导数及其应用 专题1 导数中的切线问题 2027届一轮复习导学案(学生版+答案版)

资源下载
  1. 二一教育资源

导数及其应用 专题1 导数中的切线问题 2027届一轮复习导学案(学生版+答案版)

资源简介

2027届一轮复习 导数及其应用
专题1 导数中的切线问题 导学案
考点一 导数的几何意义
考向1 求切线方程
例1 已知曲线在点处的切线为,则在轴上的截距为(  )
A. B. C.1 D.2
【解析】由得,所以直线的斜率,又,所以直线的方程为,令,得,即在轴上的截距为.故选B.
变式1 曲线在点处的切线方程为      .
【解析】由题意,的导数,故曲线在点处的切线斜率为,则切线方程,即.故选.
变式2 已知函数为偶函数,且当时,,则曲线在点处的切线方程是(  )
A. B. C. D.
【解析】函数为偶函数,当时,,则当时,,求导得,则,而,所以曲线在点处的切线方程是,即.故选A.
变式3 若直线与曲线相切,则实数______.
【解析】由,得.设与曲线相切于点,则有所以,.
考向2 与切线有关的参数问题
例2 (2025·新高考Ⅰ卷)若直线是曲线的切线,则      .
【解析】根据题意,,令,则,在切线中,当时,,所以切点坐标为.将代入曲线中,得,解得.
变式1 (2025·四川泸州市模拟)若直线与曲线相切,则实数(  )
A. B. C. D.
【解析】设切点为,由可得,则,所以,解得,即..故选D.
(2)
变式2 (高考题)若曲线有两条过坐标原点的切线,则实数a的取值范围是______________.
【解析】因为,所以.设切点为,则,切线斜率,切线方程为.因为切线过原点,所以,整理得.因为切线有两条,所以,解得或.
考点二 两曲线的公切线
例3 已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)=-2x2+m,g(x)=-3ln x-x.若两函数的图象有公共点,且在公共点处切线相同,则实数m的值为(  )
A.2 B.5 C.1 D.0
【解析】根据题意,设两曲线y=f(x)与y=g(x)的公共点为(a,b),其中a>0.
由f(x)=-2x2+m,可得f′(x)=-4x,则切线的斜率k=f′(a)=-4a.由g(x)=-3ln x-x,可得g′(x)=--1,则切线的斜率k=g′(a)=--1.因为两函数的图象有公共点,且在公共点处切线相同,所以-4a=--1,解得a=1或a=-(舍去).又由g(1)=-1,即公共点的坐标为(1,-1),将点(1,-1)代入f(x)=-2x2+m,可得m=1.故选C.
变式 若曲线C1:f(x)=x2+a和曲线C2:g(x)=4ln x-2x存在有公共切点的公切线,则a= .
【解析】f(x)=x2+a,g(x)=4ln x-2x,则有f′(x)=2x,g′(x)=-2.设公共切点的坐标为(x0,y0),则f′(x0)=2x0,g′(x0)=-2,f(x0)=x+a,g(x0)=4ln x0-2x0.根据题意,有 解得
例4 (2025·广州模拟)若直线l既和曲线C1相切,又和曲线C2相切,则称l为曲线C1和C2的公切线.已知曲线C1:f(x)=ex-1和曲线C2:g(x)=1+ln x,请写出曲线C1和C2的一条公切线方程:      .
答案 y=x(答案不唯一,或填y=ex-1)
解析 设公切线与C1:f(x)=ex-1相切的切点为(x1-1),与C2:g(x)=1+ln x相切的切点为(x2,1+ln x2).
由f'(x)=ex,则f'(x1)=则公切线方程为y=(x-x1)+-1,即y=x+(1-x1)-1;
由g'(x)=则g'(x2)=则公切线方程为y=(x-x2)+ln x2+1,即y=·x+ln x2,
所以解得或故曲线C1和C2的公切线方程为y=x或y=ex-1.
变式1 若直线与曲线和曲线同时相切,则(  )
A. B. C. D.
【解析】设直线直线与曲线相切于,与曲线相切于点,曲线,其导数,则有,则在点处切线的方程为,即,曲线,其导数,则有,则在处切线的方程为,即,则有,则有.又由,则有,则,则.故选A.
变式2 (2025·广东茂名市)已知曲线与曲线有公切线,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【解析】两个函数求导分别为.设,图象上的切点分别为,,则过这两点处的切线方程分别为,,则,,所以.设,,令,所以,所以即在上单调递增,且,则在上单调递减,在上单调递增,所以,.故选B.
专题1 导数中的切线问题 课后作业
一.单选题
1.已知曲线在点处的切线的倾斜角为,则实数的值为(   )
A.1 B. C. D.
【解析】函数(x>0)的导数.因为曲线在处的倾斜角为,所以,所以1+=﹣1,所以.故选D.
2.若函数在区间内可导,且,则 的值为(   )
A. B. C. D.0
【解析】由题意知,.
故选B.
3.曲线在点处的切线方程为(   )
A. B. C. D.
【解析】由函数,可得,则且,即切线的斜率为,切点坐标为,所以切线方程为.故选C.
4.已知函数的定义域为,是偶函数,当时,,则曲线在点处的切线斜率为(   )
A. B. C.2 D.
【解析】因为是偶函数,所以函数的图象关于对称,则,
当时,,,,则,,即曲线在点处切线的斜率为2.故选C.
5.过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则(   )
A. B. C.1 D.2
【解析】由题意得,过点作曲线的两条切线,设切点坐标为,则,即,由于,故,.由题意可知,为的两个解,则,,故.故选B.
6.已知函数,若直线是曲线与曲线的公切线,则的方程为(   )
A. B. C. D.
【解析】设与曲线相切于点,与相切于点,由,可得的斜率,所以①,
又由,可得,所以,即②,
又因为③,
将②③代入①中,可得,由③易知,,则④,
将④代入③,可得,则.令,则,当时,单调递减;当时,单调递增.所以,当且仅当时取等号,故,可得,所以,所以的方程为,即.故选B.
二.多选题
7.下列命题正确的有(   )
A.若f(x)=xsin x-cos x,则f′(x)=sin x-xcos x+sin x
B.设函数f(x)=xln x,若f′(x0)=2,则x0=e
C.已知函数f(x)=3x2ex,则f′(1)=12e
D.设函数f(x)的导函数为f′(x),且f(x)=x2+3xf′(2)+ln x,则f′(2)=-
【解析】对于选项A,f ′(x)=sin x+xcos x+sin x. 故选项A不正确.
对于选项B,f ′(x)=ln x+1,则f ′(x0)=ln x0+1=2,解得x0=e. 故选项B正确.
对于选项C,f ′(x)=6xex+3x2ex,则f ′(1)=6e+3e=9e,故选项C不正确.
对于选项D,f ′(x)=2x+3f ′(2)+,则f′(2)=4+3f′(2)+,解得f ′(2)=-,故选项D正确.故选BD.
8.若直线与曲线满足下面两个条件:① 直线在点处与曲线相切;② 曲线在附近位于直线的两侧,则称直线在点处“切过”曲线.下列命题正确的有(   )
A.直线在点处“切过”曲线:
B.直线在点处“切过”曲线:
C.直线在点处“切过”曲线:
D.直线在点处“切过”曲线:.
【解析】对于选项A,,所以是曲线在点 处的切线,画图可知曲线在点附近位于直线的两侧,A正确.
对于选项B,,在点处的切线为,画图可知曲线:在点附近位于直线的两侧,B正确.
对于选项C,,,在点处的切线为,画图可知曲线:在点附近位于直线的两侧,C正确.
对于选项D,,,在点处的切线为,令,可得,所以,故,可知曲线:在点附近位于直线的下侧,D错误.故选ABC.
三.填空题
9.过点可作的斜率为1的切线,则实数 .
【解析】由,设切点的横坐标为.由,解得,
故,由过点且斜率为1的切线方程:.令得.,即.
10.若直线y=kx+1为曲线y=ln x的一条切线,则实数k的值为 .
【解析】设直线y=kx+1在曲线y=ln x上的切点为P(x0,y0).因为y=ln x,所以y′=,所以切线斜率k=,所以曲线y=ln x在点P(x0,y0)处的切线方程为y-y0=(x-x0).又y0=ln x0,所以切线方程为y=·x-1+ln x0.又切线方程为y=kx+1,所以解得
11.若点,则两点间距离的最小值为 .
【解析】点在直线上,点在曲线上,即求的最小值等价于求直线上的点到曲线上的点的距离的最小值,过上的点作的切线,可得,令,可得,故该切线为,则直线与的距离即为长的最小值,此时,即.
12.若定义域都为R的函数及其导数满足对任意实数x,都有,则 .
【解析】对,两边同时求导导数得,则,,,,从而.
四.解答题
13.已知函数f(x)=x3-ax2+b(a,b∈R)的图象过点(2,4),且f'(1)=1.
(1)求a,b的值;
(2)求曲线y=f(x)过点(0,-1)的切线方程.
解 (1)因为函数f(x)=x3-ax2+b的图象过点(2,4),所以b=4a-4. ①
又f'(x)=3x2-2ax,f'(1)=1,
所以f'(1)=3×12-2a=3-2a=1, ②
由①②解得a=1,b=0.
(2)由(1)知f(x)=x3-x2,
设所求切线在曲线y=f(x)上的切点坐标为(m,m3-m2),则f'(m)=3m2-2m,
所以切线方程为y-m3+m2=(3m2-2m)(x-m),
又切线过点(0,-1),所以2m3-m2-1=0,
可得2m3-2-m2+1=0,
即2(m3-1)-(m2-1)=0,
即(m-1)(2m2+m+1)=0,解得m=1,
所以切点坐标为(1,0),切线方程为x-y-1=0.
故曲线y=f(x)过点(0,-1)的切线方程为x-y-1=0.
14.已知函数f(x)=2+lnx,g(x)=.若总存在两条不同的直线与函数y=f(x),y=g(x)的图象均相切,求实数a的取值范围;
【解析】由f(x)=2+lnx,得f′(x)=.设切点坐标为(t,2+lnt),则过切点的切线方程为y=(x﹣t)+2+lnt=x+lnt+1.联立,得,即x﹣at+tlnt+t=0.因为t>0,则at>0,得a>0;由Δ=a2t2﹣4tlnt﹣4t=0,得,令h(t),得h′(t),可得当t∈(0,1)时,h′(t)>0,h(t)单调递增,当t∈(1,+∞)时,h′(t)<0,h(t)单调递减,所以h(t)max=g(1)=4.所以a2<4,解得﹣2<a<2.又a>0,所以实数a的取值范围是(0,2).
专题1 导数中的切线问题 第1页 共3页2027届一轮复习 导数及其应用
专题1 导数中的切线问题(含导数概念) 导学案
考点一 导数的几何意义
考向1 求切线方程(过某点、在某点)
例1 已知曲线在点处的切线为,则在轴上的截距为(  )
A. B. C.1 D.2
变式1 曲线在点处的切线方程为     .
变式2 已知函数为偶函数,且当时,,则曲线在点处的切线方程是(  )
A. B. C. D.
变式3 若过点的直线l与曲线相切,则直线l的斜率为     .
考向2 与切线有关的参数问题
例2 (2025·新高考Ⅰ卷)若直线是曲线的切线,则     .
变式1 (2025·四川泸州市模拟)若直线与曲线相切,则实数(  )
A. B. C. D.
变式2 (高考题)若曲线有两条过坐标原点的切线,则实数a的取值范围是______________.
考点二 两曲线的公切线
例3 已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)=-2x2+m,g(x)=-3ln x-x.若两函数的图象有公共点,且在公共点处切线相同,则实数m的值为(  )
A.2 B.5 C.1 D.0
变式 若曲线C1:f(x)=x2+a和曲线C2:g(x)=4ln x-2x存在有公共切点的公切线,则a= .
例4 (2025·广州模拟)若直线l既和曲线C1相切,又和曲线C2相切,则称l为曲线C1和C2的公切线.已知曲线C1:f(x)=ex-1和曲线C2:g(x)=1+ln x,则曲线C1和C2的公切线方程:______________.
变式1 若直线与曲线和曲线同时相切,则(  )
A. B. C. D.
变式2 已知曲线与曲线有公切线,则实数的取值范围是______________.
专题1 导数中的切线问题(含导数概念) 课后作业
一.单选题
1.已知曲线在点处的切线的倾斜角为,则实数的值为(   )
A.1 B. C. D.
2.若函数在区间内可导,且,则 的值为(   )
A. B. C. D.0
3.曲线在点处的切线方程为(   )
A. B. C. D.
4.已知函数的定义域为,是偶函数,当时,,则曲线在点处的切线斜率为(   )
A. B. C.2 D.
5.过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则(   )
A. B. C.1 D.2
6.已知函数,若直线是曲线与曲线的公切线,则的方程为(   )
A. B. C. D.
二.多选题
7.下列命题正确的有(   )
A.若f(x)=xsin x-cos x,则f′(x)=sin x-xcos x+sin x
B.设函数f(x)=xln x,若f′(x0)=2,则x0=e
C.已知函数f(x)=3x2ex,则f′(1)=12e
D.设函数f(x)的导函数为f′(x),且f(x)=x2+3xf′(2)+ln x,则f′(2)=-
8.若直线与曲线满足下面两个条件:① 直线在点处与曲线相切;② 曲线在附近位于直线的两侧,则称直线在点处“切过”曲线.下列命题正确的有(   )
A.直线在点处“切过”曲线:
B.直线在点处“切过”曲线:
C.直线在点处“切过”曲线:
D.直线在点处“切过”曲线:.
三.填空题
9.过点可作的斜率为1的切线,则实数 .
10.若直线y=kx+1为曲线y=ln x的一条切线,则实数k的值为 .
11.若点,则两点间距离的最小值为 .
12.若定义域都为R的函数及其导数满足对任意实数x,都有,则 .
四.解答题
13.已知函数f(x)=x3-ax2+b(a,b∈R)的图象过点(2,4),且f'(1)=1.
(1)求a,b的值; (2)求曲线y=f(x)过点(0,-1)的切线方程.
14.已知函数f(x)=2+lnx,g(x)=.若总存在两条不同的直线与函数y=f(x),y=g(x)的图象均相切,求实数a的取值范围;
专题1 导数中的切线问题 第1页 共2页

展开更多......

收起↑

资源列表