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文檔簡介
重難點05導(dǎo)數(shù)中的切線問題全歸納(舉一反三專項訓(xùn)練)
【全國通用】
【題型1求在曲線上一點處的切線方程】.............................................................................................................2
【題型2求過一點的切線方程】.............................................................................................................................3
【題型3與切線有關(guān)的參數(shù)問題】.........................................................................................................................3
【題型4利用切線求距離的最值問題】.................................................................................................................4
【題型5切線的條數(shù)問題】.....................................................................................................................................4
【題型6兩條切線平行、垂直問題】.....................................................................................................................5
【題型7公切線問題】.............................................................................................................................................5
【題型8與切線有關(guān)的新定義問題】.....................................................................................................................6
1、導(dǎo)數(shù)中的切線問題
導(dǎo)數(shù)中的切線問題是高考的重點內(nèi)容,是高考的熱點問題,從近幾年的高考情況來看,一般以選擇題、
填空題的形式考察求曲線的切線方程,公切線問題等,試題難度屬中低檔,導(dǎo)數(shù)的切線問題也可能會作為
解答題中的條件或一小問進(jìn)行考查,復(fù)習(xí)是要加強(qiáng)此方面的訓(xùn)練.
知識點1曲線的切線方程及其解題策略
1.求曲線“在”某點的切線方程的解題策略:
(1)求出函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù),即曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處切線的斜率;
(2)在已知切點坐標(biāo)和切線斜率的條件下,求得切線方程為y=y0+f'(x0)(x-x0).
2.求曲線“過”某點的切線方程的解題通法:
(1)設(shè)出切點坐標(biāo)T(x0,f(x0))(不出現(xiàn)y0);
(2)利用切點坐標(biāo)寫出切線方程:y=f(x0)+f'(x0)(x-x0);
(3)將已知條件代入②中的切線方程求解.
知識點2與切線有關(guān)的參數(shù)問題
1.與切線有關(guān)的參數(shù)問題的解題策略:
(1)處理與切線方有關(guān)的參數(shù)問題,通常利用曲線、切線、切點的三個關(guān)系列出參數(shù)的方程(組)并解出參數(shù):
①切點處的導(dǎo)數(shù)是切線的斜率;
②切點在切線上,故滿足切線方程;
③切點在曲線上,故滿足曲線方程.
(2)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求參數(shù)問題時,注意利用數(shù)形結(jié)合,化歸與轉(zhuǎn)化的思想方法.
知識點3切線的條數(shù)問題
1.切線的條數(shù)問題的解題思路
(1)已知f(x),過點(a,b)可作曲線的切線條數(shù)問題
第一步:設(shè)切點P0(x0,y0);
第二步:計算切線斜率k=f'(x0);
第三步:計算切線方程.根據(jù)直線的點斜式方程得到切線方程:y-y0=f'(x0)(x-x0).
第四步:將(a,b)代入切線方程,得:b-y。=f'(x?)(a-x?),整理成關(guān)于x0的方程;
第五步:題意已知能作幾條切線,關(guān)于x0的方程就有幾個實數(shù)解.
(2)“過點型”切線條數(shù)判斷:
①有幾個切點橫坐標(biāo),就有幾條切線;
②切線條數(shù)判斷,轉(zhuǎn)化為關(guān)于切點橫坐標(biāo)的新的函數(shù)零點個數(shù)判斷.
2.切線條數(shù)的求參問題
已知切線條數(shù)求參數(shù),其實就是轉(zhuǎn)換成切線方程根的個數(shù)問題求參數(shù).
知識點4公切線問題及其解題策略
1.公切線問題的解題思路
求兩條曲線的公切線,如果同時考慮兩條曲線與直線相切,頭緒會比較亂,為了使思路更清晰,一般是把
兩條曲線分開考慮,先分析其中一條曲線與直線相切,再分析另一條曲線與直線相切,直線與拋物線相切
可用判別式法.
2.公切線問題的求解步驟:
(1)設(shè)兩切點,求出兩切點對應(yīng)的斜率k1、k2,且k1=k2;
(2)根據(jù)兩條曲線在切點處的斜率相等,并且切點不但在切線上而且在曲線上,列出有關(guān)切點橫坐標(biāo)的方程
組;
(3)解方程組,進(jìn)行求解,得出結(jié)論.
【題型1求在曲線上一點處的切線方程】
【例1】(2025·福建福州·模擬預(yù)測)曲線在點處的切線方程為()
3
A.B.??C=.?+3??1,???D1.
【變式1-?1】+(42=0205·青海海東2?·三?模??)2曲=線0在6點???=處0的切線方程為6(???)+2=0
?
A.B.?=eC.(e,1)D.
???=0??e?=0???+1?e=0e???=0
【變式1-2】(2025·新疆喀什·模擬預(yù)測)曲線在點處的切線方程為()
sin?
?(?)=?(π,0)
A.B.
C.?+π??π=0D.??π??π=0
【變式1-?3】?(π?20+25π·廣=東0湛江·二模)已知函數(shù)π????π,=則0曲線在點處的切線方程為
?
?(?)=e+2??=?(?)(0,?(0))
()
A.B.C.D.
?=2?+1?=3?+1?=2??=3?
【題型2求過一點的切線方程】
【例2】(2025·江西景德鎮(zhèn)·一模)過點且與曲線相切的直線方程是()
3
A.?(0,1)B.?(?)=?+2??1
C.?=5?+1D.?=2?+1
【變式2-?1】=(?2+0125·新疆·二模)過點且與曲線?=?2?+1相切的直線方程為()
3
A.1,4B.??=?+?+2
C.4???=0或D.7??4?+9或=0
【變式2-42?】?(?20=250·貴州7?·二?模4?)+已9知=函0數(shù)4???=的0圖象4在?點?7?+24=處的0切線斜率為.
?
(1)求的值;?(?)=(?+?)e(1,?(1))3e
(2)求?的單調(diào)區(qū)間;
(3)求曲?(?線)過原點的切線方程.
?=?(?)
【變式2-3】(2025·湖北·模擬預(yù)測)已知函數(shù).
??+1
?=?(?)=e,?∈?
(1)若,求過原點且與相切的切線方程;
1
?=2?=?(?)
(2)若關(guān)于的不等式對所有成立,求的取值范圍.
??(?)>2?+e?∈(0,+∞)?
【題型3與切線有關(guān)的參數(shù)問題】
【例3】(2025·河南·模擬預(yù)測)已知曲線的一條切線的方程為,則實數(shù)()
A.0B.1??=C.?-+1?ln?+?D.?=??=
【變式3-1】(2025·河南許昌·三模)若直線與曲線e相切,則的值為()
?=?+??=ln(?+?)???
A.1B.C.2D.
35
22
【變式3-2】(2025·陜西安康·模擬預(yù)測)已知曲線與傾斜角為且橫截距為a
24
??=ln?+?????≥545°
的直線l相切,則()
A.1?=B.2C.3D.4
【變式3-3】(2025·江西景德鎮(zhèn)·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若曲線在點
2
處的切線方程為,則的值為()??=?(???)??2??=??2?,0
A.?=?+B.?1?C.D.2
?1?2
【題型4利用切線求距離的最值問題】
【例4】(2025·河南駐馬店·模擬預(yù)測)已知點為曲線上的動點,則點到直線的距離的
9
最小值為()??=?+???+?=0
A.B.6C.D.9
92
2
【變式4-31】2(2025·江蘇南京·二模)已知,則的最小值為()
22
?=???+?ln???+3?∈R?
A.2B.1C.D.
21
【變式4-2】(24-25高二下·山東棗莊·階段練習(xí))點2是曲線上2任意一點,則點到直線
2
的距離的最小值是()??=??ln???=??4
A.1B.C.2D.
【變式】(高二下山2東階段練習(xí))已知函數(shù)的圖象與函數(shù)22的圖象關(guān)于某一條直線
4-324-25··?
e
對稱,若,分別為它們圖象上的兩個動點,則這兩?點=之2間距離的最小值?為=(ln(2?))
???
A.B.C.D.
2ln22ln22(1+ln2)
24221?ln2
【題型5切線的條數(shù)問題】
【例5】(24-25高三上·河北承德·開學(xué)考試)過點可作曲線的切線條數(shù)為()
3
A.1B.2C.32,0??D=.?0?3??2
【變式5-1】(2025·山東·模擬預(yù)測)若過點可以作的三條切線,則實數(shù)的取值范圍是
?
()(1,?)?=(?+1)e?
A.B.C.D.
?2?3?3
【變式5-(2】?(4e202,05)·河南·模(擬?預(yù)6e測),0過)原點且與曲(線?6e,2e)相切的直線(e有,2(e))
?=?sin?
A.1條B.2條C.3條D.4條
【變式5-3】(2024·內(nèi)蒙古·三模)若過點可以作曲線的兩條切線,則的取值范圍為()
A.?,2B.?=ln??
2
C.?∞,eD.?∞,ln2
2
0,e0,ln2
【題型6兩條切線平行、垂直問題】
【例6】(2025·山東菏澤·一模)曲線在,兩點處的切線互相垂直,則
11
112212
的值為()?=ln?+1??,???,??+?
A.B.0C.1D.
【變式6-?1】1(2025·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)的圖象e上存在不同的兩點,使得曲線
2
在點處的切線都與直線?垂?直=,?則+實?數(shù)+的ln取?值范圍是()?,?
?=A?.??,?B.?+2?=0C.?D.
【變式6-2?】∞(,120?25·2四川涼山1·一?模2),0函數(shù)?∞,1+在2區(qū)間的圖0,1象+上存2在兩條相互垂直的切線,
12
則的取值范圍為()??=2?+?ln?1,2
?A.B.C.D.
【變式6-3?】2(,12025·河北邢臺?·2二,?模1)已知函數(shù)?2,0的圖像在?3,?2,兩個不同
2
點處的切線相互平行,則下面等式可能成立的?是?(=?)+2ln???1,??1??2,??2
A.B.C.D.
1010
?1+?2=2?1+?2=3?1?2=2?1?2=3
【題型7公切線問題】
【例7】(2025·河南南陽·三模)已知函數(shù)與存在公切線,則實數(shù)的最小值為()
?
A.B.?(?)=C2.?e?(?)=ln?+1D.?
1111
e2e4e6e
【變式7-1】(2025·寧夏石嘴山·三模)已知函數(shù),若曲線與
2
有兩條公切線,則的取值范圍是()?(?)=??+1(?>0),?(?)=ln??=?(?)?=?(?)
A.?B.C.D.
11111
333
(0,2e)(2e,2e)(2e,+∞)(2e,+∞)
【變式7-2】(2025·河北秦皇島·模擬預(yù)測)設(shè),若曲線在點處的切線也是曲
線的切線,則.?≠0??=?ln??12,?2
???2
??e?=
【變式7=-3】(2025·河北·模擬預(yù)測)若函數(shù)與的圖象有兩條公切線,則實
??112
??=e??=?2?+2?+?
數(shù)的取值范圍是.
?
【題型8與切線有關(guān)的新定義問題】
【例8】(2025·湖北黃岡·三模)在平面直角坐標(biāo)系中,當(dāng),不是原點時,定義P的“伴隨點”為
;當(dāng)P是原點時,定義P的“伴隨點”為它?自?身?.平面曲線C上所有點的“伴隨點”所構(gòu)成的
???
2222
??+?,?+?
曲線定義為曲線的伴隨曲線則曲線:(其中是自然對數(shù)的底數(shù))的伴隨曲
C“”.C??1
??e+1,?>0
??=12e
線長為()16?+1,?≤0
A.B.C.D.
ππ
1.5223
【變式8-1】(24-25高二下·遼寧·期中)牛頓迭代法亦稱切線法,它是求函數(shù)零點近似解的另一種方法,若
定義是函數(shù)零點近似解的初始值,過點的切線為,切線與
′
軸交點??的?橫∈坐?標(biāo),即為函數(shù)零點近似解的下一?個??初?,始?值??以此類推,滿?足=精?度??的初??始?值?即+為?函??數(shù)零點的近?
似解,設(shè)函數(shù)??+1,滿足,應(yīng)用上述方法,則()
2
??=??2?0=2?2=
A.B.C.D.
3717577
2512408
【變式8-2】(2024·湖北黃岡·二模)第二十五屆中國國際高新技術(shù)成果交易會(簡稱“高交會”)在深圳閉幕.
會展展出了國產(chǎn)全球首架電動垂直起降載人飛碟.觀察它的外觀造型,我們會被其優(yōu)美的曲線折服.現(xiàn)代產(chǎn)品
外觀特別講究線條感,為此我們需要刻畫曲線的彎曲程度.考察如圖所示的光滑曲線上的曲線段
,其弧長為,當(dāng)動點從沿曲線段運動到點時,點的切線也隨著轉(zhuǎn)動到?點:?的=切?線?,記這兩條
?切?線之間的夾角Δ?為(它等于?的傾斜?角?與的傾?斜角之?差).顯然,??當(dāng)弧長固定時,?夾角越大?,?曲線的彎
??
曲程度就越大;當(dāng)夾Δ?角固定時,?弧長越小則?彎曲程度越大,因此可以定義為曲線段的平均曲率;
Δ?
?