高考數(shù)學(xué)重難點(diǎn)培優(yōu)全攻略(新高考專用)微重點(diǎn)02 函數(shù)的公切線問(wèn)題(4大考點(diǎn)+強(qiáng)化訓(xùn)練)(原卷版+解析)_第1頁(yè)
高考數(shù)學(xué)重難點(diǎn)培優(yōu)全攻略(新高考專用)微重點(diǎn)02 函數(shù)的公切線問(wèn)題(4大考點(diǎn)+強(qiáng)化訓(xùn)練)(原卷版+解析)_第2頁(yè)
高考數(shù)學(xué)重難點(diǎn)培優(yōu)全攻略(新高考專用)微重點(diǎn)02 函數(shù)的公切線問(wèn)題(4大考點(diǎn)+強(qiáng)化訓(xùn)練)(原卷版+解析)_第3頁(yè)
高考數(shù)學(xué)重難點(diǎn)培優(yōu)全攻略(新高考專用)微重點(diǎn)02 函數(shù)的公切線問(wèn)題(4大考點(diǎn)+強(qiáng)化訓(xùn)練)(原卷版+解析)_第4頁(yè)
高考數(shù)學(xué)重難點(diǎn)培優(yōu)全攻略(新高考專用)微重點(diǎn)02 函數(shù)的公切線問(wèn)題(4大考點(diǎn)+強(qiáng)化訓(xùn)練)(原卷版+解析)_第5頁(yè)
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微重點(diǎn)02函數(shù)的公切線問(wèn)題(4大考點(diǎn)+強(qiáng)化訓(xùn)練)函數(shù)的公切線問(wèn)題,是導(dǎo)數(shù)的重要應(yīng)用之一,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,通過(guò)雙變量的處理,從而轉(zhuǎn)化為零點(diǎn)問(wèn)題,主要利用消元與轉(zhuǎn)化,考查構(gòu)造函數(shù)、數(shù)形結(jié)合能力,培養(yǎng)邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).【知識(shí)導(dǎo)圖】【考點(diǎn)分析】考點(diǎn)一:求兩函數(shù)的公切線規(guī)律方法求切線方程時(shí),注意區(qū)分曲線在某點(diǎn)處的切線和曲線過(guò)某點(diǎn)的切線,曲線y=f(x)在點(diǎn)P(x0,f(x0))處的切線方程是y-f(x0)=f′(x0)·(x-x0);求過(guò)某點(diǎn)的切線方程,需先設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),再依據(jù)已知點(diǎn)在切線上求解.【例1】已知拋物線和,如果直線l同時(shí)是和的切線,稱l是和的公切線,公切線上兩個(gè)切點(diǎn)之間的線段,稱為公切線段.(1)a取什么值時(shí),和有且僅有一條公切線?寫出此公切線的方程;(2)若和有兩條公切線,證明相應(yīng)的兩條公切線段互相平分.【變式】(2023·云南保山·統(tǒng)考二模)若函數(shù)與函數(shù)的圖象存在公切線,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.考點(diǎn)二:與公切線有關(guān)的求值問(wèn)題規(guī)律方法利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義解題,關(guān)鍵是切點(diǎn),要充分利用切點(diǎn)既在曲線上又在切線上構(gòu)造方程.【例2】(2024下·重慶·高三重慶一中校考開(kāi)學(xué)考試)已知,.(1)若在處的切線也與的圖象相切,求的值;(2)若在恒成立,求的取值集合.【變式】設(shè),點(diǎn)是函數(shù)與的圖象的一個(gè)公共點(diǎn),兩函數(shù)的圖象在點(diǎn)P處有相同的切線.(1)用t表示a,b,c;(2)若函數(shù)在上單調(diào)遞減,求t的取值范圍.考點(diǎn)三:判斷公切線條數(shù)規(guī)律方法運(yùn)用導(dǎo)數(shù)與斜率之間的關(guān)系可以將兩曲線公切線的切點(diǎn)表示出來(lái),構(gòu)造新的函數(shù),通過(guò)零點(diǎn)存在定理判斷函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù),即方程解的情況.【例3】曲線C1:與曲線C2:y=lnx公切線的條數(shù)是?!咀兪健壳€C1:與曲線C2:()A.0B.1C.2D.3考點(diǎn)四:求參數(shù)的取值范圍規(guī)律方法利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,構(gòu)造參數(shù)關(guān)于切點(diǎn)橫坐標(biāo)或切線斜率k的函數(shù),轉(zhuǎn)化成函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題或兩函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題,利用函數(shù)的性質(zhì)或圖象求解.【例4】(2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù),曲線在點(diǎn)處的切線也是曲線的切線.(1)若,求a;(2)求a的取值范圍.【變式】若函數(shù)【強(qiáng)化訓(xùn)練】一、單選題1.若曲線上兩個(gè)不同點(diǎn)處的切線重合,則稱這條切線為曲線的“自公切線”.下列方程:①;②;③;④對(duì)應(yīng)的曲線中存在“自公切線”的有A.①② B.①④ C.②③ D.③④2.已知直線是曲線:與曲線:的一條公切線,若直線與曲線的切點(diǎn)為,則點(diǎn)的橫坐標(biāo)滿足()A. B.C. D.3.已知直線是曲線與曲線的一條公切線,與曲線切于點(diǎn),且是函數(shù)的零點(diǎn),則的解析式可能為(

)A. B.C. D.4.(2021上·四川成都·高三成都七中期中)如果直線與兩條曲線都相切,則稱為這兩條曲線的公切線,如果曲線和曲線有且僅有兩條公切線,那么常數(shù)a的取值范圍是(

)A. B. C. D.二、多選題5.(2024上·山西運(yùn)城·高二統(tǒng)考期末)若直線是曲線與曲線的公切線,則(

)A. B.C. D.三、填空題6.(2023下·遼寧沈陽(yáng)·高二校聯(lián)考期中)若直線是曲線與曲線的公切線,則.7.(2022·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中??寄M預(yù)測(cè))曲線過(guò)點(diǎn)的切線也是曲線的切線,則;若此公切線恒在函數(shù)的圖象上方,則a的取值范圍是.8.(2024下·重慶·高二重慶一中??奸_(kāi)學(xué)考試)已知函數(shù),(,),若存在直線l,使得l是曲線與曲線的公切線,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是.四、解答題9.判斷曲線與曲線的公切線的條數(shù),并說(shuō)明理由.10.(2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù),曲線在點(diǎn)處的切線也是曲線的切線.(1)若,求a;(2)求a的取值范圍.11.已知函數(shù).(1)討論f(x)的單調(diào)性,并證明f(x)有且僅有兩個(gè)零點(diǎn);(2)設(shè)x0是f(x)的一個(gè)零點(diǎn),證明曲線y=lnx在點(diǎn)A(x0,lnx0)處的切線也是曲線的切線.微重點(diǎn)02函數(shù)的公切線問(wèn)題(4大考點(diǎn)+強(qiáng)化訓(xùn)練)函數(shù)的公切線問(wèn)題,是導(dǎo)數(shù)的重要應(yīng)用之一,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,通過(guò)雙變量的處理,從而轉(zhuǎn)化為零點(diǎn)問(wèn)題,主要利用消元與轉(zhuǎn)化,考查構(gòu)造函數(shù)、數(shù)形結(jié)合能力,培養(yǎng)邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).【知識(shí)導(dǎo)圖】【考點(diǎn)分析】考點(diǎn)一:求兩函數(shù)的公切線規(guī)律方法求切線方程時(shí),注意區(qū)分曲線在某點(diǎn)處的切線和曲線過(guò)某點(diǎn)的切線,曲線y=f(x)在點(diǎn)P(x0,f(x0))處的切線方程是y-f(x0)=f′(x0)·(x-x0);求過(guò)某點(diǎn)的切線方程,需先設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),再依據(jù)已知點(diǎn)在切線上求解.【例1】已知拋物線和,如果直線l同時(shí)是和的切線,稱l是和的公切線,公切線上兩個(gè)切點(diǎn)之間的線段,稱為公切線段.(1)a取什么值時(shí),和有且僅有一條公切線?寫出此公切線的方程;(2)若和有兩條公切線,證明相應(yīng)的兩條公切線段互相平分.【答案】(1);;(2)證明見(jiàn)解析.【詳解】(1)函數(shù)的導(dǎo)數(shù),曲線在點(diǎn)的切線方程是∶,即①,函數(shù)的導(dǎo)數(shù),曲線在點(diǎn)處的切線方程是,即②,如果直線l是過(guò)P和Q的公切線,則①式和②式都是l的方程,則,,消去得方程,判別式時(shí),即時(shí)解得,此時(shí)點(diǎn)P與Q重合.即當(dāng)時(shí),和有且僅有一條公切線,由①得公切線方程為;(2)證明:由(1)可知.當(dāng)時(shí)和有兩條公切線,設(shè)一條公切線上的切點(diǎn)為∶,其中P在上,Q在上,則有,,故線段的中點(diǎn)為,同理求得另一條公切線段的中點(diǎn)也是所以公切線段和互相平分,即若和有兩條公切線,相應(yīng)的兩條公切線段互相平分.【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義的應(yīng)用,即利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義解決曲線的公切線問(wèn)題,解答時(shí)要能熟練的求解曲線的切線方程和利用一元二次方程的相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題.【變式】(2023·云南保山·統(tǒng)考二模)若函數(shù)與函數(shù)的圖象存在公切線,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】先求得公切線方程為,聯(lián)立方程組,結(jié)合,得到,令,求得,令,求得和,得到函數(shù)的單調(diào)性和最小值,進(jìn)而得到,即可求解.【詳解】由函數(shù),可得,因?yàn)?,設(shè)切點(diǎn)為,則,則公切線方程為,即,與聯(lián)立可得,所以,整理可得,又由,可得,解得,令,其中,可得,令,可得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,當(dāng)時(shí),,即,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,即,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,所以,且當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)的值域?yàn)椋郧?,解得,即?shí)數(shù)的取值范圍為.故選:A.【點(diǎn)睛】方法技巧:對(duì)于利用導(dǎo)數(shù)研究不等式的恒成立與有解問(wèn)題的求解策略:1、通常要構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出最值,從而求出參數(shù)的取值范圍;2、利用可分離變量,構(gòu)造新函數(shù),直接把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題.3、根據(jù)恒成立或有解求解參數(shù)的取值時(shí),一般涉及分離參數(shù)法,但壓軸試題中很少碰到分離參數(shù)后構(gòu)造的新函數(shù)能直接求出最值點(diǎn)的情況,進(jìn)行求解,若參變分離不易求解問(wèn)題,就要考慮利用分類討論法和放縮法,注意恒成立與存在性問(wèn)題的區(qū)別.考點(diǎn)二:與公切線有關(guān)的求值問(wèn)題規(guī)律方法利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義解題,關(guān)鍵是切點(diǎn),要充分利用切點(diǎn)既在曲線上又在切線上構(gòu)造方程.【例2】(2024下·重慶·高三重慶一中??奸_(kāi)學(xué)考試)已知,.(1)若在處的切線也與的圖象相切,求的值;(2)若在恒成立,求的取值集合.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義先求得在處的切線方程,再根據(jù)直線與的圖象相切,設(shè)切點(diǎn),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,切點(diǎn)既在曲線上又在切線上,求得的值;(2)根據(jù)必要性可求得,再代入數(shù)據(jù)計(jì)算函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,計(jì)算即可求解.【詳解】(1)由已知,則,又,所以切點(diǎn)為,切線的斜率為,所以切線方程為,又,設(shè)切點(diǎn)為,所以,所以,解得;(2)設(shè),則,必要性:因?yàn)?,函?shù)在的左右均大于等于,所以是極值點(diǎn),所以,所以;充分性:當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,,所以,所以在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),設(shè),則,因?yàn)?,所以單調(diào)遞增,即單調(diào)遞增,又,所以在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故,所以,故實(shí)數(shù)的取值集合為.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)的切線問(wèn)題,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出斜率,利用點(diǎn)斜式表示切線方程,若無(wú)切點(diǎn),要設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),切點(diǎn)既在曲線上又在切線上,列出方程即可;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)恒成立問(wèn)題,由必要性求得參數(shù)的值,然后證明充分性,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性求得最小值.【變式】設(shè),點(diǎn)是函數(shù)與的圖象的一個(gè)公共點(diǎn),兩函數(shù)的圖象在點(diǎn)P處有相同的切線.(1)用t表示a,b,c;(2)若函數(shù)在上單調(diào)遞減,求t的取值范圍.【答案】(1),,;(2).【分析】(1)由題意得到,,結(jié)合求出,對(duì)兩函數(shù)求導(dǎo),利用兩函數(shù)的圖象在點(diǎn)P處有相同的切線,得到,結(jié)合表達(dá)出,;(2)在第一問(wèn)的基礎(chǔ)上,得到,,求導(dǎo)后因式分解,轉(zhuǎn)化為在上恒成立問(wèn)題,分與兩種情況,求出的解集,與比較端點(diǎn),得到不等式組,求出t的取值范圍.【詳解】(1)由題意得:,,因?yàn)椋?,即,,,因?yàn)閮珊瘮?shù)的圖象點(diǎn)P處有相同的切線,所以,將代入上式,且,解得:,將代入中,,綜上:,,;(2),,則在上恒成立,當(dāng)時(shí),的解集為,當(dāng)時(shí),的解集為,由題意得:函數(shù)在上單調(diào)遞減,則或,所以或,解得:或,所以t的取值范圍是考點(diǎn)三:判斷公切線條數(shù)規(guī)律方法運(yùn)用導(dǎo)數(shù)與斜率之間的關(guān)系可以將兩曲線公切線的切點(diǎn)表示出來(lái),構(gòu)造新的函數(shù),通過(guò)零點(diǎn)存在定理判斷函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù),即方程解的情況.【例3】曲線C1:與曲線C2:y=lnx公切線的條數(shù)是?!敬鸢浮?【詳解】根據(jù)常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)可知y=ex?y′=ex,y=lnx?y′=eq\f(1,x),則兩函數(shù)在點(diǎn)(x1,y1)和(x2,y2)處的切線分別為y-y1=(x-x1),y-y2=eq\f(1,x2)(x-x2),化簡(jiǎn)得y=x+(1-x1),y=eq\f(1,x2)x+lnx2-1,由題意可得化簡(jiǎn)得x1x2+x2-x1+1=0?,,,曲線C1:與曲線C2:y=lnx有2條公切線。【變式】曲線C1:與曲線C2:()A.0B.1C.2D.3【答案】D【詳解】設(shè)公切線為l,P(x1,y1)是l與f(x)的切點(diǎn),由,得,設(shè)Q(x2,y2)是l與g(x)的切點(diǎn),由g(x)=ex,得g′(x)=ex,所以l的方程為y-y1=(x-x1),因?yàn)?,整理得,同理y-y2=(x-x2),因?yàn)閥2=,整理得y=x+(1-x2),依題意,可得消去x1,得,令,則令h′(x)=0,則x=±1,當(dāng)x<-1或x>1時(shí),h′(x).>0;當(dāng)-1<x<1時(shí),h′(x)<0,所以h(x)有極大值為,h(x)有極小值為h(1)=-1,因?yàn)楫?dāng)x趨近于-∞時(shí),h(x)趨近于-1;當(dāng)x趨近于+∞時(shí),h(x)趨近于+∞,故h(x)的大致圖象如圖.根據(jù)函數(shù)h(x)零點(diǎn)存在定理可知函數(shù)有3個(gè)零點(diǎn),所以,曲線C1、與C2有3條公切線。考點(diǎn)四:求參數(shù)的取值范圍規(guī)律方法利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,構(gòu)造參數(shù)關(guān)于切點(diǎn)橫坐標(biāo)或切線斜率k的函數(shù),轉(zhuǎn)化成函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題或兩函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題,利用函數(shù)的性質(zhì)或圖象求解.【例4】(2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù),曲線在點(diǎn)處的切線也是曲線的切線.(1)若,求a;(2)求a的取值范圍.【答案】(1)3(2)【分析】(1)先由上的切點(diǎn)求出切線方程,設(shè)出上的切點(diǎn)坐標(biāo),由斜率求出切點(diǎn)坐標(biāo),再由函數(shù)值求出即可;(2)設(shè)出上的切點(diǎn)坐標(biāo),分別由和及切點(diǎn)表示出切線方程,由切線重合表示出,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)求出函數(shù)值域,即可求得的取值范圍.【詳解】(1)由題意知,,,,則在點(diǎn)處的切線方程為,即,設(shè)該切線與切于點(diǎn),,則,解得,則,解得;(2),則在點(diǎn)處的切線方程為,整理得,設(shè)該切線與切于點(diǎn),,則,則切線方程為,整理得,則,整理得,令,則,令,解得或,令,解得或,則變化時(shí),的變化情況如下表:01000則的值域?yàn)?,故的取值范圍?【變式】若函數(shù)【答案】【詳解】第一步:確定切點(diǎn)設(shè)公切線與的切點(diǎn)為第二步:求斜率;第三步:點(diǎn)斜式確定切線方程則它的切線方程是,;,第四步:公切線應(yīng)用(斜率相同,截距相等);且每一組解(X1,x2)對(duì)應(yīng)一條公切線。由以上方程組消x2,整理得第五步:切線條數(shù)轉(zhuǎn)化為方程根的個(gè)數(shù)函數(shù)f(x)和g(x)有兩條公切線,所以方程,,h(x)與x軸至多有1個(gè)交點(diǎn),與題意不符;(2)當(dāng)k>0時(shí),h(x)的定義域?yàn)椋?,+∞)令,h(x)與x軸至多有2個(gè)交點(diǎn),所以h(x)=0要有兩根,還須滿足【強(qiáng)化訓(xùn)練】一、單選題1.若曲線上兩個(gè)不同點(diǎn)處的切線重合,則稱這條切線為曲線的“自公切線”.下列方程:①;②;③;④對(duì)應(yīng)的曲線中存在“自公切線”的有A.①② B.①④ C.②③ D.③④【答案】C【詳解】①是一個(gè)等軸雙曲線,沒(méi)有自公切線;②在處的切線都是故②有自公切線.③,此函數(shù)是周期函數(shù),過(guò)圖象的最高點(diǎn)的切線都重合或過(guò)圖象的最低點(diǎn)的切線都重合,故此函數(shù)有自公切線.④,即,結(jié)合圖象可得,此曲線沒(méi)有自公切線.故答案為C.2.已知直線是曲線:與曲線:的一條公切線,若直線與曲線的切點(diǎn)為,則點(diǎn)的橫坐標(biāo)滿足()A. B.C. D.【答案】D【分析】記直線與曲線的切點(diǎn)為,再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,根據(jù)公切線的兩種表達(dá)方式列式可得,再構(gòu)造函數(shù)求導(dǎo)分析單調(diào)性,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理求解即可【詳解】記直線與曲線的切點(diǎn)為,則直線的方程為,又直線的方程為,從而且,消去得,即,設(shè),則,令解得,則函數(shù)在上遞增,又,無(wú)零點(diǎn),得在上單調(diào)遞減.又,所以故選:D.3.已知直線是曲線與曲線的一條公切線,與曲線切于點(diǎn),且是函數(shù)的零點(diǎn),則的解析式可能為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】設(shè)公切線在曲線上的切點(diǎn)坐標(biāo)為,在曲線上的切點(diǎn)坐標(biāo)為,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得出,消去可得出關(guān)于的等式,即可得出函數(shù)可能的解析式.【詳解】由,可得.由,可得.設(shè)公切線在曲線上的切點(diǎn)坐標(biāo)為,在曲線上的切點(diǎn)坐標(biāo)為,則,整理可得①.曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,所以,,即②,將①代入②中整理可得.因?yàn)槭呛瘮?shù)的零點(diǎn),所以的解析式可能為.故選:B.4.(2021上·四川成都·高三成都七中期中)如果直線與兩條曲線都相切,則稱為這兩條曲線的公切線,如果曲線和曲線有且僅有兩條公切線,那么常數(shù)a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】把曲線和曲線有且僅有兩條公切線,轉(zhuǎn)化為有且僅有兩解.記,利用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性和極值,建立不等式,即可解得.【詳解】曲線上一點(diǎn),,切線方程為:.曲線上一點(diǎn),,切線方程為:.若直線與兩條曲線都相切,則有,消去得:.因?yàn)榍€和曲線有且僅有兩條公切線,所以有且僅有兩解.記,則.令,得,所以在上單增;,得,所以在上單增.所以.又有,解得:(舍)或.當(dāng),則;當(dāng),則;而,所以要使有且僅有兩解,只需,解得:.故選:B【點(diǎn)睛】導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用主要有:(1)利用導(dǎo)函數(shù)幾何意義求切線方程;(2)利用導(dǎo)數(shù)研究原函數(shù)的單調(diào)性,求極值(最值);(3)利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)的取值范圍.二、多選題5.(2024上·山西運(yùn)城·高二統(tǒng)考期末)若直線是曲線與曲線的公切線,則(

)A. B.C. D.【答案】BD【分析】借助導(dǎo)數(shù)的幾何意義計(jì)算即可得.【詳解】令,則,令,有,則,即有,即,故,令,則,令,有,則,即有,即,故有,即.故選:BD.三、填空題6.(2023下·遼寧沈陽(yáng)·高二校聯(lián)考期中)若直線是曲線與曲線的公切線,則.【答案】5【分析】由直線是曲線的切線求解,可得切線方程,再設(shè)直線與曲線的切點(diǎn),由切點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值等于切線的斜率,且切點(diǎn)處的函數(shù)值相等列式求解n,則答案可求.【詳解】由,得,由,解得,則直線與曲線相切于點(diǎn),∴,得,∴直線是曲線的切線,由,得,設(shè)切點(diǎn)為,則,且,聯(lián)立可得,解得,所以.∴.故答案為:5.7.(2022·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中校考模擬預(yù)測(cè))曲線過(guò)點(diǎn)的切線也是曲線的切線,則;若此公切線恒在函數(shù)的圖象上方,則a的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可求出;將此公切線恒在函數(shù)的圖象上方,轉(zhuǎn)化為恒成立,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出最小值即可得解.【詳解】由得,設(shè)曲線過(guò)點(diǎn)的切線的切點(diǎn)為,則切線的斜率為,切線方程為,由于該切線過(guò)點(diǎn),所以,設(shè)該切線與曲線切于,因?yàn)椋?,所以該切線的斜率為,所以切線方程為,將代入得,得,所以,所以,所以,所以.由以上可知該公切線方程為,即,若此公切線恒在函數(shù)的圖象上方,則,即恒成立,令,則,令,得,得,令,得,得或,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,因?yàn)闀r(shí),,所以當(dāng)時(shí),取得最小值.所以.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:求解第二個(gè)空時(shí),轉(zhuǎn)化為不等式恒成立,利用導(dǎo)數(shù)求解是解題關(guān)鍵.8.(2024下·重慶·高二重慶一中??奸_(kāi)學(xué)考試)已知函數(shù),(,),若存在直線l,使得l是曲線與曲線的公切線,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是.【答案】【分析】分別設(shè)出直線與兩曲線的切點(diǎn)坐標(biāo),,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,根據(jù)題意得到,記,分類討論a與1的大小關(guān)系,利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合零點(diǎn)存在性定理分析求解.【詳解】設(shè)直線為曲線在點(diǎn)處的切線,,所以,即;設(shè)直線為曲線在點(diǎn)處的切線,,所以,即;由題意知,因?yàn)椋芍?,由可得,將其代入可得:,令,則在上有零點(diǎn),令,則,令,解得;令,解得;在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,且,當(dāng)時(shí),,故在上恒有零點(diǎn),從而恒成立;當(dāng)時(shí),,無(wú)零點(diǎn),不成立;當(dāng)時(shí),在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,且當(dāng)時(shí),,則,解得;綜上所述:實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求曲線的切線問(wèn)題主要分兩大類:一類是切點(diǎn)已知,那么只需將切點(diǎn)橫坐標(biāo)代入到原函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)中求出切點(diǎn)和斜率即可;另一類是切點(diǎn)未知,那么先要設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)表示切線的斜率以及切線方程,根據(jù)所過(guò)的點(diǎn)求切點(diǎn),得出切線方程.四、解答題9.判斷曲線與曲線的公切線的條數(shù),并說(shuō)明理由.【答案】曲線與曲線有兩條公切線.【詳解】曲線與曲線有兩條公切線.理由如下:設(shè)兩曲線的公切線為l,與曲線切于點(diǎn),與曲線切于點(diǎn),則直線l的方程既可寫為,即,又可寫為,即.因?yàn)橹本€l為公切線,所以有消元整理得,所以方程根的個(gè)數(shù)即為兩曲線的公切線條數(shù).設(shè),,.當(dāng)時(shí),,為增函數(shù);當(dāng)時(shí),,為減函數(shù).另外當(dāng)時(shí),,,所以的根為.所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減.而,,,,又函數(shù)在R上連續(xù),所以函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),分別位于區(qū)間和區(qū)間內(nèi).所以方程有兩個(gè)不同的根,即兩曲線有兩條公切線.10.(2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù),曲線在點(diǎn)處的切線也是曲線的切線.(1)若,求a;(2)求a的取值范圍.【答案】(1)3(2)【分析】(1)先由上的切點(diǎn)求出切線方程,設(shè)出上的切點(diǎn)坐標(biāo),由斜率求出切點(diǎn)坐標(biāo),再由函數(shù)值求出即可;(2)設(shè)出上的切點(diǎn)坐標(biāo),分別由和及切點(diǎn)表示出切線方程,由切線重合表示出,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)求出函數(shù)值域,即可求得的取值范圍.【詳解】(1)由題意知,,,,則在點(diǎn)處的切線方程為,即,設(shè)該切線與切于點(diǎn),,則,解得,則,解得;(2),則在點(diǎn)處的切線方程為,整理得,設(shè)該切線與切于點(diǎn),,則,則切線方程為,整理得,則,整理得,令,則,令,解得或,令,解得或,則變化時(shí),的變化情況如下表:01000則的值域?yàn)?,故的取值范圍?11.已知函數(shù).(1)討論f(x)的單調(diào)性,并證明f

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