微专题 两曲线的公切线问题(课件 学案)2027届高考数学一轮复习 第三章

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微专题 两曲线的公切线问题(课件 学案)2027届高考数学一轮复习 第三章

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微专题 两曲线的公切线问题
  两曲线的公切线问题是高考的热点题型之一.其中单一曲线的切线问题相对简单,但两曲线的公切线问题相对较复杂,其解题关键是“公切线”这一条件的转化,即f'(x1)=g'(x2)=.
共切点的公切线问题
(2026·山东济南质量监测)已知曲线y=ln x与曲线y=a( x-)在交点(1,0)处有相同的切线,则a=(  )
A.1   B.   C.-   D.-1
听课记录
求共切点的公切线的一般思路 (1)设两曲线的公共切点P0(x0,y0); (2)列关系式 (3)求公共切点P0的横坐标x0,再代入y=f(x)或y=h(x),求y0; (4)所求公切线方程为y-y0=f'(x0)(x-x0)或y-y0=h'(x0)(x-x0).
不同切点的公切线问题
(1)与曲线y=ex和y=-都相切的直线方程为    ;
(2)(2024·新高考Ⅰ卷13题)若曲线y=ex+x在点(0,1)处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a=    .
听课记录
求两曲线不同切点的公切线的一般思路 (1)分别设出两曲线的切点P1(x1,y1),P2(x2,y2); (2)分别求两曲线在切点处的方程y=h1(x),y=h2(x); (3)由公切线转化为两切线方程对应项系数相等,列方程组消元求解x1或x2,再求公切线方程.
1.已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)=x2-m,h(x)=6ln x-4x,设两曲线y=f(x)与y=h(x)在公共点处的切线相同,则m=(  )
A.2         B.3
C.5 D.7
2.已知f(x)=ex-1,g(x)=ln x+1,则f(x)与g(x)的公切线有(  )
A.0条 B.1条
C.2条 D.3条
3.(2026·福建福州模拟)若曲线y1=x3与曲线y2=aln x相切,则a=    .
4.(2026·江苏南通部分学校联考)若存在直线与曲线f(x)=x3-x,g(x)=x2+a都相切,则a的取值范围为    .
微专题 两曲线的公切线问题
【例1】 B 由题知曲线y=ln x和曲线y=a( x-)在交点(1,0)处有相同的切线,即斜率k相等.对曲线y=ln x,求导得y'=,所以该曲线在点(1,0)处的切线斜率k=1,对曲线y=a( x-),求导得y'=a( 1+),所以a( 1+)=1,得a=,故B正确.
【例2】 (1)y=x+1 (2)ln 2
解析:(1)设所求直线与曲线y=ex相切于点(x1,).因为y'=ex,所以该直线的方程为y-=(x-x1),即y=x+(1-x1).设所求直线与曲线y=-相切于点( x2,-).因为y'=-,所以该直线的方程为y+=-(x-x2),即y=-x+,所以解得x1=0,x2=-2,所以直线方程为y=x+1.
(2)由y=ex+x得y'=ex+1,y'|x=0=e0+1=2,故曲线y=ex+x在(0,1)处的切线方程为y=2x+1,由y=ln(x+1)+a得y'=,设切线与曲线y=ln(x+1)+a相切的切点为(x0,ln(x0+1)+a),由两曲线有公切线得y'==2,解得x0=-,则切点为( -,a+ln),由切点在直线y=2x+1上得,a+ln=0,故a=ln 2.
强化训练
1.C 2.C 3.e
4.[-1,+∞) 解析:设直线与曲线f(x)相切于点(x1,-x1),因为f'(x)=3x2-1,所以切线方程为y-(-x1)=(3-1)(x-x1),即y=(3-1)x-2,设直线与曲线g(x)相切于点(x2,+a),因为g'(x)=2x,所以切线方程为y-(+a)=2x2(x-x2),即y=2x2x-+a,根据题意有所以a=-2=( )2-2=-2-+,令h(x)=x4-2x3-x2+,h'(x)=9x3-6x2-3x=3x(3x+1)(x-1),所以函数h(x)在( -∞,-),(0,1)上单调递减,在( -,0),(1,+∞)上单调递增,且h(1)=-1,h( -)=,所以h(x)min=h(1)=-1,所以a≥-1,故a的取值范围为[-1,+∞).
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微专题 两曲线的公切线问题
  两曲线的公切线问题是高考的热点题型之一.其中单一曲线的切线问
题相对简单,但两曲线的公切线问题相对较复杂,其解题关键是“公切
线”这一条件的转化,即f'(x1)=g'(x2)= .
共切点的公切线问题
(2026·山东济南质量监测)已知曲线y=ln x与曲线y=a(x- )
在交点(1,0)处有相同的切线,则a=(  )
A. 1 B.
C. - D. -1

解析: 由题知曲线y=ln x和曲线y=a(x- )在交点(1,0)处有
相同的切线,即斜率k相等.对曲线y=ln x,求导得y'= ,所以该曲线在
点(1,0)处的切线斜率k=1,对曲线y=a(x- ),求导得y'=a(1
+ ),所以a(1+ )=1,得a= ,故B正确.
求共切点的公切线的一般思路
(1)设两曲线的公共切点P0(x0,y0);
(2)列关系式
(3)求公共切点P0的横坐标x0,再代入y=f(x)或y=h(x),求
y0;
(4)所求公切线方程为y-y0=f'(x0)(x-x0)或y-y0=h'(x0)(x
-x0).
不同切点的公切线问题
(1)与曲线y=ex和y=- 都相切的直线方程为 ;
解析: 设所求直线与曲线y=ex相切于点(x1, ).因为y'=ex,所以
该直线的方程为y- = (x-x1),即y= x+ (1-x1).设
所求直线与曲线y=- 相切于点(x2,- ).因为y'=- ,所以该直
线的方程为y+ =- (x-x2),即y=- x+ ,所以
解得x1=0,x2=-2,所以直线方程为y=x+1.
y=x+1 
(2)(2024·新高考Ⅰ卷13题)若曲线y=ex+x在点(0,1)处的切线也
是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a= .
解析: 由y=ex+x得y'=ex+1,y'|x=0=e0+1=2,故曲线y=ex+x在
(0,1)处的切线方程为y=2x+1,由y=ln(x+1)+a得y'= ,设
切线与曲线y=ln(x+1)+a相切的切点为(x0,ln(x0+1)+a),由
两曲线有公切线得y' = =2,解得x0=- ,则切点为(- ,
a+ln ),由切点在直线y=2x+1上得,a+ln =0,故a=ln 2.
ln 2 
求两曲线不同切点的公切线的一般思路
(1)分别设出两曲线的切点P1(x1,y1),P2(x2,y2);
(2)分别求两曲线在切点处的方程y=h1(x),y=h2(x);
(3)由公切线转化为两切线方程对应项系数相等,列方程组消元求解x1
或x2,再求公切线方程.
1. 已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)=x2-m,h(x)=6ln x-
4x,设两曲线y=f(x)与y=h(x)在公共点处的切线相同,则m=
(  )
A. 2 B. 3
C. 5 D. 7

解析:  依题意,设曲线y=f(x)与y=h(x)在公共点(x0,y0)
处的切线相同.∵f(x)=x2-m,h(x)=6ln x-4x,∴f'(x)=
2x,h'(x)= -4,∴ 即
∵x0>0,∴x0=1,m=5.
2. 已知f(x)=ex-1,g(x)=ln x+1,则f(x)与g(x)的公切线
有(  )
A. 0条 B. 1条
C. 2条 D. 3条

解析:  根据题意,设直线l与f(x)=ex-1相切于点(m,em-
1),与g(x)=ln x+1相切于点(n,ln n+1),对于f(x)=ex-
1,有f'(x)=ex,则直线l的斜率k=em,则直线l的方程为y+1-em=
em(x-m),即y=emx+(1-m)em-1,对于g(x)=ln x+1,有
g'(x)= ,则直线l的斜率k= ,则直线l的方程为y-(ln n+1)=
(x-n),即y= x+ln n,则 可得(1-m)
(em-1)=0,即m=0或m=1,则切线方程为y=ex-1或y=x,故f
(x)与g(x)的公切线有2条.
3. (2026·福建福州模拟)若曲线y1= x3与曲线y2=aln x相切,则a
= .
解析:由已知得y'1=x2,y'2= ,设切点为(b, ),b>0,则该点也
在曲线y2=aln x上,故 =aln b,因为两曲线相切,所以两曲线在切点
处的切线相同,因为y'1|x=b=b2,y'2|x=b= ,所以b2= ,则a=
b3,a>0,代入 =aln b,得 =aln b,所以ln b= ,解得b= ,则
a=e.
e 
4. (2026·江苏南通部分学校联考)若存在直线与曲线f(x)=x3-x,g
(x)=x2+a都相切,则a的取值范围为 .
解析:设直线与曲线f(x)相切于点(x1, -x1),因为f'(x)=3x2
-1,所以切线方程为y-( -x1)=(3 -1)(x-x1),即y=
(3 -1)x-2 ,设直线与曲线g(x)相切于点(x2, +a),因
为g'(x)=2x,所以切线方程为y-( +a)=2x2(x-x2),即y=
2x2x- +a,根据题意有 所以a= -2 =
[-1,+∞) 
( )2-2 = -2 - + ,令h(x)= x4-2x3- x2+
,h'(x)=9x3-6x2-3x=3x(3x+1)(x-1),所以函数h(x)
在(-∞,- ),(0,1)上单调递减,在(- ,0),(1,+∞)上
单调递增,且h(1)=-1,h(- )= ,所以h(x)min=h(1)=
-1,所以a≥-1,故a的取值范围为[-1,+∞).
THANKS
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