设切点构造函数求最值.
【详解】(1),由题意可得,解得;
检验:此时,,
则当时,,当时,,
故在、上单调递增,在上单调递减,
故函数在处取得极小值,符合题意,
故,;
(2)由(1)得,则,
设过点的切线的切点坐标为,
则,
有,
整理得,令,
则,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
则的最大值为.
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解题大招22 利用导数轻松突破曲线的切线、公切线问题
知识点0 导数的几何意义
1.导数的几何意义
函数y=f(x)在x0处的导数,是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的导数值.
2.函数的图象在某点处的切线方程
函数的图象在点处的切线方程为.
知识点02 求曲线切线方程的方法
1.求曲线在点P处的切线方程
第一步:计算切点的纵坐标;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;
第四步:根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
2.求曲线过点P的切线方程
第一步:设切点为;第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
【注意】区分在某点处的切线与过某点的切线
(1)在某点处的切线,该点一定是切点,切线有且仅有一条.
(2)过某点的切线,该点不一定是切点,切线至少有一条.
知识点03 与切线有关的几大秒杀定理(大招拓展)
1.切线求和定理
函数在点处的切线方程分别为,则函数在点处的切线方程为
2.共切点公切线定理
当y=f(x)与y=g(x)相切于同一点,设切点为P,则有
题型01求切线的斜率、倾斜角、切点坐标
利用导数求切线的斜率、倾斜角或切点坐标的策略
核心是运用导数的几何意义:函数在某点的导数即为该点处切线的斜率.
1.已知切点:对函数求导,代入切点横坐标得斜率,再由斜率计算倾斜角.
2.已知过非切点的点:设切点为,导数得斜率,同时斜率满足两点斜率公式,联立方程求解切点与斜率.
3.已知倾斜角:先得斜率,令导数等于k,解方程得切点横坐标,代入原函数得纵坐标.
【典例1-1】(25-26高三下·河南驻马店·阶段检测)已知函数,则曲线在处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(25-26高二下·湖北·期末)若直线是函数图象的切线,则其切点坐标为________.
【跟踪训练】
1.(2026·山西忻州·模拟预测)设函数,则曲线在点处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·天津蓟州·期中)过原点的直线与曲线相切,则切点坐标为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·福建·阶段检测)已知函数,则曲线在处的切线斜率为_________.
题型02 求在曲线上一点处的切线方程——公式法
利用公式法秒求切线方程
函数的图象在点处的切线方程为,因而求在曲线上一点P处的切线方程时,先求得点P处的导数值,即得切线的斜率值,再将点P的坐标代入上述切线方程,整理即得所求.
【典例2】(2026·辽宁朝阳·二模)函数在处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.(2026·全国一卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2026·山东聊城·二模)已知函数,若为偶函数,则在处的切线方程为_________.
题型03求过一点的曲线的切线方程——待定切点法
待定切点法求过一点的曲线的切线方程
1.求曲线的切线方程要分清“在某点处”与“过某点”的切线方程的不同.若切点未知,要先设出切点坐标,再依据条件建立方程(组)求解.
2.待定切点法的具体步骤:设出切点坐标后,由点斜式得到切线方程,再由该切线过已知点列出关于切点横坐标的方程,解方程求得切点坐标,从而即可求得切线方程.
【典例3】(25-26高二下·广东江门·期中)曲线的一条切线经过点,则该切线方程为______.
【跟踪训练】
1.(2026·福建福州·模拟预测)曲线过点的两条切线的方程为________,________.
2.(25-26高二下·贵州贵阳·期中)已知函数,则过点且与曲线相切的直线的方程为________.
3.(25-26高二下·江西宜春·期中)已知曲线,
(1)求函数的单调区间;
(2)求过点且与曲线相切的直线方程.
题型04 两条切线平行、垂直问题
两切线平行、垂直问题的求解策略
1.平行判定:令两切点处导数值相等,额外排除两条切线重合的特殊情况,即可求解切点参数.
2.垂直判定:令两切点处导数值乘积为-1,注意补充验证其中一条切线斜率为0、另一条斜率不存在(垂直x轴)的特殊场景,再求解对应参数.
【典例4】(2026·山西忻州·模拟预测)若函数在点处的切线与直线平行,则该切线方程为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.(25-26高三上·江苏南通·期中)已知曲线在处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.1
2.(2026·湖南湘潭·三模)若曲线在点处的切线与直线平行,则__________.
3.(2026·辽宁锦州·二模)已知图象上有两条切线互相垂直,则________.
题型05 已知切线或切点求参——方程(组)法
构造方程(组)破解已知切线或切点求参问题
处理与切线有关的参数问题,通常利用曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程(组) :
(1)切点处的导数是切线的斜率;
(2)切点在切线上,故满足切线方程;
(3)切点在曲线上,故满足曲线方程.
【典例5-1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数.若曲线在处的切线经过点,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【典例5-2】(2026·河北·三模)若函数的图象不存在过原点的切线,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练】
1.(25-26高三·全国·一轮复习)如图,已知直线l是曲线在处的切线,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·福建·三模)若曲线在处的切线的倾斜角为,则( )
A. B.2 C. D.
3.(2026·陕西西安·模拟预测)若直线是曲线的切线,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
4.(2026·湖北十堰·模拟预测)已知曲线在点处的切线方程为,则________.
题型06 切线的条数问题
切线的条数问题求解策略
由切线的条数求参,核心是转化为方程实根个数问题:
1.设曲线切点为(x0,f(x0)),求导得切线斜率,写出切线方程;
2.结合切线过定点等条件,整理出关于x0的方程,将切线条数等价于该方程的实根个数;
3.研究函数g(x)的单调性、极值与最值,结合图像走势,分析参数对实根个数的影响,确定参数取值范围;
4.注意排除切线重合的特殊情况,避免重复计数.
【典例6】(2026·安徽安庆·三模)过曲线:外一点作的切线,恰好可作两条,则( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.(2026·重庆万州·模拟预测)过点有两条直线与的图象相切,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)已知函数,若对任意,过点均仅可作曲线的一条切线,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
3.(25-26高三下·河南安阳·阶段检测)已知函数,若过点可以作曲线的3条切线,则实数的取值范围是___________.
题型07 与切线有关的最值问题
与切线有关的最值问题求解策略
1.设切点(x0,f(x0)),利用导数得切线斜率,写出切线方程;
2.将切线相关目标量(如斜率、截距、定点到切线距离等)表示为关于x0的函数;
3.对求导,找导数为0的点,分析单调性确定极值点;
4. 比较极值点与定义域端点的函数值,得到最值.
【典例7-1】在平面直角坐标系中,,为曲线上一动点,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【典例7-2】(25-26高二下·河北唐山·期中)若直线与曲线相切,则的最小值为________.
【跟踪训练】
1已知函数 ,若直线 与 的图象分别交于 两点,则 的最小值为( )
A. B.2 C. D.1
2.(2026·陕西渭南·模拟预测)已知为正实数,且直线与曲线相切,则的最大值为__________.
3.已知点 P 在函数 的图象上,则P 点到直线的距离的最小值为 .
题型08利用定理秒杀共切点的公切线问题
共切点公切线定理:
当y=f(x)与y=g(x)相切于同一点,设切点为P,则有
当两曲线的公切线切点相同时,可利用上述定理直接列方程,从而确定参数的取值.
【典例8-1】(2026·辽宁抚顺·一模)若曲线与曲线在它们的公共点处有相同的切线,则_______.
【典例8-2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知两函数,的图象有公共点,且在公共点处的切线重合,则a的值为______.
【跟踪训练】
1.(2026·河南南阳·三模)已知函数的图象在点处的切线也是函数的图象的切线,则实数_____.
2.(2026·河北张家口·二模)已知曲线在点处的切线也是曲线的切线,则________.
3.(25-26高二下·湖北·期中)若直线既是曲线在处的切线,也是曲线的切线,则实数_________.
题型09对照法速解切点不同的公切线问题
对照法速解切点不同的公切线问题
若函数y=f(x)与y=g(x)的公切线的切点不同,先设y=f(x)上的切点A(x1,f(x1)),得到切线方程y-f(x1)=f'(x1)(x-x1);再设y=g(x)上的切点B(x2,g(x2)),得到切线方程y-g(x2)=g'(x2)(x-x2),因为切线是同一条直线,故对照可得到两个等式f'(x1)=g'(x2),f(x1)-x1f'(x1)=g(x2)-x2g'(x2),再通过解方程确定公切线方程的系数,从而得到公切线方程.
【典例9-1】(2025·广东茂名模拟)曲线y=ln x与曲线y=x2+2ax有公切线,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【典例9-2】(2024·新课标Ⅰ卷)若曲线y=ex+x在点(0,1)处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a= .
【跟踪训练】
1.(25-26高三上·江苏扬州·阶段检测)一条直线与函数和的图象分别相切于点和点,则的值为( )
A.2 B. C.0 D.
2.(25-26高三上·江苏·开学考试)若直线与曲线相切于点,与曲线相切于点,若,则线段的长度为( )
A.2 B. C. D.
3.(2026·陕西榆林·三模)已知直线是函数和函数图象的公切线,则______.
4.(2026·湖南·三模)已知直线l与函数的图象在处相切,与函数的图象在处相切,则_________.
题型10 判断公切线的条数
零点个数法解析公切线的条数问题
1.判断公切线的条数: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.
2.由公切线条数求参: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.
【典例10-1】(2026·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
【典例10-2】 (2026·保定模拟)若曲线f(x)=(k<0)与g(x)=ex有三条公切线,则k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练】
1.(2025·陕西·模拟预测)曲线与的公切线的条数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2026·桂林模拟)若曲线C1:y=x2与曲线C2:y=(a>0)存在公切线,则实数a的取值范围是( )
A.(0,1) B.
C. D.
3.若函数f(x)=ln x+ax与函数g(x)=x2的图象有两条公切线,则实数a的取值范围是________.
题型11利用公切线秒解不等式恒成立问题
利用公切线秒解不等式恒成立问题的具体策略
核心逻辑:不等式f(x)≥g(x)恒成立等价于f(x)图象全程位于g(x)上方、无交点,公切线是两函数位置关系的临界边界,切点处两函数的函数值、导数值均相等.
求解步骤:先设公切线方程,联立两函数的切点等式解出切线参数与切点坐标,再验证公切线为两函数的共同分界,即可快速推导参数范围,规避复杂分类讨论.
【典例11】(25-26高二下·河南郑州·期末)已知不等式 在上恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.(2026·山西运城·二模)若对恒成立,则当取得最小值时,( )
A. B.1 C. D.2
2.(25-26高二下·湖北省直辖县级单位·阶段检测)已知,若对任意,恒成立,则的最小值是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·河南濮阳·期末)已知关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为________.
1.(25-26高二下·北京·期中)点在曲线上,设曲线在点处切线的倾斜角为,则角的取值范围( )
A. B.
C. D.
2.(2026·山西忻州·模拟预测)曲线在处的切线经过点,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(25-26高二下·天津蓟州·期中)过原点的直线与曲线相切,则切点坐标为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二下·河北保定·期中)若是曲线上任意一点,则曲线在点处的切线倾斜角的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(2026·河北秦皇岛·三模)若直线同时是曲线和曲线的切线,则斜率的最小值为( )
A.1 B. C. D.
6.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)过坐标原点可作曲线的切线条数为( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.无数条
7.(2026·湖南岳阳·三模)已知,函数的定义域为的定义域为,若与恰好有2条公切线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(多选)(25-26高二下·江苏南通·期末)设函数,则( )
A.在区间上单调递增
B.直线是曲线的对称轴
C.直线是曲线的切线
D.有三个零点
9.(多选)(25-26高三·全国·一轮复习)(多选)令,对抛物线,持续实施下面牛顿切线法的步骤:
在点处作抛物线的切线交x轴于;
在点处作抛物线的切线交x轴于;
在点处作抛物线的切线交x轴于;……
由此能得到一个数列,它的各项就是方程的近似解,按照数列的顺序越来越精确,其中记,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.用“二分法”求方程在上的近似解,在第三步得到的结果记为m,用“牛顿切线法”在第三步得到的结果记为n;则.
D.用“二分法”求方程在上的近似解,在第三步得到的结果记为m,用“牛顿切线法”在第三步得到的结果记为n,则.
10.(25-26高二下·上海·期末)函数在处的切线斜率为________.
11.(2026·辽宁抚顺·一模)若曲线与曲线在它们的公共点处有相同的切线,则_______.
12.(2026·陕西咸阳·三模)已知函数().若,则在点处的切线方程为____________;若对于图象上的任意两点A,B,恒有直线的倾斜角成立,则a的取值范围是_____________.
13.(2026·河南郑州·模拟预测)若直线与函数和的图象均相切,则实数b的最大值为_________.
14.(2026·湖南郴州·模拟预测)已知函数,,,设曲线与在区间内的交点为P.
(1)求点P的坐标;
(2)设两曲线在点P处的切线夹角为,求.
15.(2026·贵州遵义·模拟预测)已知函数在处取得极小值.
(1)求实数,的值;
(2)若的切线过点,求的最大值.
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