微专题集训15 曲线在某点或过某点的切线-【高考领航】2027年高考数学一轮复习微专题速练
2026-08-10
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摘要:
**基本信息**
聚焦曲线切线核心问题,通过高考真题与模拟题梯度训练,覆盖基础计算到综合应用,强化导数几何意义的推理与运算能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础切线方程|6(如2020全国Ⅰ卷T6)|直接求某点切线方程|以导数几何意义为核心,通过求导得斜率,结合点斜式构建方程|
|过点切线问题|4(如2021新高考Ⅰ卷T7)|过定点切线存在性及参数范围|设切点坐标,利用导数与切线方程建立等式,转化为方程解的问题|
|切线综合应用|5(如2021新高考Ⅱ卷T16)|切线与函数性质、几何图形结合|综合导数运算、函数奇偶性、切线垂直等,体现模型意识与逻辑推理|
内容正文:
微专题集训15 曲线在某点或过某点的切线
[真题精准练]
1.B f′(x)=4x3-6x2,则f′(1)=4-6=-2,易知f(1)=1-2=-1,由点斜式可得函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y-(-1)=-2(x-1),即y=-2x+1.故选B.
2.C 因为y=,
所以y′=,
所以k=y′|x=1=,
所以曲线y=在点处的切线方程为y-(x-1),即y=.故选C.
3.A 对函数f(x)=求导得,f′(x)=
,所以f′(0)=3,所以曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线方程为y-1=3(x-0),即3x-y+1=0,切线与两坐标轴的交点分别为(0,1) ,,所以切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为,故选A.
4.D 当b≤0时,由y=ex的图象可知过点(a,b)只可以作曲线y=ex的一条切线,所以b>0.因为过点(a,b)可以作曲线y=ex的两条切线,所以点(a,b)在点(a,ea)的下方,所以0<b<ea.故选D.
5.解析:由y=ex+x+a,得y′=ex+1.设切点为P(x0,y0),由直线y=2x+5是曲线y=ex+x+a的一条切线,得解得
答案:4
6.解析:因为y=,所以y′=.当x=-1时,y=-3,y′=5,所以所求切线方程为y+3=5(x+1),即5x-y+2=0.
答案:5x-y+2=0
7.解析:因为y=(x+a)ex,所以y′=(x+a+1)·ex.设切点为,O为坐标原点,依题意得,切线斜率kOA=y′|x=,化简,得+ax0-a=0.因为曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,所以关于x0的方程+ax0-a=0有两个不同的根,所以Δ=a2+4a>0,解得a<-4或a>0,所以a的取值范围是(-∞,-4)∪(0,+∞).
答案:(-∞,-4)∪(0,+∞)
8.解析:先求当x>0时,曲线y=ln x过原点的切线方程,设切点为(x0,y0),则由y′=,得切线斜率为,又切线的斜率为,所以,解得y0=1,代入y=ln x,得x0=e,所以切线斜率为,切线方程为y=x.同理可求得当x<0时的切线方程为y=-x.综上可知,两条切线方程为y=x.
答案:y=x
9.解析:当x>0时,f(x)=ex-1,f′(x)=ex,则kBN=.当x<0时,f(x)=1-ex,f′(x)=-ex,kAM=,由切线垂直可知kAM·kBN==-1,得x1+x2=0,设kBN=k,则kAM=-,则
=,因为x2>0,所以∈(0,1).故的取值范围是(0,1).
答案:(0,1)
[高考变式练]
1.A 令y=0,解得x=1,故曲线y=x2+ln x-1与x轴的交点为(1,0),函数y=x2+ln x-1的导数为y′=2x+,所以函数在x=1处的导数即为切线斜率y′|x=1=3,根据点斜式写切线方程为y-0=3(x-1),即y=3x-3,故选A.
2.D 依题意,当曲线y=2-ln x在P处的切线垂直于AP时,|AP|取得最小值,设P(x0,2-ln x0),求导得y′=则-=-1,整理得+x0+ln x0-2=0,而函数f(x0)=+x0+ln x0-2在(0,+∞)上单调递增,又f(1)=0,因此x0=1,点P(1,2),所以|AP|=2.故选D.
3.C 由题意知,f′(x)=cos x,则f′(x1)=cos x1,f′(x2)=cos x2,f′(x3)=cos x3,所以曲线f(x)在点(x1,sin x1),(x2,sin x2),(x3,sin x3)处的切线方程分别为y-sin x1=cos x1(x-x1),y-sin x2=cos x2(x-x2),y-sin x3=cos x3(x-x3),因为切线均过原点,所以sin x1=x1cos x1,sin x2=x2cos x2,sin x3=x3cos x3,即x1=tan x1,x2=tan x2,x3=tan x3,得=1,故A和B错误;由=1,得tan xi=xi(i=1,2,3),画出函数y=tan x与y=x的图象,如图,
设A(x1,tan x1),B(x2,tan x2),<,即<,又x2-π-x1>0,x3-x2-π<0,则(x2-x1)(x3-x2-π)<(x3-x2)(x2-π-x1),即x1π+x3π<2πx2,得x1+x3<2x2,故C正确,D错误,故选C.
4.A f′(x)==,
f′(0)=1,f(0)=1,则y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=x+1,即x-y+1=0.故选A.
[最新模拟练]
1.A 若x>1,则-x<-1,则当-x<-1时,f(-x)=ln =ln ,因为f(x)为奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-ln ,即当x>1时,f(x)=-ln ,f(3)=-ln =-ln =ln 2,f′(x)=则f′(3)=,即曲线f(x)在点(3,f(3))处的切线斜率k=-.因此可得切线方程为y-ln 2=-(x-3),即:x+4y-4ln 2-3=0.故选A.
2.D y′=
=-,故曲线在点(3,2)处的切线的斜率k=-故选D.
3.D 设切点为(x,y),曲线y=ex+b在切点处的斜率为y′=ex+b,直线y=x+a在切点处的斜率为1,切点处两者斜率相等,所以ex+b=1,得x+b=0,即切点横坐标x=-b,又因为切点同时在直线与曲线上,纵坐标相等,所以e-b+b=a-b,也即a-b=1.故选D.
4.D 令函数f(x)=ln x+ax+,则f′(x)=,故f′(1)=a,所以l的方程为y-(a+1)=a(x-1),整理得y=ax+1,所以l经过定点(0,1).故选D.
5.B 对曲线y=2x-ln (x+1)+3求导得,y′=2-(x>-1).设切点横坐标为x,因为直线y=kx+b是该曲线的切线,所以k=2-(x>-1).因为x+1>0,所以>0,所以2-<2.所以k∈(-∞,2).故选B.
6.D 由f(x)=e-x,得f′(x)=-e-x,所以f(0)=1,f′(0)=-1,则函数在x=0处的切线方程为y=-x+1,令y=0,解得x=1,即a1=1.同理可得曲线y=f(x)在x=an-1(n≥2)处的切线方程为(x-an-1),令y=0,解得x=an-1+1,即an=an-1+1(n≥2),所以an-an-1=1(n≥2),即数列{an}是以1为首项,1为公差的等差数列,所以an=n,则,所以.故选D.
7.D 由f(x)=求导,可得f′(x)=
,
则k切=f′(0)=-3,又f(0)=2,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=-3x+2,则切线与两坐标轴的交点分别为,(0,2),故三角形的面积为.故选D.
8.BD 对于A,B,函数f(x)=-x3eax+b+x(x>0),求导得f′(x)=-(ax3+3x2)eax+b+1,由函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=-x+1,得
解得a=-1,b=1,故A错误,B正确;对于C,D,令g(x)=f′(x)=(x3-3x2)·e1-x+1,求导得g′(x)=-x(x2-6x+6)e1-x,由g′(x)>0,得3-<x<3+;由g′(x)<0,得0<x<3-或x>3+,因此函数f′(x)在上单调递增,在上单调递减,故C错误,D正确.故选BD.
9.BD 对于AB,当a=1时,f(x)=,f′(x)=,有f′(0)=0,又f(0)=1,故曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1,故A错误,B正确;对于CD,当a=0时,f(x)=,则f′(x)=,显然f′(1)=0,即曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0,故C错误,D正确.故选BD.
10.解析:因为f′(x)=3x2,设切点,则切线方程为y-(x-x0),即y=,因为过点(1,0),所以=0,解得x0=0或x0=,所以切线方程为y=0或y=(x-1).
答案:y=0或y=
11.解析:由y=a ln x-2x可得y′=-2,故曲线y=a ln x-2x在x=1处的切线的斜率为k=a-2,由于该切线与直线x+y-1=0垂直,故(a-2)×(-1)=-1,所以a=3.
答案:3
12.解析:设直线y=x+m与曲线y=2ln x-n+4相切的切点横坐标为x0,由y′=,则y′=⇒x0=e,所以曲线y=2ln x-n+4在x=x0处的切线方程为y-(2ln e-n+4)=(x-e),化简得y=x+4-n,根据题意可得-n+4=m⇒m+n=4,因为m>0,n>0,所以(m+n)=×(2+2)=1,当且仅当m=n=2时,等号成立,所以的最小值是1.
答案:1
13.解析:设过点P的直线与f(x)的图象相切于点,则切线斜率k=f′(x0)=-2,由切线过点P(a,4),得k=,因此,整理得+2a+4=0.令g(x)=2x3-3ax2+2a+4,则g′(x)=6x2-6ax=6x(x-a),原问题等价于g(x)有三个不同零点.当a=0时,g′(x)=6x2≥0,g(x)单调递增,最多有1个零点,不符合题意;当a>0时,g(x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,极大值为g(0)=2a+4,极小值为g(a)=-a3+2a+4,要使g(x)有三个零点,需满足g(0)>0且g(a)<0,即解得a>2;当a<0时,g(x)在(-∞,a)上单调递增,在(a,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,极小值为g(0)=2a+4,极大值为g(a)=-a3+2a+4,要使g(x)有三个零点,需满足g(a)>0且g(0)<0,即解得a<-2.综上,a的取值范围是(-∞,-2)∪(2,+∞).
答案:(-∞,-2)∪(2,+∞)
14.解析:当0<x<e时,f(x)=1-ln x,f′(x)=-所以k1=f′(x1)=-,所以在M处的切线方程为y-1+ln x1=-(x-x1),即y=-x+2-ln x1,令x=0可得y=2-ln x1,所以|OP|=2-ln x1;当e<x<e2时,f(x)=ln x-1,f′(x)=,所以k2=f′(x2)=,N(x2,ln x2-1),所以在N处的切线方程为y-(ln x2-1)=(x-x2),即y=令x=0可得y=-2+ln x2,所以|OQ|=|ln x2-2|=2-ln x2,因为两条切线互相垂直,所以-=-1,所以x1x2=1,所以,令t=ln x2,t∈(1,2),设g(t)=,t∈(1,2),因为g(t)在(1,2)上单调递增,所以g(t)∈(3,+∞),即∈(3,+∞),所以∈(6,+∞).
答案:(6,+∞)
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微专题集训15 曲线在某点或过某点的切线
1.(2020·全国Ⅰ卷理T6,易)函数f(x)=x4-2x3的图象在点(1,f(1))处的切线方程为( )
A.y=-2x-1 B.y=-2x+1
C.y=2x-3 D.y=2x+1
2.(2023·全国甲卷文T8,易)曲线y=在点处的切线方程为( )
A.y=x B.y=x
C.y= D.y=
3.(2024·全国甲卷理T6,文T7,易)设函数f(x)=,则曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B.
C. D.
4.(2021·新高考Ⅰ卷T7,中)若过点(a,b)可以作曲线y=ex的两条切线,则( )
A.eb<a B.ea<b
C.0<a<eb D.0<b<ea
5.(2025·全国一卷T12,易)若直线y=2x+5是曲线y=ex+x+a的一条切线,则a=________.
6.(2021·全国甲卷理T13,易)曲线y=在点(-1,-3)处的切线方程为________.
7.(2022·新高考Ⅰ卷T15,中)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是__________.
8.(2022·新高考Ⅱ卷T14,中)曲线y=ln |x|过坐标原点的两条切线的方程为________________,__________.
9.(2021·新高考Ⅱ卷T16,难)已知函数f(x)=|ex-1|,x1<0,x2>0,函数f(x)的图象在点A(x1,f(x1))和点B(x2,f(x2))处的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M、N两点,则的取值范围是________.
1.曲线y=x2+ln x-1在其与x轴的交点处的切线方程为( )
A.y=3x-3 B.y=-3x+3
C.y=2x-2 D.y=-2x+2
2.在平面直角坐标系xOy中,A(-1,0),P为曲线y=2-ln x上一动点,则|AP|的最小值为( )
A. B.2
C. D.2
3.已知0<x1<x2<x3<4π,函数f(x)=sin x在点(xi,sin xi)(i=1,2,3)处的切线均经过坐标原点,则( )
A.< B.>
C.x1+x3<2x2 D.x1+x3>2x2
4.设函数f(x)=,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程是( )
A.x-y+1=0
B.x-y-1=0
C.2x+y-1=0
D.x-2y=0
1.(2026·广东广州月考)已知函数f(x)为奇函数,当x<-1时,f(x)=ln ,则曲线f(x)在点(3,f(3))处的切线方程是( )
A.x+4y-4ln 2-3=0
B.x+2y+2ln 2-3=0
C.x-4y+4ln 2-3=0
D.x-2y-2ln 2-3=0
2.(2026·甘肃嘉峪关期中)曲线y=在点(3,2)处的切线的斜率是( )
A.2 B.-2
C. D.-
3.(2026·陕西安康模拟)若直线y=x+a与曲线y=ex+b相切,则( )
A.a+b=-1 B.a+b=1
C.a-b=-1 D.a-b=1
4.(2026·广东湛江月考)曲线y=ln x+ax+在点(1,a+1)处的切线l过定点( )
A.(1,2) B.(1,1)
C.(1,0) D.(0,1)
5.(2026·辽宁大连模拟)若直线y=kx+b是曲线y=2x-ln (x+1)+3的切线,则k的取值范围是( )
A.(1,2] B.(-∞,2)
C.(-∞,1) D.(1,2)
6.(2026·河北沧州月考)已知函数f(x)=e-x,若曲线y=f(x)在x=0处的切线交x轴于点(a1,0),在x=a1处的切线交x轴于点(a2,0),以此类推,曲线y=f(x)在x=an-1处的切线交x轴于点(an,0),则的值是( )
A. B.
C. D.
7.(2026·河北沧州质量检测)已知函数f(x)=,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))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.(多选)(2026·山东聊城月考)已知函数f(x)=-x3eax+b+x(x>0),函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=-x+1,则下列结论正确的有( )
A.a=-2
B.b=1
C.函数y=f′(x)的单调递减区间为
D.函数y=f′(x)的单调递增区间为
9.(多选)(2026·甘肃庆阳模拟)已知函数f(x)=,则下列结论正确的是( )
A.当a=1时,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=x
B.当a=1时,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1
C.当a=0时,曲线y=f(x)上不存在斜率为0的切线
D.当a=0时,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0
10.(2026·重庆沙坪坝期中)已知函数f(x)=x3,请写出一条过点 (1,0) 且与y=f(x)的图象相切的直线方程为________.
11.(2026·河北秦皇岛月考)已知曲线y=a ln x-2x在x=1处的切线与直线x+y-1=0垂直,则实数a的值为________.
12.(2026·山东泰安期中)已知m>0,n>0,直线y=x+m与曲线y=2ln x-n+4相切,则的最小值是________.
13.(2026·海南部分学校一模)已知函数f(x)=x3-2x,过点P(a,4)有三条直线与f(x)的图象相切,则实数a的取值范围为________________.
14.(2026·山东淄博月考)已知函数f(x)=的取值范围是________.
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