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专题08 切线(选填题12种考法)
【淘宝店铺:向阳百分百】【淘宝店铺:向阳百分百】【淘宝店铺:向阳百分百】考法一 在点:求切线方程
【例1】(2023·全国·统考高考真题)曲线 在点 处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设曲线 在点 处的切线方程为 ,
因为 ,所以 ,所以 所以
所以曲线 在点 处的切线方程为 .
故选:C
【变式】
1.(2021·全国·统考高考真题)曲线 在点 处的切线方程为 .
【答案】
【解析】由题,当 时, ,故点在曲线上.
求导得: ,所以 .
故切线方程为 .
故答案为: .
2.(2023·安徽·合肥一中校联考模拟预测)曲线 在点 处的切线方程为
.
【答案】
【解析】 ,又 ,所以 ,
所以切线方程为 ,即 .
故答案为: .
【淘宝店铺:向阳百分百】3.(2023·辽宁·校联考二模)已知函数 是奇函数,则曲线 在点 处的切线
方程为 .
【答案】
【解析】由题意函数为奇函数可知
所以 ,所以 ,
则函数可化为 ,则 ,
则由导数得几何意义可知曲线 在点(0,0)处的切线斜率为-1.
所以曲线 在点 处的切线方程为
故答案为: .
考法二 在点:已知切线求参数
【例2-1】(2023·河南·校联考模拟预测)若直线 与曲线 相切,则 .
【答案】
【解析】依题意,设切点为 ,则 ,
由 ,求导得 ,于是 ,解得 ,
从而 ,则 .故答案为:
【例2-2】(2023·西藏日喀则·统考一模)已知直线 是曲线 在点 处的切线方程,
则
【答案】e
【解析】由题设, 且 ,则 ,
所以,切线方程为 ,即 ,
所以 ,故 .
故答案为:
【变式】
【淘宝店铺:向阳百分百】1.(2023·安徽·池州市第一中学校联考模拟预测)已知函数 (其中 )在 处的
切线为 ,则直线 过定点的坐标为 .
【答案】
【解析】根据题意:函数 在 处有切线, 切点为 ,
又 ,故切线斜率为 ,
直线 的方程为 ,
该直线过定点的坐标为 .
故答案为:
2.(2023·广西·统考模拟预测)若曲线 在 处的切线与直线 相互垂直,
则 .
【答案】
【解析】已知 ,则 ,
因为曲线 在 处的切线与直线 相互垂直,
所以 ,解得 .
故答案为: .
3.(2023·广东东莞·东莞实验中学校考一模)已知直线 与曲线 相切,则
.
【答案】3
【解析】对 求导,得 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】设切点为 ,则 ,解得 ,
故答案为:3.
考点三 在点:求参数最值
【例3】(2023·浙江·模拟预测)已知直线 与曲线 相切,则 的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【解析】由 ,知定义域为 ,
设切点为 , , ,
所以 ,故切点为 ,代入直线 方程,
则 ,
,
令 , ,
令 ,解得 ,
当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,
则 ,
故 的最小值为1.
故选:B
【变式】
1.(2023·新疆阿克苏·校考一模)若直线 与曲线 相切,则k的取值范围是( )
【淘宝店铺:向阳百分百】A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 ,由导数的几何意义可知, .故选:A
2.(2023秋·河南商丘·高三商丘市实验中学校联考阶段练习)已知 , ,直线 与曲线
相切,则 的最小值为 .
【答案】8
【解析】设切点为 ,
因为 ,所以 ,得 ,
所以 ,即 ,
所以, ,
当且仅当 ,即 时,取最小值,
所以 的最小值为8.
故答案为:8.
3.(2023秋·青海西宁·高三统考开学考试)已知直线 与曲线 相切,则 的最小值
为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设切点为 ,则 ,解得 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】所以 .令 ,所以 ,
令 ,解得 ,令 ,解得 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,所以 .
故选:A
4.(2023·全国·高三专题练习)已知曲线 与直线 相切,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设切点为 , , 时, , ,
切线方程为 ,又切线方程为 ,即 ,
所以 ,消去 得 ,易知 ,
所以 ,
令 ,则 ,
当 时, , 递增,当 时, , 递减,
所以 时, ,从而 取得最大值 .故选:C.
考法四 过点:求切线方程
【例4】(2023春·上海浦东新)已知曲线 ,过点 作曲线的切线,则切线的方程为
____.
【答案】
【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】设切点坐标为 , ,则切线的斜率 ,
故切线方程为 ,又因为点 在切线上,
所以 ,整理得到 ,
解得 ,所以切线方程为 .
故答案为: .
【变式】
1.(2023吉林)已知函数 ,则曲线 过点 的切线方程为______.
【答案】 或
【解析】设切点为 , ,则切线斜率为 ,
故曲线 在 处的切线方程为 ,
将点 的坐标代入切线方程可得 ,解 或 ,
故所求切线方程为 或 ,即 或 .
故答案为: 或 .
2.(2023·山东·河北衡水中学统考一模)过点 与曲线 相切的直线方程为
______.
【答案】
【解析】设切点坐标为 , , .
则切线方程为 ,因为 在切线上,
【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,即
又 ,所以 ,
令 , ,当 时, ,
所以 在 上单调递增,
所以方程 只有唯一解为 .
即切点坐标为 ,故所求切线方程为 ,即 .
故答案为:
3.(2022·全国·统考高考真题)曲线 过坐标原点的两条切线的方程为 ,
.
【答案】
【解析】[方法一]:化为分段函数,分段求
分 和 两种情况,当 时设切点为 ,求出函数 导函数,即可求出切线的斜率,从而
表示出切线方程,再根据切线过坐标原点求出 ,即可求出切线方程,当 时同理可得;
解: 因为 ,
当 时 ,设切点为 ,由 ,所以 ,所以切线方程为 ,
又切线过坐标原点,所以 ,解得 ,所以切线方程为 ,即 ;
当 时 ,设切点为 ,由 ,所以 ,所以切线方程为
,
又切线过坐标原点,所以 ,解得 ,所以切线方程为 ,即 ;
【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为: ;
[方法二]:根据函数的对称性,数形结合
当 时 ,设切点为 ,由 ,所以 ,所以切线方程为 ,
又切线过坐标原点,所以 ,解得 ,所以切线方程为 ,即 ;
因为 是偶函数,图象为:
所以当 时的切线,只需找到 关于y轴的对称直线 即可.
[方法三]:
因为 ,
当 时 ,设切点为 ,由 ,所以 ,所以切线方程为 ,
又切线过坐标原点,所以 ,解得 ,所以切线方程为 ,即 ;
当 时 ,设切点为 ,由 ,所以 ,所以切线方程为
,
又切线过坐标原点,所以 ,解得 ,所以切线方程为 ,即 ;
故答案为: ; .
考法五 过点:已知切线求参数
【淘宝店铺:向阳百分百】【例5】(2023·北京)过原点的直线 与分别与曲线 , 相切,则直线 斜率的乘积
为( )
A.-1 B.1 C. D.
【答案】B
【解析】设 的切点分别为 ,
由题意可得 , ,
所以 在 处的切线为 , 在 处的切线为 ,
又因为两条切线过原点,所以 ,解得 ,
所以直线 斜率的乘积为 ,
故选:B
【变式】
1.(2023春·河南周口 )已知曲线 在 处的切线过点 ,则实数 ( )
A. B. C.1 D.3
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,
曲线 在 处的切线的斜率为 ,
又因为 ,曲线 在 处的切线过点 ,
故 ,则 .
故选:B.
2.(2023广东湛江)过点 可以作曲线 的两条切线,切点的横坐标分别为m,n,则
【淘宝店铺:向阳百分百】的值为( )
A.1 B.2 C. D.3
【答案】D
【解析】 ,设切点为坐标 ,
则 ,
即 ,则 ,
由题意知 有两解,分别为m,n,
故 ,
故选:D.
考法六 过点:求切线的数量
【例6】(2023·福建泉州·泉州五中校考模拟预测)已知函数 过点 作曲线
的切线,则切线的条数为 .
【答案】2
【解析】当 时, ,设切点为 , ,
又
故过 的切线方程为 ,
将 代入可得 ,
解得 或4,均大于0,满足要求;
【淘宝店铺:向阳百分百】当 时, ,设切点为 ,
又 ,
故过 的切线方程为
将 代入,可得
解得 或4,均大于0,不合要求,舍去.
故答案为:2.
【变式】
1.(2023春·甘肃张掖)若过点 作曲线 的切线,则这样的切线共有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
【答案】C
【解析】设切点为 ,由 ,所以 ,所以 ,
所以切线方程为 ,即 ,因为切线过点 ,
所以 ,解得 或 ,
所以过点 作曲线 的切线可以作2条,
故选:C
2.(2023·海南·统考模拟预测)已知函数 ,过点 作曲线 的切线,则切线
的条数为 .
【答案】1
【解析】当 时, ,设切点为 , ,
其中 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】故过 的切线方程为 ,
将 代入,可得 ,解得 ,满足要求,
当 时, ,设切点为 , ,
其中 ,
故过 的切线方程为 ,
将 代入,可得 ,解得 ,不合要求,舍去;
故答案为:1
3.(2023·高二单元测试)已知函数 ,则过点 与曲线 相切的直线有
条.
【答案】2
【解析】曲线方程为 ,点 不在曲线上,
设切点为 ,则点 的坐标满足 ,
由 ,得 ,
由导数的几何意义知, 在 处的切线的斜率为 ,
故切线的方程为 ,
因为点 在切线上,所以
联立 得 ,解得 或 ,
故所求切线方程为 或 ,
则过点 与曲线 相切的直线有2条.
【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为:2.
考法七 过点:求最值与取值范围
【例7-1】(2022·全国·统考高考真题)若曲线 有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是
.
【答案】
【解析】∵ ,∴ ,
设切点为 ,则 ,切线斜率 ,
切线方程为: ,
∵切线过原点,∴ ,
整理得: ,
∵切线有两条,∴ ,解得 或 ,
∴ 的取值范围是 ,
故答案为:
【例7-2】(2023·云南·校联考模拟预测)(多选)已知函数 ,若过点 恰能作3条曲
线 的切线,则 的值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】设切点为 ,则 ,所以切线的斜率为 ,
则切线的方程为 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】因为点 在切线上,所以 ,即 ,
令 ,则 ,
令 ,得 或 ,
当 或 时, ;当 时, ,
所以当 时, 取得极大值 ,
当 时, 取得极小值 ,
因为过点 恰能作3条曲线 的切线,所以直线 与 的图象有3个交点,
如图所示:
所以m的取值范围是 ,故选:BC
【变式】
1.(2021·全国·统考高考真题)若过点 可以作曲线 的两条切线,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】在曲线 上任取一点 ,对函数 求导得 ,
所以,曲线 在点 处的切线方程为 ,即 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】由题意可知,点 在直线 上,可得 ,
令 ,则 .
当 时, ,此时函数 单调递增,
当 时, ,此时函数 单调递减,
所以, ,
由题意可知,直线 与曲线 的图象有两个交点,则 ,
当 时, ,当 时, ,作出函数 的图象如下图所示:
由图可知,当 时,直线 与曲线 的图象有两个交点.
故选:D.
解法二:画出函数曲线 的图象如图所示,根据直观即可判定点 在曲线下方和 轴上方时才可以
作出两条切线.由此可知 .
【淘宝店铺:向阳百分百】故选:D.
2.(2023·云南)过坐标原点可以作曲线 两条切线,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】∵ ,∴ ,
设切点为 ,则 ,切线斜率 ,
切线方程为 ,
∵切线过原点,∴ ,
整理得: ,
∵切线有两条,∴ ,解得 或 ,
∴ 的取值范围是 ,
故选:D
3.(2023·江西·校联考模拟预测)若过 轴上任意点 可作曲线 两条切线,则
的取值范围 .
【答案】
【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】设曲线上一点 ,
在 点的切线方程 ,
把 点代入切线方程得 ,
得: ,
令 ,则 ,分别令 , 解得
在 单调递增, 单调递减, ,
当 , , , ,
要有两个解,
则 即对任意 ,则 ,
对任意 ,则 ,只要 ,
令 , ,
在 单调递减,在 单调递增,则 .
.故答案为: .
4.(2023·广西玉林·统考模拟预测)若曲线 有三条过点 的切线,则实数 的取值范围为
【答案】
【解析】设该切线的切点为 ,则切线的斜率为 ,
所以切线方程为 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】又切线过点 ,则 ,整理得 .
要使过点 的切线有3条,需方程 有3个不同的解,
即函数 图象与直线 在R上有3个交点,
设 ,则 ,
令 ,令 或 ,
所以函数 在 上单调递增,在 和 上单调递减,
且极小值、极大值分别为 ,如图,
由图可知,当 时,函数 图象与直线 在R上有3个交点,
即过点 的切线有3条.所以实数a的取值范围为 .
考法八 公切线
【例 8-1】(2023·江西南昌·校考模拟预测)若直线 是曲线 的切线,也是曲线
的切线,则b的值为( )
A.0 B.1 C.0或1 D.0或
【答案】B
【解析】设 是 在点 的切线,则 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】同理设设 是 在点 的切线,则 ,
由方程组得 ,代入解得
故选:B
【例8-2】(2023·河北·统考模拟预测)若曲线 与曲线 存在公切线,则
实数 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 , ,
所以 , ,
设公切线与 切于点 ,与曲线 切于点 , ,
所以 ,
所以 ,所以 ,所以 或 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,
令 , ,
则 ,所以当 时 ,当 时 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,所以实数 的最小值为 .
故选:A
【变式】
1.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)已知函数 , ,若直线
为 和 的公切线,则b等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设直线 与 相切于点 ,
与 相切于点 ,
由 ,所以 ,
由 ,
则 ,
即点 ,代入直线 中有:
, ①
由 ,
所以 ,
由 ,
,
即点 ,代入直线 中有:
【淘宝店铺:向阳百分百】, ②
联立①②解得: ,
所以 ,
故选:B.
2.(2023·河南·校联考模拟预测)已知直线 是曲线 与 的公
切线,则 .
【答案】 /
【解析】对于函数 ,则 ,
设 是曲线 上的一点,切线斜率 ,
所以 在点 处的切线方程为 ,即 ,
对于函数 ,则 ,
根据斜率关系可得: ,解得 ,
可得 ,可知切点坐标为 ,
则切线方程为 ,即 ,
可得 ,整理得 ,解得 或 ,
当 时,切线方程为 ,此时 ,不符合题意,舍去;
当 时,切线方程为 ,故 , ;
综上所述: .
故答案为: .
3.(2023·全国·镇海中学校联考模拟预测)若关于 的不等式 恒成立,则实数 的取值
范围是( )
A. B. C. D.
【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】C
【解析】设 , ,依题意只需求公切线斜率即可.
, ,设切点分别为 , ,
则切线方程为 ,即 .
,即 .
则 ,由①得 ,
代入②得: ,则 ,
故公切线斜率为 或 ,如图, .
故选:C.
4.(2023·湖南郴州·安仁县第一中学校联考模拟预测)若存在直线与曲线
都相切,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设该直线与 相切于点 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】因为 ,所以 ,所以 ,
所以该切线方程为 ,即 .
设该直线与 相切于点 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以该切线方程为 ,即 .
所以 ,
所以 ,
令 ,则 ,
所以当 时, ,当 时, ,
所以 在 和 上单调递减;在 和 上单调递增.
又 -1,所以 ,
所以 ,解得 ,
所以 的取值范围为 .故选:D.
考法九 切线与倾斜角
【例9-1】(2023·四川成都·四川省成都列五中学校考模拟预测)设点 是函数
图象上的任意一点,点 处切线的倾斜角为 ,则角 的取值范围是( )
【淘宝店铺:向阳百分百】A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵ ,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ ,
∴ ,∴ 或 .
故选:B.
【例9-2】(2023春·福建·高二校联考期中)曲线 在某点处的切线的倾斜角为锐角,且
该点坐标为整数,则该曲线上这样的切点的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】由 ,得 ,
曲线 在某点处的切线的倾斜角为锐角,
,即 ,
解得: .
又切点坐标为整数, ,0,1.
该曲线上这样的切点的个数为3个.
故选:C.
【变式】
1.(2023·上海徐汇·位育中学校考三模)设P是曲线 上任意一点,则曲线在点P处的切线的
倾斜角α的取值范围是 .
【答案】
【解析】由已知得 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】由 得 .
故答案为: .
2.(2023·四川成都·四川省成都市玉林中学校考模拟预测)设点P是函数 图象
上的任意一点,点P处切线的倾斜角为 ,则角 的取值范围是
【答案】
【解析】 ,
, , , , .
点P是曲线上的任意一点,点P处切线的倾斜角为 , .
, .
3.(2023·河北衡水·校联考二模)已知函数 的导函数为 ,且满足关系式
.则 的图像上任意一点处的切线的斜率的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,当且仅当 ,即 时等号成立,所以 的最
小值为 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】所以 的图像上任意一点处的切线的斜率的取值范围为 .
故答案为: .
考法十 切线的应用1---点到曲线的距离最值
【例10】(2022·全国·高三专题练习(理))若点 与曲线 上点 距离最小值为 ,则实数
为_______.
【答案】
【解析】设点 的坐标为 ,对函数 求导得 ,
由题意可知,直线 与曲线 在点 处的切线垂直,则 ,
得 ,
由两点间的距离公式得 ,
由于 的最小值为 ,即 , ,解得 ,
因此, .
故答案为:
【变式】
1.(2022·江苏·苏州市苏州高新区第一中学)直线 分别与曲线 , 直线
交于 两点, 则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题,设 到直线 的距离为 ,直线 的倾斜角为 ,则 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】又 , ,故 最小即 最小,即为当过点 处的切线与直线 平行时最小,
由曲线 ,得 ,所以切点为 ,
可求得点 到直线 的距离最小值为
故 ,
故选:C
2.(2022·河北邯郸·二模)已知点P为曲线 上的动点,O为坐标原点.当 最小时,直线OP恰
好与曲线 相切,则实数a=___.
【答案】
【解析】设 ,所以 ,
设 , ,
当 时, , ,所以 单调递增,
当 时, , ,
所以 单调递减,
当 时,函数 有最小值,即 有最小值,所以 ,
此时直线OP的方程为 ,设直线 与曲线 相切于点 ,
由 ,显然 在直线 上,
则 ,因此有 ,
故答案为:
【淘宝店铺:向阳百分百】3.(2023·山西临汾·统考一模)设 是曲线 上的动点,且 .则 的取值范围是
.
【答案】
【解析】∵ ,∴ ,
设点 ,则 在点P处的切线斜率为 ,
∵ ,即:当且仅当PA垂直于切线时, 取得最小值 ,
又∵ ,
∴ ,即: ,①
∴ ,即: ,②
∴由①②得: ,解得: 或 ,
又∵由①知, ,
∴ ,即: ,解得: ,
∴ .
故答案为: .
考法十一 切线的应用2---曲线上的动点到直线距离的最值
【例11】(2023春·陕西安康)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.
【答案】D
【解析】过点 作曲线 的切线,当切线与直线 平行时,点 到直线
【淘宝店铺:向阳百分百】距离最小.
设切点为 ,
所以切线斜率为 ,由题知 ,解得 或 (舍),
,此时点 到直线 距离 .
故选:D
【变式】
1.(2023春·广西钦州 )已知P是函数 图象上的任意一点,则点P到直线 的距
离的最小值是( )
A. B.5 C.6 D.
【答案】A
【解析】设直线 与直线 平行,且与函数 的图象相切,
设切点为 ,因为 是单调递增函数,
直线 的斜率为1,所以 ,解得 ,即切点为 ,
所以点P到直线 的距离的最小值是点 到直线 的距离,
即为 .
故选:A
2.(2023秋·河南许昌·高三禹州市高级中学校考阶段练习)点 是曲线 上任意一点,则
点 到直线 的最短距离 .
【答案】 /
【解析】 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】令 ,解得 ( 舍去),
又 ,可得与直线 平行且与曲线 相切的直线的切点为 ,
所以点 到直线 的最短距离为 .
故答案为: .
3.(2023春·福建漳州·高二校考阶段练习)已知函数 ,如果直线 与 的图象无
交点,则 的取值范围是
【答案】
【解析】令 ,整理得 ,
构建 ,原题意等价于 与 没有交点,
因为 ,
设切点坐标为 ,切线斜率 ,
则切线方程为 ,
若切线过原点 ,则 ,解得 ,
此时切线斜率 ,
可得 ,解得 ,
所以 的取值范围是 .
考法十二 切线的应用3--零点或实根的个数
【例12-1】(2023北京)函数 ,若方程 恰有3个根,则实数 的取值范
【淘宝店铺:向阳百分百】围为 .
【答案】
【解析】画出函数 的图象,如图所示:
由题意可知 ,
先求 与 相切时的情况,由图可得此时 ,
设切点为 ,则 ,解得 , ,
此时直线 ,此时直线 与 只有两个公共点,所以 ,
又斜率 ,又当 时 与 平行, 与 有三个公共点,而当 ,
直线 与 有四个交点,故 .
故答案为:
【例12-2】(2023·江苏扬州·扬州中学校考模拟预测)已知函数 ,
,若方程 恰有三个不相等的实数根,则实数k的取值范围是( )
A. B.
【淘宝店铺:向阳百分百】C. D.
【答案】A
【解析】作出 与 的图象,如图,
当 时,设 与 相切于点 ,
则 ,解得 ,所以 ,
由图象可知,当 时, 与 有2个交点,与 有1个交点,即
与 有3个交点.;
当 时,设 与 相切于点 ,
由 可知, ,
解得 或 (舍去),此时 ,而 ,
由图象知,当 时, 与 有3个交点.
综上, 或 时图象有3个交点,即方程 恰有三个不相等的实数根.
故选:A
【变式】
【淘宝店铺:向阳百分百】1.(2023·四川·校考模拟预测)若函数 恰有2个零点,则实数a的取值范围为
( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】令 , ,则 ,
当 时, , 单调递减;当 时, , 单调递增,
当 时, ,当 趋向正无穷时, 趋向正无穷,故作出 的大致图象,如图所示.
由题知函数 恰有2个零点,即函数 的图象与直线 的图象恰有2个
交点,
易知点 为 与直线 的公共点,又曲线 在点 处的切线方程为 ,
所以当 ,直线 与与曲线 有2个交点;
当 时,直线 与曲线 有2个交点.
综上所述,实数 的取值范围为 .
故选:C.
2.(2023·江苏淮安·江苏省盱眙中学校考模拟预测)已知函数 , ,若
【淘宝店铺:向阳百分百】函数 恰有2个零点,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【解析】由 得 ,
由题意得,函数 与函数 的图象恰有2个公共点,
作出函数 的图象,如图,
再作出直线 ,它始终过原点,
设直线 与 相切,切点为 ,
由 知 ,切线斜率为 ,切线方程为 ,
把 代入得 ,
所以切线斜率为 ,
设 与 相切,则 ,
所以, ,解得 舍去),
由图可得实数m的取值范围是 或 .
故答案为:
【淘宝店铺:向阳百分百】3.(2023·福建福州·福州四中校考模拟预测)已知函数 ,若 有且仅有两个零点,
则实数 的取值范围为
【答案】
【解析】由 可知 ,即 与 存在两个交点,
令 ,则 ,
令 ,解得: ,令 ,解得 ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
令 ,解得 ,
则 在 处的切线方程为 ;
令 ,解得 ,则 在 处的切线方程为 ,
所以 与 的图象如下表:
且这两条切线在 轴上的截距分别为 实数 的取值范围为 .
一.单选题
1.(2023·山东潍坊·三模)若 为函数 图象上的一个动点,以 为切点作曲线
【淘宝店铺:向阳百分百】的切线,则切线倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设 点坐标为 ,由 , ,得 ,
则以 为切点的切线斜率为 ,令切线倾斜角为 , ,则 ,
则 .故选:D.
2.(2023·江苏南京·南京市第一中学校考模拟预测)已知 ,设曲线 在
处的切线斜率为 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】 当 时, , , ,
, 在 上单调递减;
,
所以 ,而 ,
所以 ,
.
故选:A.
【淘宝店铺:向阳百分百】3.(2023·全国·模拟预测)过点 作曲线 的两条切线,切点分别为 , ,
则 ( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【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,
故 ,
故选:D
4.(2023秋·湖南常德·高三常德市一中校考阶段练习)若函数 的图象上任意一点
的切线的斜率都大于0,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 的定义域是 ,依题意, 恒成立,即 恒成立,
由于 ,当且仅当 时等号成立,所以 .故选:C
【淘宝店铺:向阳百分百】5.(2023·山东烟台·校考模拟预测)已知函数 ( 且 )有一个极大值点 和一个
极小值点 ,且 ,则a的取值范围为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意知, 时, ,
又 ,当 时, 时, ,所以 ,
矛盾,故 ,
由 有两不同实数根可知 , 有两个不同交点,
设过原点与 相切的直线为 ,切点为 ,
因为 ,所以 ,解得 ,
即 ,如图,
【淘宝店铺:向阳百分百】所以 与 有两个不同交点则需 ,解得 ,
又 ,所以 ,此时满足极大值点为 ,极小值点为 ,且 .
故选:B
6.(2023·河北沧州·校考模拟预测)已知直线 与曲线 和曲线 均相切,则实数
的解的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.无数
【答案】C
【解析】根据题意可知,直线 与曲线 和曲线 都相切,
所以对于曲线 ,则 ,所以 ,
所以切点 ,
对于曲线 ,则 ,所以 ,
切点 ,易知A,B不重合,
因为公切线过 两点,所以 ,
进而可得 ,
令 ,则 ,
令 ,则
所以 在 单调递增,
因为 ,
所以存在 使得 ,即 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】所以当 时, ,当 时, ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增, ,
故 .
又因为 ,
所以 ,
当 时, ,
因为 ,
所以在 内存在 ,使得 ,
当 时, ,
因为 , ,
所以在 内存在 ,使得 ,
综上所述,存在两条斜率分别为 , 的直线与曲线 和曲线 都相切,
故选:C.
7.(2023春·江苏南通·高三校考开学考试)已知函数 ,存在两条过原点的直线与曲线
相切,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】设切点坐标为 ,又 ,则切线斜率
又 ,则切线方程为: ,
又切线过原点,则 ,即方程 在 上有两不
相等的实根,
设 , ,则 ,
当 时, 恒成立, 在 上单调递增,不可能存在两个零点,故不符合题意;
当 时, 得 ,当 时, , 单调递减, 时, ,
单调递增,
要使得 两个不同的零点,则 ,解得
,
又 , 时, ,故当 时, 有两个零点,
则实数a的取值范围是 .
故选:D.
8.(2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测)若曲线 上恰有三个不同的点到直线
的距离为 ,则实数a的值为( )
A.-3 B. C.1 D.-3或1
【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】A
【解析】依题意,设直线 与直线 平行,且与曲线 的图象相切于点 ,
对于 ,定义域为 ,则 ,
所以有 ,直线 的斜率 ,
又因为直线 与直线 平行,则有 ,解得: ,
则 ,故点 的坐标为 ,所以直线 的方程为: ,
若曲线 上恰有三个不同的点到直线 的距离为 ,
必有直线 到直线 的距离为 ,则有 ,解得: 或 ,
当 时,直线 即为 与曲线 没有交点,
曲线 上只有 个点到直线 的距离为 ,不符合题意;
当 时,直线 即为 与曲线 有 个交点,
曲线 上恰有三个不同的点到直线 的距离为 ,
一个点为点 ,剩余的两个点则在直线 的右下方,符合题意;
故 .
故选:A.
9.(2023·河南·襄城高中校联考三模)已知函数 ,若方程 有两个实
根,且两实根之和小于0,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 ,易知方程 总有一个实根为0,
【淘宝店铺:向阳百分百】当 时, , ,方程 没有非零实根.
当 时,当 时, , ;当 时, ,
,
在 上单调递减,在 上单调递增
如图所示,作出两函数的大致图像,可知坐标原点为两个图像的公共点.
当 时, , ,
, , 与 的图像在原点处相切,
当 时, , ,
, , 与 的图像在原点处相切,
此时方程 仅有一个实根0.
结合图像可知,当 时,方程另有一正根,不合题意;
当 时,方程另有一负根,符合题意.
故满足条件的 的取值范围是 .
故选:C.
10.(2023·四川成都·四川省成都市玉林中学校考模拟预测)已知 , 为函数 的零
【淘宝店铺:向阳百分百】点, ,若 ,则( )
A. B.
C. D. 与 大小关系不确定
【答案】C
【解析】易知 为函数 的零点,
又
解之: ,负根舍去;
又 ,
即 与 有三个交点,交点横坐标分别为 ,如下图先计算过原点的切线方程,不妨设
切点为
切线方程为: 过原点,
此时 的斜率比切线斜率小,结合图像容易分析出,
故选:C
【淘宝店铺:向阳百分百】.
二.多选题
11.(2023·云南·云南师大附中校考模拟预测)已知函数 ,下列结论正确的是( )
A.若 ,则 有2个零点 B.若 ,则 有3个零点
C.存在负数 ,使得 只有1个零点D.存在负数 ,使得 有3个零点
【答案】ABC
【解析】由题意知 的零点个数即为 和 的图象的交点个数,在同一平面直角坐标系内画
出 和 的图象.
对A,由图可知,当 时,图象有两个不同的交点,故A正确;
对B,设直线 与曲线 相切于点 ,
则 ,故切线斜率 ,
所以当 ,直线 与 有3个不同的交点,
即 有3个零点,故B正确;
对C,设直线 与曲线 相切于点 ,
则 ,故切线斜率 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】所以当 时, 恰有1个零点,故C正确;
对D,当 时,直线 与 的图象至多有2个交点,故D错误;
故选:ABC.
12.(2023·湖南长沙·长沙市实验中学校考二模)已知 ,若过点 恰能作两条直线与曲
线 相切,其中 ,则m与n可能满足的关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】设切点坐标为 ,因为 ,则 ,切线斜率为 ,
所以,曲线 在 处的切线方程为
将点 的坐标代入切线方程可得 ,
过点 恰能作两条直线与曲线 相切,
即方程 有2个解,即 ,
与 的图象有2个交点,
,
若 ,令 ,得 或 ,令 ,得 ,
即 在 上单调递减,在 和 上单调递增,
【淘宝店铺:向阳百分百】若 ,令 ,得 或 ,令 ,得 ,
即 在 上单调递减,在 和 上单调递增,
又 , ,
故由图可知,当 或 时, 与 的图象有2个交点,
此时, 或 .
故选:AD.
13.(2023·安徽合肥·合肥市第六中学校考模拟预测)已知函数 (e为自然对数的底数),则
下列结论正确的是( )
A.曲线 的切线斜率可以是
B.曲线 的切线斜率可以是3
C.过点 且与曲线 相切的直线有且只有1条
D.过点 且与曲线 相切的直线有且只有2条
【答案】BCD
【解析】因为 ,所以 ,
对于A:令 ,方程无解,所以曲线 的切线斜率不可以是 ,故A错误;
对于B:令 ,解得 ,所以曲线 的切线斜率可以是 ,故B正确;
【淘宝店铺:向阳百分百】对于C:设切点 ,则切线方程为 ,因为点 在切线上,
所以 ,即 ,显然 ,所以 ,
故过点 且与曲线 相切的直线有且只有1条,故C正确;
对于D:设切点 ,则切线方程为 ,
因为点 在切线上, ,所以 ,
令 ,则 ,所以当 时 ,当 时 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
又 , , ,所以存在 使得 ,
所以方程 有且仅有两个实数根,
所以过点 且与曲线 相切的直线有且只有 条,故D正确;
故选:BCD
14.(2023·广东·校联考模拟预测)已知函数 ,则过点 恰能作曲线 的
两条切线的充分条件可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】由 ,得 ,
设切点为 ,则切线的斜率为 ,
所以有 ,
整理可得: ,
【淘宝店铺:向阳百分百】由题意可知:此方程有且恰有两个解,令 ,
,
,
令 ,则 ,
所以 在 上单调递增,因为 ,
所以当 时, ;当 时, ,
①当 ,即 时,
当 时, ,则函数 单调递增,
当 时, ,函数 单调递减,
当 时, ,则函数 单调递增,
所以只要 或 ,即 或 ;
②当 ,即 时,
当 时, ,则函数 单调递增,
当 时, 函数 单调递减,
当 时, ,则函数 单调递增,
当 时, ,
所以只要 或 ,由 可得: ,
由 得 ;
③当 时, ,所以函数 在 上单调递增,
所以函数至多有一个零点,不合题意;
综上:当 时, 或 ;
当 时, 或 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】所以选项A正确,B正确,C错误,D错误,
故选:AB
15(2023·上海·高二专题练习)已知函数 ,过点 作曲线 的切线,下列说法正确的是
( )
A.当 , 时,有且仅有一条切线
B.当 时,可作三条切线,则
C.当 , 时,可作两条切线
D.当 时,可作两条切线,则b的取值范围为 或
【答案】AD
【解析】A:当 时,点 在 上, ,
若 为切点,则切线斜率为 ,所以切线方程为 ,
若 不为切点,设切点坐标为 ,所以 ,
切线斜率为 ,所以 , ,即切点为原点,所以 时,有且仅有一条切线,正确;
B:设切点坐标为 ,所以 , ,
则切线的斜率为 ,切线方程为 ,
当 时, ,则 ,
设 ,则 ,
当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,
所以 时 有极小值,为 , 时 有极大值,为 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】时 ,画出 的图象,
当 时,若有三条切线,则 与 有3个交点,由图得 ,错误;
C:当 时,由切线方程得 ,则 ,
设 ,则 ,
所以 单调递减,且 ,
如图,
所以当 , 时, 与 有且只有一个交点,所以只能作一条切线,错误;
D:当 时,由切线方程为 得 ,则 ,
设 ,则 ,
因为 ,所以当 时 , 单调递增,
所以当 时 , 单调递减,
所以当 时 , 单调递减,
【淘宝店铺:向阳百分百】时, 有极小值为 ,
时, 有极大值为 ,
的图象为
若有两条切线,则 的取值为 或 ,正确.
故选:AD.
三.填空题
16.(2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测)已知 的图象在 处的切线
与与函数 的图象也相切,则该切线的斜率 .
【答案】
【解析】函数 的图象在 处的切线的切点为 ,
因为 ,所以切线斜率为 ,切线方程为 ,即 ,
设 的图象的切线的切点为 ,因为 ,所以切线斜率为 ,
切线方程为 ,即 ,
由题 ,解得 , ,斜率为 .
故答案为: .
【淘宝店铺:向阳百分百】17.(2023·浙江·统考一模)若曲线 存在两条互相垂直的切线,则a的取值范围是 .
【答案】
【解析】由题知,令 ,
则 .
若函数曲线存在两条互相垂直的切线
则可得 , , .
当 时, , ,与题目矛盾;
当 时,由 ,
可得 的值域是
故 ,使得 ,
, .
故答案为: .
18.(2023·广东肇庆·校考模拟预测)已知曲线 与曲线 有相同的切线,则这条切线
的斜率为 .
【答案】 /0.5
【解析】设曲线 与曲线 的切点分别为 , ,
又 , ,
所以 , ,
所以切线为 ,即 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】,即 ,
所以 ,
所以 , ,即这条切线的斜率为 .
故答案为: .
19.(2023·陕西榆林·校考模拟预测)已知函数 ,则 所有的切线中斜率最小的切线
方程为 .
【答案】
【解析】由 , ,
则 , 时等号成立,
则函数 所有切线中斜率最小为3,且过点 ,
则切线方程为
故答案为:
20.(2023·全国·模拟预测)曲线 在 处的切线的倾斜角为 ,则
.
【答案】
【解析】由题得 ,所以 ,
所以 ,
所以 .
【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为:
21.(2023·内蒙古呼和浩特·统考一模)设点 为函数 与 图象的
公共点,以 为切点可作直线 与两曲线都相切,则实数 的最大值为 .
【答案】
【解析】设点 坐标为 ,则有 ,因为以 为切点可作直线 与两曲线都相切,所
以 ,即
或 由 ,故 ,此时 ;所以点 坐标为 ,代入
整理得: , ,令 ,即
,得 ,可判断 在 上递增,在 上递减,所以当 时有极大值也
是最大值, ,故答案为 .
22.(2023·河南郑州·校联考二模)已知函数 ,则曲线 在 处的切线方程为
.
【答案】
【解析】由 得 ,
故 ,而 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】故曲线 在 处的切线方程为 ,
即
故答案为:
23.(2023·江苏南京·南京市第九中学校考模拟预测)函数 在 处的切线方程为
.
【答案】
【解析】函数 ,可得 ,
又由 ,可得 ,即切线的斜率为 ,
所求切线方程为 ,即 .
故答案为: .
24.(2023·广东梅州·统考三模)曲线 在点 处的切线方程为 .
【答案】
【解析】 ,则 ,则
又因为当 时, ,所以所求的直线方程为 ,即 .
故答案为: .
25.(2023·湖南·校联考模拟预测)若函数 是奇函数,则曲线 在点
处的切线方程为 .
【答案】
【解析】因为 是奇函数,
所以 对 恒成立,
【淘宝店铺:向阳百分百】即 对 恒成立,
所以 ,则 ,故 ,所以 ,
所以曲线 在点 处的切线方程为 ,
化简得 .
故答案为:
26.(2022·全国·统考高考真题)已知 和 分别是函数 ( 且 )的极小值
点和极大值点.若 ,则a的取值范围是 .
【答案】
【解析】[方法一]:【最优解】转化法,零点的问题转为函数图象的交点
因为 ,所以方程 的两个根为 ,
即方程 的两个根为 ,
即函数 与函数 的图象有两个不同的交点,
因为 分别是函数 的极小值点和极大值点,
所以函数 在 和 上递减,在 上递增,
所以当时 , ,即 图象在 上方
当 时, ,即 图象在 下方
,图象显然不符合题意,所以 .
令 ,则 ,
设过原点且与函数 的图象相切的直线的切点为 ,
则切线的斜率为 ,故切线方程为 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】则有 ,解得 ,则切线的斜率为 ,
因为函数 与函数 的图象有两个不同的交点,
所以 ,解得 ,又 ,所以 ,
综上所述, 的取值范围为 .
[方法二]:【通性通法】构造新函数,二次求导
=0的两个根为
因为 分别是函数 的极小值点和极大值点,
所以函数 在 和 上递减,在 上递增,
设函数 ,则 ,
若 ,则 在 上单调递增,此时若 ,则 在
上单调递减,在 上单调递增,此时若有 和 分别是函数
且 的极小值点和极大值点,则 ,不符合题意;
若 ,则 在 上单调递减,此时若 ,则 在 上单调递增,在 上单
调递减,令 ,则 ,此时若有 和 分别是函数 且
【淘宝店铺:向阳百分百】的极小值点和极大值点,且 ,则需满足 , ,即
故 ,所以 .
27.(2023·福建厦门·统考模拟预测)已知函数 ,若曲线 与曲线
存在公切线,则实数 的最大值为 .
【答案】 /0.5
【解析】 ,
假设两曲线在同一点 处相切,
则 ,可得 ,即 ,
因为函数 单调递增,且 时 ,
所以 ,则 ,此时两曲线在 处相切,
根据曲线的变化趋势,若 ,则两曲线相交于两点,不存在公切线,如图,
所以 的最大值为 .
故答案为: .
【淘宝店铺:向阳百分百】28.(2023·山西吕梁·统考二模)若过点 ( )有3条直线与函数 的图象相切,则
的取值范围是 .
【答案】
【解析】由题意可得 ,设切点坐标为 ,则切线斜率 ,
所以切线方程为 ,
将 代入得 .
因为存在三条切线,即方程 有三个不等实数根,
等价于函数 与 的图象有三个交点,
设 ,则 ,
当 时, , 单调递增;
在 和 上, , 单调递减,
, ,当 或 时, ,
要使函数 与 的图象有三个交点,
只需 ,即 ,即 的取值范围是 .
故答案为:
29.(2023·福建泉州·泉州五中校考模拟预测)已知函数 过点 作曲线 的
切线,则切线的条数为 .
【答案】2
【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】当 时, ,设切点为 , ,
又
故过 的切线方程为 ,
将 代入可得 ,
解得 或4,均大于0,满足要求;
当 时, ,设切点为 ,
又 ,
故过 的切线方程为
将 代入,可得
解得 或4,均大于0,不合要求,舍去.
故答案为:2.
30.(2023·安徽安庆·安徽省桐城中学校考一模)若过点 可以作曲线 的两条切线,切点
分别为 ,则 的取值范围是 .
【答案】
【解析】设切点 ,
则切线方程为 ,
又切线过 ,则 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】有两个不相等实根 ,
其中 或 ,
令 或 ,
当 时, ,当 时, ,
所以函数 在 上递增,在 上递减,
, ,
当 时, ,当 时, ,
所以 ,即 .
故答案为:
31.(2023·上海·统考模拟预测)若曲线 有两条过 的切线,则 的范围是 .
【答案】
【解析】设切线切点为 , ,又 ,所以切线斜率为
因为 ,所以切线方程为: .
又切线过 ,则 ,即
则由题可知函数 图象与直线 有两个交点,
由 得 ,由 得
所以 在 上单调递增,在 上单调递减.
【淘宝店铺:向阳百分百】又 ,又 , , , .
据此可得 大致图象如下.
则由图可得,当 时,曲线 有两条过 的切线.
故答案为: .
32.(2023·浙江金华·统考模拟预测)已知函数 ,过点 存在3条直线与曲线
相切,则实数 的取值范围是 .
【答案】
【解析】由 ,设切点为 ,则切线斜率为 ,
所以,过 的切线方程为 ,
综上, ,即 ,
所以 有三个不同 值使方程成立,
即 与 有三个不同交点,而 ,
故 、 上 , 递减, 上 , 递增;
所以 极小值为 ,极大值为 ,故 时两函数有三个交点,
综上, 的取值范围是 .
故答案为:
【淘宝店铺:向阳百分百】33.(2023·云南·校联考模拟预测)已知抛物线 : ,在直线 上任取一点 ,过点 作抛物
线 的两条切线,切点分别为 , ,则原点到直线 距离的最大值为 .
【答案】4
【解析】
设 , ,则 , ,
由 得 ,
,
在 处的切线方程为 ,即
在 处的切线方程为 ,即
设 ,
则 , ,
则直线 方程为: ,即 ,直线 恒过定点 ,
所以原点到直线 的距离的最大值为4.
故答案为:4
34.(2023秋·湖南邵阳·高三湖南省邵东市第三中学校考阶段练习)已知曲线 与直线
相切,则 的最大值为 .
【答案】
【解析】设切点为 , ,当 时, , ,
【淘宝店铺:向阳百分百】切线方程为 ,又切线方程为 ,
所以 ,消去 得 ,易知 ,
所以 ,令 ,得
当 时, , 递增,当 时, , 递减,
所以 时,函数取得最大值 ,从而 取得最大值 .
故答案为: .
35.(2023秋·上海普陀·高三曹杨二中校考阶段练习)已知 ,若过点 恰能作两条直线
与曲线 相切,且这两条切线关于直线 对称,则 的一个可能值为 .
【答案】 (或 或 或 )
【解析】设切点坐标为 ,因为 ,则 ,切线斜率为 ,
所以,曲线 在 处的切线方程为
将点 的坐标代入切线方程可得 ,
设过点 且与曲线 相切的切线的切点的横坐标分别为 、 ,且 ,
因为这两条切线关于直线 对称,则 ,
所以, ,
易知 、 关于 的方程 的两个根,设该方程的第三个根为 ,
则 ,
【淘宝店铺:向阳百分百】则 ,
所以, ,
因为过点 恰能作两条直线与曲线 相切,
则关于 的方程 只有两个不等的实根,不妨设 ,
则 ,
若 ,则 ,可得 ,解得 ;
若 ,则 ,所以, ,可得 , ,
所以, ,解得 .
综上所述, 或 .
故答案为: (或 或 或 ).
【淘宝店铺:向阳百分百】