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文档简介
专题23导数与切线
一、考向解读
考向:导数中的一个重要考点即是切线,经常以小题或者大题第一问出现,属于导数中
为数不多较为简单的考点,必定要掌握!
考点:导数与切线
导师建议:抓住切线的本质是一条直线,利用点斜式考虑问题,主要解决切点和斜率!
二、知识点汇总
1.导数的概念
(1)函数尸於)在X=XO处的导数:(函数尸於)在X=X()处的瞬时变化率)
空Hxo+Ax)—,1...AyX%o+Ax)-/(xo)
M―一旭b瓦,记作了(词或y|x=xo,即Bn/(xo)一小鼻心二小叫瓦•
⑵导数的几何意义:
函数人x)在点X0处的导数/(次)的几何意义是在曲线y=/(x)上点P(xo,州)处的切线的斜率.相
应地,切线方程为y—yo=/(xo)(x—xo).
2.基本初等函数的导数公式
原函数导函数
»=%«(«eQ*)f(x)=n-xn~i
J(x)—sinx/(x)=cosX
fix)=cosXf(x)=sinx
fix)=ax(a>Q)f(x)=axlna
Hx)=e"/W=ex
fix)=logaX((2>0,且存1)/(“)—xlna
1
y(x)=lnx/W=~
3.导数的运算法则
(i)g)土ga)1=/a)土g,a);
(2)[/(x).g(x)y=/(x)g(x)+%)g,(x);特别的Mx)],=4Xx);
3_/(x)g(x)—Ax)g'(x)
(g(x)和).
⑶£(%)」—[g(x)]2
4.复合函数的导数
复合函数y=/(g(x))的导数和函数M=g(x)的导数间的关系为yx'=yu'-Ux,即y对x的导
数等于y对M的导数与M对x的导数的乘积.
【常用结论】
1.“在”点(%,%)处的切线(已知切点)
①斜率=左=/5)
②切线y-%=/'(Xo)(X-Xo)
2.“过”点(为,%)的切线(不知道切点)
①设切点(%,%);
②写切线方程y-/(%)=/@)(》-%)
③代点可得:y「/(Xo)=7'(Xo)(X1-Xo)上;
④解得为,回代②得切线.
三、题型专项训练
目录一览
①求曲线的斜率
②求在曲线上某一点的切线方程
③求过一点的切线方程
④已知切线(斜率)求参数
⑤两条切线平行、垂直、公切线问题
高考题精选
题型精练,巩固基础
①求曲线的斜率
一、单选题
1.曲线y=/—3x在点(1,-2)处的切线的倾斜角为()
A.工B.工C.上D.工
6433
【答案】B
【分析】根据导数的几何意义求解.
【详解】因为y'=4/_3,所以y'L=l,故所求切线的倾斜角为].
故选:B.
2.函数y=e、x在x=0处的切线的斜率为()
A.0B.1C.2D.e
【答案】A
【分析】将函数求导,由导数的几何意义即可得到结果.
【详解】函数尸e―x的导数y'=e“_l,
由导数的几何意义,可知:
在x=0处的切线的斜率为6。一1=1一1=0.
故选:A.
3.函数〃尤)=岑(e是自然对数的底数)图象在点(0,/(0))处的切线的倾斜角是()
,兀c兀—3兀2兀
A.—B.-C.—D.—
4243
【答案】C
【分析】求出/''(0),从而可得在点(0,7(。))处的切线的倾斜角.
-sinx-e%-e%-cosx-sinx-cosx
【详解】尸(x)=
所以在点(0,7(0))处的切线的倾斜角是手.
故选:C.
4.函数/(x)=e"(sinx+cosx)在%=0处切线的斜率为(
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】根据导数的几何意义,求出导函数在该点处的值即可求解.
【详解】因为函数/(x)=e"(sinx+cosx),
则/'(%)-e"(sinx+cosx+cosx-sinx)=2excosx,
所以广(0)=2,也即函数/(x)=e飞inx+cosx)在x=0处切线的斜率左=2,
故选:B.
②求在曲线上某一点的切线方程
5.函数/(幻==一的图象在点(0,7(0))处的切线方程为()
X+1
A.7x+y+5=0B.7x+y-5=0C.7x-y-5=0D.7x—y+5=0
【答案】c
【分析】首先求出函数/(x)在x=0处的切线斜率,再利用点斜式写出方程即可.
【详解】f'(x)=2(二1)一斤一5)=,贝!]广(0)=7,而/(0)=-5,故函数7•(幻=生不在(0,-5)处的
(x+l)(x+l)X+1
切线方程为y+5=7x,则7x-y-5=0.
故选:C
6.曲线y=/+l在点(-1,a)处的切线方程为()
A.3元-y+3=0B.3x-y+l=0
C.3尤+y+l=0D.3x+y+3=0
【答案】A
【分析】根据切点和斜率求得切线方程.
3
【详解】t/=(-l)+i=o,故切点为
y=3x2,yu=3,即切线的斜率为3,
所以切线方程为y=3(x+l),即3x-y+3=0.
故选:A
7.函数"x)=ln(3x-2)-2x的图象在点处的切线方程是()
A.x+y+l=0B.x+2y+3=0
C.x-2y-3-0D.x-y-3-0
【答案】D
【分析】根据导数的几何意义求出切线的斜率,再根据点斜式可求出结果.
□
【详解】r(x)=」-2,则切线的斜率是r(i)=i,/(i)=-2,
则切线方程是k(一2)=卜(元一1),即x-y_3=0.
故选:D
8.已知〃x)=xex+3sinx,则曲线>=/(尤)在点(0,/(0))处的切线方程为()
A.y=xB.y=3xc.y=2xD.y=4x
【答案】D
【分析】求出在点(0,/(0))处的导数即为切线的斜率,直接写出切线方程即可.
【详解】因为/(x)=xe*+3sinx,所以/(0)=0,/'(x)=e*+xe*+3cosx,
所以切线的斜率%=/'(。)=1+3=4,
所以曲线V=/(x)在点(0,7(0))处的切线方程为V=4x,
故选:D.
9.若y(x)=[+3/⑶,则曲线“X)在X=2处的切线方程为()
A.5%+2y+4=0B.5%+2y-4=0
C.5x-2y+4=0D.5x-2y-4=0
【答案】A
2
【分析】求出原函数的导函数,取x=3,解得r⑶=_》4贝!|〃司=3V_二Qv,求得〃2)=-7,尸⑵=-十S
可得切点坐标和切线斜率,利用直线方程的点斜式得答案.
2
【详解】〃幻=++3犷'⑶,/'(x)=x+3r(3),
令x=3J'(3)=3+3/'⑶,解得广(3)=-;.
所以=4-算,/(x)=x-?,贝!J〃2)=-7"。)=一|
所以曲线“X)在x=2处的切线方程为"7=-3(X一2),即5x+2y+4=0.
故选:A.
10.若点A(a,a),5仅,e")(a,beR),则A、B两点间距离|明的最小值为()
A.1B.且C.J2D.2
2
【答案】B
【分析】根据切线方程的求解,转化成两条直线间的距离即可求解.
【详解】点4(%)在直线y=x,点B仅,巧在y=e,上,y=e\y=e\设第=e,的切线的切点为(如%),
令y,=lne而=ln%=0,所以y=e,在点(0,1)处的切线为y=x+l,此时切线y=x+l与直线y=x平行,
直线y=x与y=x+l之间的距离」="为|明的最小值,
V1+12
故选:B
③求过一点的切线方程
11.已知函数〃%)=依3+X+1的图像在点(I"⑴)的处的切线过点(2,11),则"=().
35
A.—B.—C.1D.2
24
【答案】D
【分析】求出函数的导数,利用切线的方程经过的点求解即可.
【详解】解:函数/(力=/+》+1的导函数为/(%)=3加+1,
r(l)=3a+l,而“l)=a+2,
切线方程为y_q_2=(3a+i)a-1).
因为经过点(2,11),所以11—a—2=(3a+l)(2—1),
解得a=2.
故选:D.
【点睛】本题考查函数的导数的应用,切线方程的求法,属于基础题.
12.若曲线y=«的一条切线经过点(8,3),则此切线与曲线的切点坐标为()
A.(4,2)B.(9,3)C.(4,2)或(9或)D.(4,2)或(16,4)
【答案】D
【分析】先求出函数的导数,根据导数的几何意义即可求出切线方程,由切线经过点(8,3),代入曲线方程
中,即可求切点坐标.
【详解】设切点为y'=2^'2^—=,工。+8=6,
;.(%_4)5—16)=0,
/.无。=4或16,.•.切点坐标为(4,2)或(16,4),
故选:D
【点睛】此题考查导数的几何意义,求出函数的导数即可求出切线斜率,注意区分直线过点的切线和在某
点处的切线的区别,属于基础题.
13.过点(0,-1)作曲线f(x)=xlnx的切线,则切线方程为
A.x+y+l=0B.尤-y-l=0
C.x+2y+2=0D.2x-y-l=0
【答案】B
【解析】设切点为(%,%),再求出切点坐标,即得切线的斜率,再写出切线的方程即得解.
【详解】/'(X)=lnx+1,
设切点为(%,%),,%=与山/,
%+1
:.=lnxO+1,
%
/.xOlnxO+l=xOlnxO+xO,:.xO=l,/.yO=O,
所以%=/'(%)=1,
切线方程为y=x-l,即x-y-l=O,
故选:B.
【点睛】本题主要考查导数的几何意义,考查曲线的切线方程的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌
握水平.
14.若过原点的直线/与曲线y=2+ln无相切,则切点的横坐标为
A.—B.—C.2D.e
2e
【答案】B
【解析】设切点坐标,求导,求出切线的斜率,用点斜式写出切线方程,把原点坐标代入切线方程,即可
求出切点坐标.
【详解】设切点坐标为,2+lnx°),由y'=,,
x
切线方程为y-2-ln%=L(龙-/),
原点坐标代入切线方程,
得2+ln/=l,解得尤。」.
e
故选:B
【点睛】本题考查导数的运算、导数的几何意义,考查运算求解能力以及化归与转化思想.
15.过坐标原点作曲线y=(x-4)e,.的切线,则切线有()条
A.0B.1C.2D.3
【答案】B
【分析】设切点为(为,%),利用导数的几何意义表示出切线方程,将(0,0)代入方程,即可求得答案.
【详解】由y=(x-4)e*可得y=(x-3)e]
过坐标原点作曲线y=(x-4)e'的切线,设切点为(%,%),则切线斜率为k=(x°-3)e'。,
切线方程为V-%=(%-3)3(彳-%),又%=(5-4)十,
所以一(将一4)1。=(%-3)e-(-x0),即X;-4%+4=0,
所以演=2,即切线有I条.
故选:B.
16.曲线y”尤在方;处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为()
c兀
7D.-
A・喑2
【答案】A
【分析】根据同角的三角函数关系式,结合导数的运算法则、导数的几何意义进行求解即可.
【详解】y=tanx=s^nx-ny=cos2x+sin2x1
COSXcos2xcos2X
因此该曲线在方处的切线的斜率为-7
4
所以切线方程为:y—tanf=2(x——1=2%—
442
TT
令x=0,得y=l-,,
1jr
令y=0,#x=-(--l),
因此三角形的面积为〈x:x(g-l)x1一g=生留,
222216
故选:A
④已知切线(斜率)求参数
17.已知函数〃x)=ei+依2+1的图象在%=1处的切线与直线x+3yT=0垂直,则实数。的值为()
A.1B.2C.3D.4
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义及两直线垂直的斜率关系即可求出。的值.
【详解】由/(x)=e,-+ax?+1,得/(x)=ei+2ax,
因为函数AxXei+^+l的图象在x=l处的切线与直线x+3y-l=0垂直,
所以尸(1)=1+2。=3,则a=l.
故选:A.
18.若曲线y=@*在点(1,。)处的切线与直线/"+y+5=0平行,则实数。=()
A.!B.1C.-D.2
22
【答案】D
【分析】求出原函数的导函数,可得函数在x=l处的导数值,再由两条直线平行与斜率的关系列式求解.
qlnx+tz,1-lnx-tz-.
【详解】由>=------,得y'=——j一,y
XX
曲线丫=生匕在点(l,a)处的切线与直线/:x+y+5=0平行,
X
:A—a=—l9即〃=2.
故选:D.
19.若函数/a)=e'+lnx+a的图象在点(11(1))处的切线方程为>=6-1,贝心=()
A.1B.0C.-1D.e
【答案】B
【分析】求导得到左=/'(l)=e+l,再利用*l)=e+a=I=e,求出。的值.
【详解】因为1(x)=e'+J,所以尸6=e+l,故左=e+l
又/(l)=e+a=Z-l=e,所以q=0.
故选:B
20.已知曲线丫=号且在点(0,4)处的切线方程为v=x+),则4+6=()
A.2B.eC.3D.2e
【答案】A
一,Y+9—(1
【分析】根据导数的几何意义,求出导函数>'=,令x=0结合切线的斜率求出a,再将点坐标代入切
e
线方程求出6即可得到结果.
【详解】根据导数的运算公式
,_2e“-(2x+〃)e"-2x+2-a
,
y=ee
当x=0时,y'=2-。,
•e-2—Q=1,即a=l.
(o,i)满足方程y=%+3
即〃=1,
:.a+b=2.
故选:A.
21.若曲线y=Y+依+0在点尸(0,加处的切线方程为x-y+l=0,贝/,6的值分别为()
A.1,1B.-1,1C.1,-1D.-1,-1
【答案】A
【分析】利用切点处的导数等于切线斜率,结合切点在切线上可得.
【详解】解:因为y=2%+%所以川.。=〃
曲线y=%2+ox+b在点(0*)处的切线X—y+l=0的斜率为1,
..a=l,又切点(。,〃)在切线%-丁+1=。上,
0—Z?+l=0:.b=\.故选:A.
22.已知根〉0,n>0,直线y=,x+加+1与曲线y=ln%—〃+2相切,则工+工的最小值是()
emn
A.16B.12C.8D.4
【答案】D
【分析】根据导数的几何意义结合已知方程求出仅〃的关系,再根据不等式中“1”的整体代换即可得出答案.
【详解】对y=lnx-〃+2求导得y」,
X
由y'='=,得x=e,贝!!!・e+m+l=lne—〃+2,即加+〃=1,
xee
^fl^—+-=(m+H)f—+->|=2+—+—>2+2=4,
mn\mn)mn
当且仅当〃?=〃=:时取等号.故选:D.
⑤两条切线平行、垂直、公切线问题
23.曲线>=工与曲线>=-%2的公切线方程为()
X
A.y=-4x+4B.y=4x-4
C.y=-2x-b4D.y=2x-4
【答案】A
【分析】画出图象,从而确定正确选项.
【详解】画出y=Ly=-尤2以及四个选项中直线的图象如下图所示,由图可知A选项符合.
X
故选:A
A,1
24.函数/(%)=改+9的图象在点(1,3)处的切线也是抛物线/=>的切线,则。—匕=()
%3
A.1B.3C.6D.2
【答案】C
【分析】根据导数得出函数/■(%)与抛物线在点(1,3)处的切线的斜率,根据已知两切线相同即可得出答案.
【详解】f^=ax+-,贝!|尸(无)=“-与,则在点(L3)处的切线的斜率为匕=1(1)=,4=“-。,
无2=gy,则y'=6x,则在点(1,3)处的切线的斜率为a=6,
1-.1
函数/(%)=改+9的图象在点(1,3)处的切线也是抛物线-=:y的切线,
则左1=%2,即Q—b=6,
故选:C.
25.已知函数〃x)=xlnx,g(x)^ax2-x.若经过点A(1,O)存在一条直线/与曲线y=/(x)和y=g(x)都
相切,则"=()
A.-1B.1C.2D.3
【答案】B
【分析】先求得/⑺在A(LO)处的切线方程,然后与g(X)=^2—工联立,由△=()求解
【详解】解析:・・・/(%)=九Inx,・・・r(x)=l+lnx,・・.7”)=l+lnl=l,・••左=1,・••曲线y=/(x)在A(1,O)
处的切线方程为V=%-1,由1’2得♦-2%+1=0,由△=4—4i=。,解得〃=1.
[y=ax-x
故选:B
26.若函数“尤)=2alnx+l与8(”=公+1的图像存在公共切线,则实数。的最大值为()
2
A.eB.2eC.—eD.e2
2
【答案】A
【分析】分别设公切线与g(x)=f+l和〃x)=2alnx+l的切点(无“尤;+1),(%,241nx2+1),根据导数的几
何意义列式,再化简可得。=2只-2*111X2,再求导分析/心)=2/-2婿111X。>0)的最大值即可
【详解】g'(x)=2x,尸(无)=干,
设公切线与g(x)=犬+1的图像切于点(%,尤;+1),
与曲线f(x)=2alnx+l切于点(%2,2alnx2+l),
所以2尤3=(2°111々+1)-(龙;+1)=2aln/x;,
x2x2—xxx2—x1
故a=y,所以2占=2^^,
龙2.玉
所以石=2X2-2X2-Inx2,
因为a=x1x2,故4=2%;-2x|Inx2,
设h(x)=2x2-2x2-Inx(x>0),
贝()〃(x)=2Ml—21nx),令//(%)=Onx=&
当〃(九)>0时,XG(0,5/e),当〃(%)<0时,XG(A/C,+CO),
所以"(x)在(0,&)上递增,在(加\+8)上递减,
所以/z(x)1mx=7i(Ve)=e,
所以实数a的最大值为e,
故选:A.
⑥多选题与填空题
二、多选题
13
27.在曲线/(x)=:上切线的倾斜角为(乃的点的坐标为()
A.(1,1)B.(—1,-1)C.P2D.
【答案】AB
【分析】求出函数的导数,可得切线的斜率,由导数的几何意义,即可得到所求切点
3
【详解】切线的斜率%=3不=-1,
设切点为(%,%),贝!ir(Xo)=T,
又((无)=一]
所以,
所以%=1或%=-1,
所以切点坐标为(L1)或
故选:AB.
28.过点尸(-2,1)的直线与函数/(劝=丁+1的图象相切于点2(%,%),则%的值可以是()
A.0B.2C.3D.-3
【答案】AD
【分析】根据过函数图象上一点处的切线与导数之间的关系求解.
【详解】因为/(x)=V+l,所以尸(x)=3f,
由题意得直线PQ的斜率k=/U)=口,
即3"点,解得V。或』7
故选:AD.
29.已知曲线〃尤)=2(x+l『+l,则曲线过点尸(0,3)的切线方程为()
A.6x+y-3=0B.6x-y+3=0
C.5x-2y+6=0D.3x—2y+6=0
【答案】BD
【分析】设出切点坐标,对函数求导求出切线斜率,利用点斜式方程写出切线,将网。,3)代入,解方程计
算出切点坐标,进而得出切线方程.
【详解】设切点坐标为卜0,2(%+1)3+1),
2,2
f'(x)=6(x+l),切线斜率为k=/(x0)=6(x0+l)
切线方程为y-[2(%+iy+1]=6(%+1『(xf)
曲线过点尸(。,3),代入得3-[25+1)3+1卜6伍+1)2(-天)
可化简为(%+1丫-3%伉+1)2=1,即-2X;_3X;=0,解得%=。或%
贝(I曲线过点尸(0,3)的切线方程为6x-y+3=0或3x-2y+6=0
故选:BD
30.函数“x)=d+x-2的图象在点p处的切线平行于直线y=4x-l,则尸点的坐标可以为()
A.(1,0)B.(2,8)C.(-1,-4)D.(1,4)
【答案】AC
【分析】求函数的导数,令导数等于4解方程,求得尸点的横坐标,进而求得P点的坐标.
【详解】依题意,令八尤)=3炉+1=4,解得x=±l
/(1)=0,/(-1)=-4,
故P点的坐标为(1,0)和(-1,T),
故选:AC
31.已知函数〃尤)=』-l+lnx,则()
X
A.“外在x=l处的切线为x轴B."%)是(0,+⑹上的减函数
C.尤=1为八%)的极值点D.“X)最小值为0
【答案】ACD
【分析】求出函数的导数,根据导数的几何意义可判断A;结合函数的单调性与导数的关系,判断B;根据
导数的正负与函数极值的关系,判断C,继而判断D.
【详解】由题意知〃无)=1-1+依,(彳>0),故[⑺=_5+:=*
故"X)在x=l处的切线的斜率为了'⑴=0,而/⑴=l-l+lnl=0,
故在x=l处的切线方程为、-0=0(无-1),即y=0,
所以〃x)在x=l处的切线为x轴,A正确;
当0<x<l时,/'(x)<。,当x>l时,/^)>0,
故/(x)在(0,1)上单调递减,在(1,内)上单调递增,B错误;
由此可得x=l为〃尤)的极小值点,C正确;
由于在(0,+8)上〃x)只有一个极小值点,故函数的极小值也为函数的最小值,
最小值为/。)=。,D正确,
故选:ACD
32.已知函数f(x)=xln(l+x),则()
A.f(x)在(0,+00)单调递增
B./⑺有两个零点
C.曲线y=Ax)在点V:)处切线的斜率为T—ln2
D.f(x)是奇函数
【答案】AC
【分析】利用导数研究函数的单调性,结合单调性即可判断零点个数,根据导数的几何意义,以及奇偶性
的定义,对每个选项进行逐一分析,即可判断和选择.
【详解】对A:/(x)=xln(l+x),定义域为(—1,+8),贝(J/'(x)=ln(x+l)+士,
由y=ln(x+l),y=缶=1-占都在单调递增,故V=f(无)也在单调递增,
又八0)=0,故当了《一1,0)时,f\x)<0,/(x)单调递减;当xw(O,—)时,/(x)>0,/(%)单调递增;
故A正确;
对B:由A知,/(x)在(-1,0)单调递减,在(0,+s)单调递增,又"0)=0,
故了(无)只有一个零点,B错误;
对C尸(-g)=ln:-l=-lTn2,根据导数几何意义可知,C正确;
对D:/(%)定义域为(-1,+/),不关于原点对称,故/■("是非奇非偶函数,D错误.
故选:AC.
33.函数〃x)=lnx+l,g(x)=e£-l,下列说法正确的是()
A.存在实数抗,使得直线y=x+7〃与y=相切也与y=g(x)相切
B.存在实数%,使得直线>=丘-1与y=/(x)相切也与y=g(x)相切
C.函数g(x)-“X)在区间c,+,(上单调
D.函数g(x)-/(X)在区间[g+oo)上有极大值,无极小值
【答案】ABC
【分析】设切点分别为尸(为,必),。(均必),根据导数的几何意义列出方程,化简得(萨-1)氏-1)=0,解得尤2=。
或七=1,得到公切线的斜率为%=1或左=e,得出切线方程可判定A、B正确;令//(x)=g(x)-〃x),求
得〃(x)=e=j令°(x)=e,-:,x>0,利用导数求得所以°(x)单调递增,得到"⑴单调递增,结合
〃'(|)>0,得出〃(力在区间弓,+8)上单调递增,可判定C、D错误.
【详解】设直线分别与V="%)与尸g(x)分别相切于点P(占,%),。(々,%),
则)=/(玉)=比芯+1,%=e'2—1且/'(x)=g,g'(x)=ex,
Inx,+l-e%2+1
所以j且1
xi-x2
化简得(小-1)(受-1)=0,解得々=0或X2=l,
当%=。时,可得g'(0)=0,即切线的斜率为左=1,且g(o)=o,即切点坐标为Q(o,o),
此时切线的方程为y=x;
当%=1时,可得g")=e,即切线的斜率为左=e,且g6=e-l,
即切点坐标为。(l,e-l),此时切线的方程为.v-(e-l)=e(x-l),即、="-1,
故公切线方程为>=*或>="-1,所以选项A、B正确;
令/z(x)=g(x)-/(x)=e£-lnx-2,可得,
令=e*-!,尤>0,可得夕'(x)=e*+[>0,
XX
所以°(尤)单调递增,即“(X)单调递增,
又由“(2)=£-3,因为「一多>0,所以泾)>0,
32o3
O9
即X呜收)时,hr(x)>0,所以〃(x)=g(x)-/(x)在区间号+8)上单调递增,
所以C正确;
由C知,函数”(X)单调递增,所以函数Mx)无极值,所以D错误.
故选:ABC.
34.若存在过点0(0,0)的直线/与曲线/(%)=丁-3/+2x和y=/+。都相切,则。的值可以是()
A.1B.—C.—D.-----
643264
【答案】AB
【分析】根据题意,分点。是切点与点。不是切点,两种情况讨论,然后结合切线方程的求解方法,得到
相应的切线方程,从而得到。的值.
【详解】由题意可得,f'(x)=3x2-6x+2,
因为(0,。)在直线1上,当0(0,0)为的切点时,
则广(0)=2,所以直线1的方程为y=2x,
又直线1与y=—+a相切,
所以%之+。一2%=0满足A=4-4a=0,得a=l;
当。(0,0)不是“冷的切点时,
设切点为(%,片-3x:+2%)(飞20),
则/伍)=3片一6%+2,
所以'-3x;+2*=3*一6%+2,得
/2
所以所以直线/的方程为y=一;尤・
由<,49得X?H—x+u—09
y=x2+a4
由题意得A=^-4a=0,所以a=[.
1664
综上得。=1或"士.
64
故选:AB
三、填空题
35.曲线小)=》+3》在点已了倒处的切线斜率为,
【答案】0
【分析】求出点[I"1]:的导数,即该点处切线斜率.
【详解】解:由题知〃冷=x+cosx,
所以尸(x)=l-sinx,所以*j=0,
故在点。佃1处的切线斜率为0.
故答案为:0
36.曲线y=丹在点(1,-2)处的切线方程为.
【答案】y=-3%+1
【分析】利用导数的几何意义求解即可.
【详解】因为y=言,所以y=一1定,
x-2(x-2)
3
所以曲线了=三在点(1,-2)处的切线的斜率左=-03=-3,
Y-4-1
所以曲线>=若在点(1,-2)处的切线方程为y-(-2)=-3x(x-l),
整理得y=-3x+i,
故答案为:y=-3x+l
37.由线y=2x-ln2x在x处的切线方程是.
【答案】y=i
【分析】首先求导得y'=2-:,求出切点为切线斜率为o,则得到切线方程.
【详解】%=1时,y=i,则切点为=
2k27x
故切线斜率£^一-7/——1一-0、
2
所以切线方程:化简得y=L
故答案为:y=L
38.函数〃x)=%-,在x=l处的切线与直线y=2x平行,贝IJ〃=.
【答案】1
【分析】求导函数,利用导数的几何意义求出切线斜率,结合直线平行建立方程求解即可.
【详解】因为=所以尸(无)=1+/,
所以函数=在X=1处的切线斜率为广⑴=1+4,
因为该切线与直线y=2尤平行,故1+。=2,解得。=1
故答案为:1
39.若函数〃x)=x-alnx的图象在点(I"⑴)处的切线恰好经过点(2,3),则。=.
【答案】-1
【分析】先求导,然后分别求出/'(I),/。),表示出切线方程,最后将点(2,3)代入切线方程即可求出
答案.
【详解】由题可知((x)=l-,,则尸⑴=1-匹
又"1)=1,所以〃尤)的图象在点(L〃l))处的切线方程为y—i=(i-4)(x—l),即y=(l—。)x+a.因为点
(2,3)在切线上,所以3=2-2a+a,解得a=-1.
故答案为:-1.
40.过点4(-3,0)作曲线y=(lr)e,的切线,则切线方程是.
【答案】x-ey+3=O
【分析】确定点A(TO)不在曲线上,设切点为(%,%),利用导数的几何意义表示出切线方程,将A(-3,0)
代入,求得切点坐标,即可求得答案.
【详解】由题意可知,当x=-3时,」=41,0,故点A(-3,0)不在曲线y=(l-x)e"上,
由y=(l-x)e'nT^/=-xev,
过点A(TO)作曲线y=(l-x)e'的切线,设切点为(%,%),
则切线斜率为左=r°e'。,则切线方程为丫-%=-%6'。(尤-尤。),
将4(-3,0)坐标代入得:-%=-%-(-3-尤。),
即=-Xoe为(3+5),即若+2X(,+1=0,;.X。=-1,贝!)>0=26一‘
故切线方程是=e-(x+l),即x-ey+3=0,
故答案为:x-ey+3=0
41.已知函数/(x)=e'与函数g(x)=lnx+b存在一条过原点的公共切线,则匕=.
【答案】2
【分析】由导数的几何意义分别表示公切线方程,再由公切线过过原点得出人
【详解】设该公切线过函数〃x)=e,、函数g(x)=lnx+6的切点分别为G,e,),(X2,lnx2+b).
因为r(x)=e],所以该公切线的方程为y=)+炉=e'x+e』f炉
同理可得,该公切线的方程也可以表示为V='(x-X2)+lnx2+b=--x+lnx2+b-l
J1
e'1=—
%1
因为该公切线过原点,所以e"(If)=0,解得玉=1,%」力=2.
e
Inx2+Z?-1=0
故答案为:2
42.曲线y=e,与y=ln尤的公共切线的条数为.
【答案】2
【分析】设公切线关于两函数图像的切点为(40),(%,In%),则公切线方程为:
31
e玉=__
y=6%(无一xj+e^1
In%,则无2
%1
e(1-xJ=lnx2-1
(x2-1)Inx2-x2-1=0,则公切线条数为/z(x)=(x—l)lnx—x—l零点个数.
【详解】设公切线关于两函数图像的切点为L,e],(%,In%),则公切线方程为:
x1
e1=——
百—X1—(x-+InX?,
y=e+e则x2
X
2一eX|(1一玉)=ln%2-1
注意到马31=1,%=—In%,则由9(1-%)=ln%2-1,可得
1+Inx2=x2Inx2-x2=^>(x2-1)Inx2-x2-1=0.
则公切线条数为方程(%-1)In%--1=。的根的个数,
即函数/z(x)=(x-l)lnX-X-1的零点个数.
1111
〃(%)=lnx一,令p(x)=lnx——,则//(%)=—+-y>0,
XXXX
得"(x)=p(x)在(0,+8)上单调递增.因〃⑴=-1<o,^(e)=1-1>0,
则淞e(l,e),使得〃'(%)=In%0--=0.则九⑴在(0,与)上单调递减,在伉,+<»)上单调递增,
%0
故,(x)min=h(%)=(%-1)I11%-%-1=一,一七<0,
xo
又注意到A(e-2)=2(1-e-2)-e^2-1=1->0,
222222
/?(e)=2(e-1)-e-1=e-3>0,贝门/e(e-,%),3x4G(%,e),
使得〃(毛)=//优)=0,得/?(可有2个零点,即公共切线的条数为2.
故答案为:2
【点睛】关键点点睛:本题涉及研究两函数公切线条数,难度较大.
本题关键为将求公切线条数转化为求相关函数零点个数,又由题演有范围,故选择消掉为,构造与Z有关
的方程与函数.
四、高考真题精选
一、单选题
1.(2020•全国•统考高考真题)函数=W的图像在点(1,/⑴)处的切线方程为()
A.y=-2x-lB.y=-2x+l
C.y=2x-3D.y-2x+l
【答案】B
【分析】求得函数y=/(x)的导数「(x),计算出/■⑴和广。)的值,可得出所求切线的点斜式方程,化简
即可.
【详解】/(X)=X4-2X3,^=r(l)=-2,
因此,所求切线的方程为丫+1=-2(尤-1),即y=-2x+l.
故选:B.
【点睛】本题考查利用导数求解函图象的切线方程,考查计算能力,属于基础题
2.(2020•全国•统考高考真题)若直线/与曲线y=&和尤2+y2=g都相切,则/的方程为()
A.y=2x+lB.y=2x+gC.y=^x+lD.y=^-x+^-
【答案】D
【分析】根据导数的几何意义设出直线/的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案.
【详解】设直线/在曲线y=4上的切点为(尤。,仄),则无。>0,
函数y=«的导数为丫'=/,则直线/的斜率左=去,
设直线/的方程为禽=2也(无一尤o),即x-2衣y+尤0=。,
cc141
由于直线/与圆d+y2=相切,则/*=,
5,1+4%,5
两边平方并整理得5焉-4%-1=0,解得%=1,(舍),
则直线/的方程为x-2y+l=0,即y=:x+:.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了导数的几何意义的应用以及直线与圆的位置的应用,属于中档题.
3.(2021•全国•统考高考真题)若过点(a,6)可以作曲线y=e、的两条切线,则()
A.eb<aB.ea<b
C.0<a<ehD.0<b<ea
【答案】D
【分析】解法一:根据导数几何意义求得切线方程,再构造函数,利用导数
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