文档内容
重难点突破 09 导数中的“距离”问题
目录
01 方法技巧与总结..............................................................................................................................2
02 题型归纳与总结..............................................................................................................................2
题型一:曲线与直线的距离................................................................................................................2
题型二:曲线与点的距离....................................................................................................................3
题型三:曲线与圆的距离....................................................................................................................3
题型四:曲线与抛物线的距离............................................................................................................4
题型五:曲线与曲线的距离................................................................................................................4
题型六:横向距离................................................................................................................................5
题型七:纵向距离................................................................................................................................6
题型八:直线与两曲线交点的距离....................................................................................................7
03 过关测试..........................................................................................................................................8导数中的“距离”问题,利用化归转化和数形结合的思想可把问题转化为点到直线的距离、两点间的
距离问题,再利用导数法来求距离的最值.方 法 之 一 是 转 化 化 归,将 动 点 间 的 距 离 问题
转化为点到直线的距离问题,而这个“点”一般就是利用导数求得的切点;方法之二是构造函数,求出导
数,利用导数求解最值.
题型一:曲线与直线的距离
【典例1-1】(2024·广西桂林·二模)已知函数 的最小值为 ,则正实
数 ( )
A.3 B. C. D.3或
【典例1-2】若函数 ,函数 ,则 的最小值为( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】点M是曲线 上的动点,则点M到直线 的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2024·高三·安徽合肥·期中)点 分别是函数 图象上的动点,
则 的最小值为( )
A. B.
C. D.【变式1-3】(2024·陕西西安·二模)若 , ,则 的最
小值为( )
A. B.6 C.8 D.12
【变式1-4】已知函数 , ,点 与 分别在函数 与
的图象上,若 的最小值为 ,则 ( )
A. B.3 C. 或3 D.1或3
【变式1-5】若实数 满足 ,则 的最小值是( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【变式1-6】已知实数 , , , 满足 ,则 的最小值为( )
A. B.8 C.4 D.16
题型二:曲线与点的距离
【典例2-1】若点 与曲线 上点 的距离的最小值为 ,则实数 的值为( )
A. B. C. D.
【典例2-2】(2024·河北石家庄·石家庄二中校考模拟预测)设点 ,P为曲线 上动点,若点A,
P间距离的最小值为 ,则实数t的值为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2024·高三·广东汕头·开学考试)若点 与曲线 上点 距离最小值为 ,则实
数 为 .
题型三:曲线与圆的距离
【典例3-1】(2024·高三·山东青岛·期末)已知动点P,Q分别在圆 和曲线
上,则 的最小值为 .
【典例3-2】(2024·浙江宁波·模拟预测)已知 且 ,则
的最小值是( )A. B. C. D.8
【变式3-1】若x、a、b为任意实数,若 ,则 最小值为( )
A. B.9 C. D.
【变式3-2】若 , 分别是函数 与圆 上的点,则 的最小值为 .
【变式3-3】已知点 为函数 的图象上任意一点,点 为圆 上任意一点,则线段
长度的最小值为( )
A. B.1 C. D.
题型四:曲线与抛物线的距离
【典例4-1】设 ,当a,b变化时, 的最小值为
_______.
【典例4-2】设 . ,则 的最小值为
A. B.1 C. D.2
【变式4-1】(2024·湖北·模拟预测)设 ,其中 ,则 的最小
值为( )
A. B. C. D.
题型五:曲线与曲线的距离
【典例5-1】(2024·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考期中)设点 在曲线 上,点 在曲线
上,则 的最小值为___________.
【典例5-2】设 , ,则 的最小值为 .
【变式5-1】(2024·湖北襄阳·模拟预测)设点P在曲线 上,点Q在曲线 上,则|
PQ|的最小值为 .
【变式5-2】设点 在曲线 上,点 在曲线 上,则 的最小值为 .【变式5-3】已知点P在函数 的图象上,点Q在函数 的图象上,则 的最小值
为 .
【变式5-4】(2024·高三·辽宁·期中)如图所示,动点P,Q分别在函数 , 上
运动,则 的最小值为 .
【变式5-5】设点 在曲线 上,点 在曲线 上,则 最小值为( )
A. B.
C. D.
【变式5-6】已知函数 的图象与函数 的图象关于某一条直线 对称,若 , 分别为它们图
象上的两个动点,则这两点之间距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式5-7】(2024·高三·宁夏石嘴山·开学考试)已知动点 分别是曲线 和曲线 上的
任意一点,则线段 的最小值为( )
A. B. C. D.
题型六:横向距离
【典例6-1】(多选题)(2024·湖北黄冈·模拟预测)已知函数 , 的图象与直线y=m
分别交于A、B两点,则( ).
A.
B. ,曲线 在A处的切线总与曲线 在B处的切线相交
C. 的最小值为1
D. ,使得曲线 在点A处的切线也是曲线 的切线
∃【典例6-2】(2024·江苏苏州·一模)已知直线y=a分别与直线 ,曲线 交于点A,B,
则线段AB长度的最小值为 .
【变式6-1】已知直线 ,分别与直线 和曲线 交于点M,N两点,则线段MN长度
的最小值是 .
【变式6-2】直线 分别与曲线 , 直线 交于 两点, 则 的最小
值为( )
A. B. C. D.
【变式6-3】(2024·陕西铜川·一模)直线 分别与直线 、曲线 交于点A,B,则
的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式6-4】已知直线 分别与曲线 和曲线 交于 两点,则 的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【变式6-5】已知函数 , 的图象分别与直线 交于 两点,则 的
最小值为( )
A.2 B. C. D.
题型七:纵向距离
【典例7-1】(2024·四川宜宾·模拟预测)若直线 与两曲线 分别交于 两点,且曲线
在点 处的切线为 ,曲线 在点 处的切线为 ,则下列结论:
① ,使得 ;②当 时, 取得最小值;
③ 的最小值为2;④ 最小值小于 .
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【典例7-2】直线 分别与曲线 和曲线 交于 , 两点,则 的最小值
为A. B.2 C. D.
【变式7-1】动直线 ( )与函数 , 的图象分别交于点A,B,则 的最
小值为( )
A. B. C. D.
【变式7-2】已知直线 与函数 , 的图像分别交于A,B两点,则 的最
小值为( )
A. B. C. D.
题型八:直线与两曲线交点的距离
【典例8-1】已知直线 与曲线 , 分别交于点 ,则 的最小值为( )
A. B. C.1 D.e
【典例8-2】(2024·陕西安康·三模)已知直线 分别与直线 、曲线 交于点A,B,则
线段AB长度的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.
【变式8-1】(2024·福建莆田·一模)已知直线 分别与直线 及曲线
交于A,B两点,则A,B两点间距离的最小值为( )
A. B. C. D.
1.已知直线 与曲线 和直线 分别交于P,Q两点,则 的最小值为
.
2.(2024·高三·山东聊城·期末)最优化原理是指要求目前存在的多种可能的方案中,选出最合理的,达到事先规定的最优目标的方案,这类问题称之为最优化问题.为了解决实际生活中的最优化问题,我们常常
需要在数学模型中求最大值或者最小值.下面是一个有关曲线与直线上点的距离的最值问题,请你利用所学
知识来解答:若点 是曲线 上任意一点,则 到直线 的距离的最小值为
( )
A. B. C. D.
3.曲线 上的点到直线 的距离的最小值为( )
A. B.2 C. D.4
4.已知点P是曲线 上任意一点,点Q是直线 上任一点,则 的最小值为( )
A. B. C.1 D.
5.若点 是曲线 上任意一点,则点 到直线 距离的最小值为( )
A. B. C.2 D.
6.若动点 在曲线 上,则动点 到直线 的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
7.设点 在曲线 上,点 在曲线 上,则 的最小值为( )
A. B.
C. D.
8.设点 在曲线 上,点 在曲线 上,则 的最小值为( )
A. B.
C. D.
9.(2024·四川·一模)若点 是曲线 上任意一点,则点 到直线 距离的最小值为
( )
A. B. C. D.
10.若点 , ,则 、 两点间距离 的最小值为( )
A.1 B. C. D.211.已知 , ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
12.(2024·内蒙古呼和浩特·一模)已知 ,则 的
最小值为( )
A. B. C. D.
13.已知实数a,b,c,d满足: ,其中e是自然对数的底数,则 的最小值
是( )
A.7 B.8 C.9 D.10
14.(2024·新疆·二模)若 ,则 的最小值是( )
A. B. C. D.
15.(2024·全国·模拟预测)已知 , , 的最小值为( )
A. B.2 C. D.
16.在平面直角坐标系 中,已知 , ,则 的最小值为
( )
A.9 B. C. D.
17.(2024·山东·模拟预测)若 , , ,求 的最小值为( )
A. B. C. D.
18.已知实数 满足 ,则 的最小值为( )
A. B.
C. D.
19.(2024·山西朔州·模拟预测)已知A,B分别为曲线 和直线 上的点,则 的最小
值为 .20.(2024·河北石家庄·一模)若实数 满足 ,则 的最
小值为 .
21.已知实数a,b,c,d满足 ,则 的最小值为 .
22.(2024·江西·一模)已知点 为函数 的图象上任意一点,点 为圆 上任意
一点( 为自然对数的底),则线段 的长度的最小值为 .
23.(2024·高三·山东淄博·期末)已知实数x,y满足 ,则
的最小值为 .
24.(2024·广东佛山·一模)若 分别是曲线 与圆 上的点,则 的最小值为 .
25.已知函数 的最小值是 ,则 的值是