微专题 应用公切线的六大视角及朗博不等式(含解析)

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微专题 应用公切线的六大视角及朗博不等式(含解析)

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微专题 应用公切线的六大视角(参考答案)
1.求两个函数在公共点处的公切线与条数(接触型相切)
例1.已知函数与的图象在处有相同的切线,则( )
A.0 B. C.1 D.或1
解析:点在两函数图象上,,,根据题意可得,即. 故选:C
例2.已知函数.若曲线和在公共点处有相同的切线,则a,b的值分别为( )
A. B. C. D.
解析:因为,所以,由题意,解得故选:A.
2.求两个函数(非接触型)相切的公切线与条数
例3.已知直线是曲线与曲线的公切线,则等于( )
A. B.3 C. D.2
解析:设是图象上的一点,,所以在点处的切线方程为,①,令,解得,
,所以,,所以或(此时①为,,不符合题意,舍去),所以,此时①可化为,
所以. 故选:D
例4.已知函数.
(1)若恒成立,求实数的最小值;
(2)证明:有且只有两条直线与函数的图象都相切.
解析:(1)实数的最小值为.
(2)证明:设直线分别切的图象于点,
由可得,得的方程为,即.
由可得,得的方程为,即.比较的方程,得,消去,得.令,则.
当时,;当时,,在上单调递减,在上单调递增,.,在上有一个零点.
由,得,
在上有一个零点,在上有且只有两个零点,故有且只有两条直线与函数的图象都相切.
3.已知公切线的条数求参数范围
例5.已知函数,,若存在直线,使是曲线的切线,也是曲线的切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:设直线为曲线在点处的切线,,所以,即;设直线为曲线在点处的切线,,所以,即,
由题意知,因为,由可得,将其代入可得:,显然,整理得. 记且,则,当时,;当时,,所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以,则,即,化简得,解得,故选:.
例6.已知函数,,若总存在两条不同的直线与函数,图象均相切,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
解析:设函数上的切点坐标为,且,函数上的切点坐标为,且,又,则公切线的斜率,则,所以,则公切线方程为,即,
代入得:,则,整理得,若总存在两条不同的直线与函数,图象均相切,则方程有两个不同的实根,设,则,令得,当时,,单调递增,时,,单调递减,又可得,则时,;时,,则函数的大致图象如下:
所以,解得,故实数a的取值范围为.故选:B.
例7.(2023·安徽安庆·校考一模)已知A,B是函数,图象上不同的两点,若函数在点A、B处的切线重合,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
解析:当时,的导数为;当时,的导数为,设,为函数图象上的两点,且,
当或时,,故,当时,函数在处的切线方程为:;当时,函数在处的切线方程为两直线重合的充要条件是①,②,由①②得:,,
令,则,令,则,
由,得,即时有最大值,
在上单调递减,则. a的取值范围是.故选:B.
4.已知公切线的条数求参数最值
例8.若函数与的图象存在公共切线,则实数a的最大值为( )
A. B. C. D.
解析:由题意得,,.设公切线与的图象切于点,
与的图象切于点∴,
∴,∴,∴,∴.
设,则,∴在上单调递增,在上单调递减,∴,∴实数a的最大值为,故选:A.
例9.若函数与的图象存在公共切线,则实数a的最大值为( )
A. B. C. D.
解析:,,设公切线与的图象切于点,与曲线切于点,
∴,故,所以,∴,∵,故,设,则,∴在上递增,在上递减,∴,
∴实数a的最大值为e,故选:B.
例10.设函数的图象与的图象有公共点,且在公共点处的切线重合,则实数b的最大值为______.
解析:设公共点坐标为,,,由在公共点处切线相同得,即,解得(舍去)或,
又,即,所以,设函数,
,令得.
当时,,当时,.
所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以当时,b取最大值,将代入,则得.故答案为:.
例11.若存在直线与函数,的图象都相切,则实数a的最大值为______.
解析:因存在直线与函数,的图象都相切,由函数,的图象知,必有函数的图象在的图象及上方,
即,成立,令,,
在单调递增,而,则当时,,当时,,因此,在上递减,在上递增,,则,
设直线与曲线,相切的切点分别为,
而,于是有:,即,,该直线方程为,点在此直线上,则,
整理得:,令,求导得:,
显然函数在上单调递减,当时,,当时,,当时,,即函数在上单调递增,在上单调递减,,即,所以实数a的最大值为1.
5.利用公切线解决恒成立问题
例12.(2023届温州一模)已知,函数的最小值为2,其中,.
(1)求实数a的值;
(2),有,求的最大值.
解析:(1)由题意知,,则,
令,令,所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以,又,所以,解得,
经检验,符合题意.故.
不等式可化为,因此可看做过点的直线夹在两支曲线中间.当直线与相切时,令切点为,则,因此为方程的根,即,所以.当直线与相切时,令切点为,则,因此为方程的根.
只需,即,
当直线为两支曲线的公切线时取到最大值.
例13.已知函数.
(1)设是的极值点,求并讨论的单调性;
(2)当时,证明>0.
解析:(2)易知在点处的切线方程为在点处的切线方程为,即直线为与的公切线,设,则,即函数与有公共点,易知与在点处的切线方程均为,即直线为与的公切线.
6.利用公切线解决零点问题
例14. 已知函数,若有个零点,则实数的取值范围为______.
解析:设切点为,根据两曲线相切的定义可知即,设
,可知在上为增函数,由,则,,结
合图象可知.
例15.(2022乙卷)已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间各恰有一个零点,求a的取值范围.
解析:由于在处的切线为,时,在处的切线也为
如图,当时,与直线相交,那么必然会与在有一个交点!,且递减,递增,结合图象动态变化过程,于是
微专题 导数中的朗博不等式(参考答案)
朗博不等式是近年来随着函数同构出现的一个热门的不等式,其原理如下:下面主要注意的是,那么根据指数函数的基本不等式可得:

等号成立当且仅当.
例1.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
解法1:因为,所以,设,则且原不等式可化为,只需.设,则,所以当时,,单调递减;当时,,单调递增.所以,所以.故选:B.
解法2:由不等式,可得.
例2.(2020德阳三诊).
已知函数(,为自然对数的底数),.
(1)若有两个零点,求实数的取值范围;
(2)当时,对任意的恒成立,求实数的取值范围.
解析1.(2)当时,,原命题等价于对一切恒成立对一切恒成立.令
,令,,则
在上单增,又,
,使即①当时,,当时,,即在递减,在递增,
由①知函数在单调递增即,实数的取值范围为.
解析2.由不等式,可得.
注意:朗博不等式命制的导数题目用通法解决时会出现同构型隐零点情形,即:
与这样的基本关系,读者在此处需特别注意.
例3.(2023届广东省一模)已知函数.
(1)求的极值;
(2)当时,,求实数的取值范围.
解析:由题知不等式在上恒成立,
原问题等价于不等式在上恒成立,
即在上恒成立.
记,则,当单调递减,单调递增,
因为即,
①当时,因为,所以不等式恒成立,所以;
②当时,令,显然单调递增,且,
故存在,使得,即,而,此时不满足,所以无解. 综上所述,.
例4.已知,求最大值
解析:,当时取最大值为
例5.若不等式对任意的都成立,则的取值范围( )
解析:,微专题 应用公切线的六大视角
1.求两个函数在公共点处的公切线与条数(接触型相切)
例1.已知函数与的图象在处有相同的切线,则( )
A.0 B. C.1 D.或1
例2.已知函数.若曲线和在公共点处有相同的切线,则a,b的值分别为( )
A. B. C. D.
2.求两个函数(非接触型)相切的公切线与条数
例3.已知直线是曲线与曲线的公切线,则等于( )
A. B.3 C. D.2
例4.已知函数.
(1)若恒成立,求实数的最小值;
(2)证明:有且只有两条直线与函数的图象都相切.
3.已知公切线的条数求参数范围
例5.已知函数,,若存在直线,使是曲线的切线,也是曲线的切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例6.已知函数,,若总存在两条不同的直线与函数,图象均相切,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
例7.(2023·安徽安庆·校考一模)已知A,B是函数,图象上不同的两点,若函数在点A、B处的切线重合,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知公切线的条数求参数最值
例8.若函数与的图象存在公共切线,则实数a的最大值为( )
A. B. C. D.
例9.若函数与的图象存在公共切线,则实数a的最大值为( )
A. B. C. D.
例10.设函数的图象与的图象有公共点,且在公共点处的切线重合,则实数b的最大值为______.
例11.若存在直线与函数,的图象都相切,则实数a的最大值为______.
5.利用公切线解决恒成立问题
例12.(2023届温州一模)已知,函数的最小值为2,其中,.
(1)求实数a的值;
(2),有,求的最大值.
例13.已知函数.
(1)设是的极值点,求并讨论的单调性;
(2)当时,证明>0.
6.利用公切线解决零点问题
例14. 已知函数,若有个零点,则实数的取值范围为______.
例15.(2022乙卷)已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间各恰有一个零点,求a的取值范围.
微专题 导数中的朗博不等式
朗博不等式是近年来随着函数同构出现的一个热门的不等式,其原理如下:下面主要注意的是,那么根据指数函数的基本不等式可得:

等号成立当且仅当.
例1.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例2.已知函数(,为自然对数的底数),.
(1)若有两个零点,求实数的取值范围;
(2)当时,对任意的恒成立,求实数的取值范围.
例3.(2023届广东省一模)已知函数.
(1)求的极值;
(2)当时,,求实数的取值范围.
例4.已知,求最大值
例5.若不等式对任意的都成立,则的取值范围_____________.

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