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第17 讲导数的几何意义(切线方程)
(知识清单+5 典例精讲+6 方法技巧+分层训练)
近3 年考查情况
题型
分值
定点切线方程:y −f ( x0)= f
'( x0)( x −x0)
单选题
5 分
切线斜率求解:k = f
'( x0)
解答小问
4 分
切线几何性质求参数
解答小问
4 分
曲线外点切线多解问题,设切点( x1,f ( x1))求解
填空题
5 分
切线斜率正负与单调性辨析
多选题
6 分
法线斜率:k法=−
1
f
'( x0)
单选题
5 分
特殊切线:f
'( x0)=0水平切线、切线条数判断
多选题
6 分
切线平行垂直:k1=k2、k1⋅k2=−1
填空题
5 分
切线方程综合应用(大题基础问)
解答题
12 分
【知识点01】导数的几何意义
1. 核心几何意义
设函数 y = f ( x) 在点 x0 处可导,则导数 f
'( x0) 的几何意义为:
f
'( x0) 是曲线 y = f ( x) 在点 P( x0,f ( x0)) 处的切线斜率。
核心结论:
1. 若 f
'( x0)>0,切线倾斜角为锐角,函数在该点递增;
2. 若 f
'( x0)<0,切线倾斜角为钝角,函数在该点递减;
3. 若 f
'( x0)=0,切线水平,倾斜角为 0
∘;
4. 若导数不存在,切线可能垂直于x 轴(竖直切线)。
2. 割线与切线的关系
平均变化率 Δ y
Δ x 对应割线斜率;
当 Δ x→0,割线无限逼近切线,割线斜率极限即为切线斜率:
k =
lim
Δ x→0 f ( x0+ Δ x)−f ( x0)
Δ x
= f
'( x0)
【例1】已知 f ( x)= x
2,判断曲线在 x =1 和 x =−2 处切线的增减趋势。
解析:求导得f
'( x)=2 x
f
'(1)=2>0,该处切线递增;
f
'(−2)=−4<0,该处切线递减。
【知识点02】切线方程与法线方程公式
1. 切线方程(高考必考)
曲线 y = f ( x) 在点 ( x0,f ( x0)) 处:
斜率:k = f
'( x0)
切线方程:y −f ( x0)= f
'( x0)( x −x0)
2. 法线方程(切线垂线)
法线与切线垂直,斜率乘积为 −1:
法线斜率:k法=−
1
f
'( x0)
(f
'( x0)≠0)
法线方程:y −f ( x0)=−
1
f
'( x0)
( x−x0)
【例2】求曲线 y = x
3 在点 (1,1) 处的切线方程。
解析:y
' =3 x
2
切线斜率 k = y
'|x =1=3
代入点斜式:y −1=3( x−1)
整理得:y =3 x−2
【知识点03】两类切线题型核心区别
1. 在曲线上一点的切线(单点唯一切线)
题干特征:“在点 ( x0, y0) 处的切线”,该点在曲线上,直接代公式求解,切线唯一。
2. 过曲线外一点的切线(多条切线)
题干特征:“过点 ( x0, y0) 的切线”,该点不一定在曲线上,需设切点求解,可能存在多条切线。
解题通用步骤:
1. 设切点 ( x1,f ( x1));
2. 写出切线方程 y −f ( x1)= f
'( x1)( x−x1);
3. 将已知外点代入方程,求解 x1;
4. 回代得到对应切线方程。
【例3】求过点 (2,0) 且与曲线 y = x
2 相切的直线方程。
解析:设切点为 ( x1, x1
2),y
' =2 x,切线斜率 k =2 x1
切线方程:y −x1
2=2 x1( x−x1)
将点 (2,0) 代入:
0−x1
2=2 x1(2−x1)
−x1
2= 4 x1−2 x1
2
x1
2−4 x1=0
解得 x1=0 或x1= 4
当 x1=0 时,切线方程:y =0
当 x1= 4 时,切线方程:y =8 x−16
【知识点04】特殊切线情况
1. 水平切线:f
'( x0)=0,切线方程为 y = f ( x0)
2. 竖直切线:f
'( x0) 不存在,切线方程为 x = x0
【例4】求曲线y = x
2−2 x 的水平切线方程。
解析:y
' =2 x−2
令 y
' =0,得 x =1
代入原函数得 y =−1
水平切线方程:y =−1
【题型一】求曲线切线的斜率(倾斜角)
【例1】(2026·河北邯郸·一模)“曲线
在
处的切线的倾斜角为
”是“
”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】由
,得
.
由曲线
在
处的切线的倾斜角为
,
可得
,解得
或
.
故“曲线
在
处的切线的倾斜角为
”是“
”的必要不充分条件.
【例2】(2024·福建泉州·模拟预测)如图是函数
的部分图象,记
的导数为
,则下列选项中值最大
的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由函数
的图象,结合导数的几何意义,即可判断.
【详解】
由图可知,
为负数,
为正数,故不选
,
设
在
处的点为
,显然
的斜率
大于
,
则
,可转化为
,
所以
的值最大.
故选:A.
【例3】过点
作曲线
的切线有且只有两条,切点分别为
,
,则
________.
【答案】
【分析】设切点坐标为
,根据导数的几何意义列式可得
,再根据韦达定理即可得答案.
【详解】由题意得
,
过点
作曲线
的切线,设切点坐标为
,
则
,即
,
由于
,故
,
因为过点
作曲线
的切线有且只有两条,
所以
有两个解
,且
,即
或
,
所以
,
,
所以
.
故答案为:
【变式1】(2025·海南儋州·模拟预测)若直线
是函数
的图象的一条切线,则实数k 的值为( )
A.1
B.
C.e
D.
【答案】A
【分析】可设切点坐标
,切点坐标满足函数方程,且有
.解方程组可得k 的值;
【详解】
,
,
设切点坐标为
,则
,
消去k,得
,所以
.
故选:A
【变式2】(2024·河南信阳·三模)动点P 在函数
的图像上,以P 为切点的切线的倾斜角取值范围
是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】求出定义域,求导,结合基本不等式得到
,求出以P 为切点的切线的倾斜角取值范围.
【详解】令
,解得
,故
的定义域为
,
,当且仅当
,即
时,等号成立,
故
,故以P 为切点的切线的倾斜角取值范围是
.
故选:C
【变式3】(2025·全国·模拟预测)若函数
和
的图象分别分布在某直线的两侧(函数图象与直线没有公共
点),则称该直线为函数
和
的“隔离直线”.已知
,
,若
和
在公共
定义域上存在“隔离直线”,则该“隔离直线”的斜率取值范围为______.
【答案】
【分析】利用导数的几何意义求得两个函数公切线的斜率,画出函数图象,结合图象可得“隔离直线”的斜率取值范围.
【详解】
由题意
和
的公共定义域为
,结合大致图象可知,
在
上,
.
设直线
,
直线与
在
上的图象切于点
,与
在
上的图象切于点
,
,
,则
,
则
,且
,解得
,
所以公切线的斜率
,结合图象可知,“隔离直线”的斜率的取值范围为
.
故答案为:
.
【题型二】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【例4】(2024·全国甲卷·高考真题)设函数
,则曲线
在点
处的切线与两坐标轴所围
成的三角形的面积为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】借助导数的几何意义计算可得其在点
处的切线方程,即可得其与坐标轴的交点坐标,即可得其面积.
【详解】
,
则
,
即该切线方程为
,即
,
令
,则
,令
,则
,
故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积
.
故选:A.
【例5】(多选)(2026·安徽宿州·一模)设函数
,则( )
A.
在
处的切线方程为
B.
是
的极大值点
C.当
时,
D.
【答案】AD
【分析】对于A 选项求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,从而求出切线方程,对于B,C 选项求出函数的单调区
间,从而得到函数的极大值点以及函数值的范围,对于D,代入函数解析式验证即可求解.
【详解】对于A,
,在
处的切线方程为
,化简可得
,故A 选项正确;
对于B,
,令
,解得:
,
令
,解得:
或
,
令
,解得:
,
所以函数
在
和
递增,在
递减,
则
是
的极小值点,故B 选项错误;
对于C,由于函数
在
和
递增,在
递减,故当
时,最小值为
,最大值为
,所以
,故C 选项错误:
对于D 选项,由于
,D
选项正确.
故选:AD
【例6】(2026·云南·模拟预测)曲线
在点
处的切线方程为____________.
【答案】
【详解】由
,可得
,当
时,
,
则曲线
在点
处的切线方程为
.
【变式1】(2026·安徽·模拟预测)函数
的图象在点
处的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用导数求出切线斜率,再结合直线的点斜式方程可得切线方程.
【详解】
,则
,
,所以切线方程为
,化简可得
,
即函数
的图象在点
处的切线方程为
.
【变式2】(2026·安徽阜阳·二模)若函数
的图象在
处的切线过点
,则
___________.
【答案】
【详解】因为
,
,所以
,
,
所以函数
的图象在
处的切线方程为
,
将点
代入,得
,解得
.
【变式3】(2026·山东潍坊·一模)已知函数
.
(1)若
,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)若
存在极小值,且极小值大于0,求
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知可得
,由导数的几何意义求切线方程;
(2)对函数求导,根据已知有
,再确定
的极小值,结合其大于0 求参数范围.
【详解】(1)由
,则
,可得
,满足题设,
所以
,则
,可得
,而
,
所以曲线
在点
处的切线方程
,即
;
(2)由题设
且
,
当
时,
恒成立,显然不存在极值,
所以
,则
有
,
有
,
所以
在
上单调递减,在
上单调递增,此时
存在极小值,
所以
,可得
.
【题型三】求过一点的切线方程
【例7】(2026·新疆乌鲁木齐·二模)曲线
过坐标原点的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由
,得
.
设切点为
,则切线斜率
.
切线方程为
.
将原点
代入得
,
即
,因为
,所以
,解得
.
所以切线斜率
,切线方程为
.
故所求切线方程为
.
【例8】(多选)(2025·陕西西安·模拟预测)已知函数
,则满足过点
可作出3 条直线与
图象相切的充分条件是( )
A.
,
B.
C.点
在射线
上
D.点
在曲线
上
【答案】ACD
【分析】设过点
的直线与
的图象切于点
,由
,得到
,构造
,结合
有3 个零点,求导得到
,令
,得
或
,由
逐项判断即可.
【详解】因为
,所以
,
设过点
的直线与
的图象切于点
,
则切线斜率
,即
,
去分母整理得
,切线有3 条,
设
,则
有3 个零点,
,令
,得
或
,
所以
,
对于A,取
,得
,A 正确;
对于B,取
,则
,不满足,B 错误;
对于C,令
,
,则
,
,满足
,C 正确;
对于D,令
,
,则
,
,满足
,D 正确;
故选:ACD.
【例9】过点
作曲线
的切线,则切点坐标为______.
【答案】
/
【分析】设出切点坐标,利用导数来求得正确答案.
【详解】由
,得
,
,化简得
,
,
则
,设切点为
,显然
不在曲线上,
则
,解得
,则切点坐标为
.
故答案为:
【变式1】(2025·河南周口·二模)将曲线
绕原点逆时针旋转角
后第一次与y 轴相切,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据题意,分析可得
是曲线
过原点的切线,求出函数的导数,由导数的几何意义
分析可得切点坐标,再将切点坐标代入
,计算可得答案.
【详解】根据题意,曲线
绕原点逆时针旋转角
后第一次与
轴相切,
则
是曲线
过原点的切线.
设切点坐标为
,
又由
,即切点处切线的斜率
.
即把切点坐标代入
,得
,解得
,
故
,所以
,故
.
故选:D.
【变式2】(2024·山西吕梁·二模)若曲线
在点
处的切线过原点
,则
__________.
【答案】
【分析】求导,根据点斜式求解直线方程,即可代入
求解.
【详解】因为
,所以
,
所以
在点
处的切线方程为
.
又切线过原点
,则
,所以
.
故答案为:
【变式3】(2025·河南·模拟预测)已知
.
(1)若
(i)过点
作曲线
的两条切线,求
的取值范围;
(ii)求不等式
的解集;
(2)若
在区间
内存在极小值点,求
的取值范围.
【答案】(1)(i)
;(ii)
(2)
.
【分析】(1)(i)设切点为
,问题可转化为
有两个实数根,求解即可;(ii)
,令
,求导可得
,进而可求解;
(2)求导得
,分
三种情况讨论函数
的单调性,判断极小值点在
内可求得的取值范围.
【详解】(1)当
时,
,
(i)
,设切点为
,整理得
0,
问题转化为方程
有两个实数根,
,
或
.
的取值范围为
.
(ii)
.
令
,则
,
由
,得
,
当
时,
单调递减,
当
时,
单调递增,则
.
故当
时,
,当
时,
,
从而原不等式的解集为
.
(2)由已知得
1.若
,
当
时,
在
上单调递减,
当
时,
在
上单调递增,
在
取得最小值,符合题意.
2.若
,
i)若
即
,
当
在
上单调递减,
当
在
上单调递增,
在
取得最小值,
ii)当
无极值,不符合题意,
iii)当
即
,
当
在
上单调递减,
当
在
上单调递增,
在
取得极小值符合.
3.若
,
当
时,
在
上单调递减,
当
时,
在
上单调递增,
在
取得极小值,符合题意;
综上所述:
的取值范围为
.
【题型四】已知切线(斜率)求参数
【例10】(2025·全国一卷·高考真题)若直线
是曲线
的一条切线,则
_________.
【答案】
【分析】法一:利用导数的几何性质与导数的四则运算求得切点,进而代入曲线方程即可得解;法二:利用导数的几
何性质与导数的四则运算得到关于切点
与
的方程组,解之即可得解.
【详解】法一:对于
,其导数为
,
因为直线
是曲线的切线,直线的斜率为2,
令
,即
,解得
,
将
代入切线方程
,可得
,
所以切点坐标为
,
因为切点
在曲线
上,
所以
,即
,解得
.
故答案为:
.
法二:对于
,其导数为
,
假设
与
的切点为
,
则
,解得
.
故答案为:
.
【例11】(2026·重庆渝中·模拟预测)已知函数
,若曲线
在点
处的切线与直线
垂直,则实数
的值为( )
A.
B.
C.1
D.3
【答案】A
【分析】由已知可得切线斜率,根据导数的几何意义列方程求解即可.
【详解】因为
,
所以
在点
处的切线的斜率为
,
而该切线与直线
垂直,
所以
,解得
.
【例12】(多选)(2024·湖南·二模)下列函数的图象与直线
相切的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【分析】假设选项中的曲线与直线
相切,利用导数的几何意义求出对应斜率是否为1,求得切点进行逐一判断
即可得出结论.
【详解】选项A 中,若
与
相切,设切点为
,
易知
,则
,解得
,即切点为
,切线为
,A 正确;
选项B 中,若
与
相切,设切点为
,
易知
,则
,解得
,切点为
,切线方程为
,即B 错误;
选项C 中,若
与
相切,设切点为
,
易知
,则
,解得
,
当
时,切点为
,切线方程为
,C 正确;
选项D 中,易知
与
有三个交点,
,
又
,显然在三个交点处的斜率均不是1,所以
不是切线,D 错误.
故选:AC
【变式1】(2026·山东青岛·二模)已知直线
与曲线
相切,则
的值为( )
A.1
B.0
C.
D.
【答案】C
【分析】设切点
,根据导数的几何意义可得表示出切线的斜率,进而求出
,即可求解.
【详解】设切点坐标为
,
因为
,所以
,
所以切线的斜率
,解得
,
又
,即
,
所以
.
【变式2】(2026·山东聊城·模拟预测)已知a,b 为正实数,直线
与曲线
相切,则
最
大值为______.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用导数的几何意义求得
,再利用基本不等式“1”的妙用求出最大值.
【详解】由
,求导得
,
设直线
与曲线
相切于点
,则有
,
解得
,则
,而
为正实数,
因此
,当且仅当
,即
时取等号,
所以
的最大值为
.
【变式3】(2026·江苏南京·一模)已知函数
,直线
与曲线
相切.
(1)求实数
的值;
(2)若
是函数
的极大值点,求实数
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用导数的几何意义求出斜率,结合切点,切线方程即可求出参数
;
(2)利用导数讨论单调性,得出函数的极值,再解不等式即可.
【详解】(1)设直线
与曲线
相切于
,
因为
,所以切线斜率为
,
所以
,则
,所以切点为
,
又因为切点
在直线
上,所以
,
所以
.
(2)
,
则
.
当
时,
,
,
,
,
所以
在
上单调递减,在
上单调递增,
所以
是
的极小值点,不满足题意;
当
时,
,
,
,
,
,
,
所以
在
上单调递增,在
上单调递减,在
上单调递增,
所以
是
的极小值点,不满足题意;
当
时,
,
,
所以
在
上单调递增,
所以
不是
的极值点,不满足题意;
当
时,
,
,
,
,
,
,
所以
在
上单调递增,在
上单调递减,在
上单调递增,
所以
是
的极大值点,满足题意,
综上,
的取值范围是
.
【题型五】两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题
【例13】(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)若曲线
在点
处的切线也是曲线
的切线,则
__________.
【答案】
【分析】先求出曲线
在
的切线方程,再设曲线
的切点为
,求出
,利
用公切线斜率相等求出
,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解.
【详解】由
得
,
,
故曲线
在
处的切线方程为
;
由
得
,
设切线与曲线
相切的切点为
,
由两曲线有公切线得
,解得
,则切点为
,
切线方程为
,
根据两切线重合,所以
,解得
.
故答案为:
【例14】(2026·河北·二模)若函数
的图象在点
处的切线恰好与函数
的
图象切于点
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先设切点,求出导函数进而得出切线斜率得出切线方程,再应用切线相同列式计算求解,即可得出切线方程.
【详解】因切线与
的切点为
, 由
可得
,
切线方程为:
,即
①
依题意,切线与
的切点为
,因
,
则切线的方程为:
,即
②
因①,②都是的方程,则有
,
联立两式消去
并整理得
,即
,解得
.
【例15】(2026·陕西榆林·三模)已知直线
是函数
和函数
图象的公切线,则
______.
【答案】4
【分析】通过切线斜率即可直接求得
的值,再设函数
的图象的切点为
,由切线斜率得到
,结
合函数单调性求得
,得到
,即可求解.
【详解】设直线
与函数
的图象的切点为
,
由
求导得
,由
,得
,
所以直线
与函数
的图象的切点为
,
将点
代入
,解得
.
设直线
与函数
的图象的切点为
,
又
,则
(*).
由
,代入上式得
,
因为函数
单调递增,且
,
所以
,代入(*),解得
,
所以
.
【变式1】(2026·陕西商洛·二模)已知直线
是函数
和函数
图象的公切线,则
( )
A.
B.3
C.4
D.
【答案】C
【详解】由
,得
由
,得
.
直线
的斜率为.
令
,得
,
将
代入
,得
,
所以直线
与函数
的图象的切点为
,所以
,
.
设直线
与函数
的图象的切点为
,
则
,得
.
因为函数
单调递增,且
,
所以
,
.
所以
.
【变式2】(2026·河北张家口·二模)已知曲线
在点
处的切线也是曲线
的切线,则
________.
【答案】1
【分析】根据导数的几何意义先求得
的切线方程,再设出该切线与
的切点,再利用公切线的
斜率相等,且切点也在公切线上,代入计算即可求解.
【详解】由
,则
,
所以曲线
在点
处的斜率为
,
所以曲线
在点
处的切线方程为
.
设直线
与曲线
相切的切点为
,且
,
则
,解得
.
【变式3】已知函数
,其中
,
.
(1)当
时,若
存在大于零的极值点,求b 的取值范围.
(2)若存在
,
(其中
,使得曲线
在点
与点
处有相同的切线,
求a 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出
时
的导函数
,根据
单调性判断函数的极值点,即可求出b 的取值范围;
(2)利用导数的几何意义求出点
与点
处的切线方程,根据两者切线相同得出关于
,
的方程
组有解,通过构造函数转化为函数存在零点的问题,即可求解.
【详解】(1)函数
的定义域为
,
由题意知
,当
时,
,
当
时,
,
,
则
,
①若
,当
时,
,
单调递增,无极值点;
②若
,当
时,
,
单调递增;
当
时,
,
单调递减;
在
上存在唯一的极大值点
,则b 的取值范围是
.
(2)由题意
,
在点
处的切线方程为
,
即
,
同理
在点
处的切线方程为
,
因为两切线相同,所以
,
即方程组
有解,
令
,
,
当
时,
,
单调递增;当
时,
,
单调递减,
∵
为偶函数,且
,
,故
,
令
,
,
则
在区间
和
单调递减,
∵
的奇函数,∴当
时,
,
又∵
,∴
,
∵
,
,
∴当
时,
单调递减,
,
当
时,
单调递减,
.
故
,所以
.
【解题大招01】定点切线方程速求技巧
适用题型:题干给出“在曲线上该点处的切线”,点在曲线上,切线唯一。
解题三步法
1. 求导得到导函数 f
'( x);
2. 代入横坐标得斜率 k = f
'( x0);
3. 代入点斜式公式直接写方程。
核心公式
y −f ( x0)= f
'( x0)( x−x0).
【例1】求曲线 y = x
2+1 在点 (1,2) 处的切线方程。
解析:求导:y
' =2 x
斜率:k = y
'|x =1=2
代入点斜式:y −2=2( x−1)
整理得:y =2 x
【解题大招02】过曲线外一点切线求解技巧
题型特征:题干为“过点 ( x0, y0) 的切线”,点不在曲线上,存在多条切线,不可直接代点。
解题套路
1. 设切点 ( x1,f ( x1));
2. 写出切线方程 y −f ( x1)= f
'( x1)( x−x1);
3. 将外点代入方程,解出x1;
4. 回代得到全部切线方程,切勿漏解。
【例2】求过点 (3,0) 且与曲线 y = x
2 相切的直线方程。
解析:设切点 ( x1, x1
2),y
' =2 x,斜率 k =2 x1
切线方程:y −x1
2=2 x1( x −x1)
代入点 (3,0):
0−x1
2=2 x1(3−x1)
化简得:x1
2−6 x1=0
解得:x1=0 或 x1=6
对应切线方程:y =0、y =12 x−36
【解题大招03】切线平行、垂直快速判定技巧
核心结论
已知直线斜率为 k0,曲线切线斜率 k = f
'( x0)
1. 平行:k =k0
2. 垂直:k ⋅k0=−1
【例3】求曲线 y =e
x 上与直线 y = x 平行的切线方程。
解析:直线斜率 k0=1,y
' =e
x
令 e
x0=1,得 x0=0,切点 (0,1)
切线方程:y −1=1⋅( x−0)
即:y = x +1
【解题大招04】法线方程速求技巧
方法口诀:切线斜率取负倒数,点斜式直接套用。
核心公式
法线斜率:k法=−
1
f
'( x0)
(f
'( x0)≠0)
法线方程:y −f ( x0)=−
1
f
'( x0)
( x−x0)
【例4】求曲线 y = ln x 在点 (1,0) 处的法线方程。
解析:y
' = 1
x ,切线斜率 k =1
法线斜率 k法=−1
法线方程:y −0=−1( x−1)
整理得:y =−x +1
【解题大招05】特殊切线快速判断技巧
1. 水平切线:令 f
'( x0)=0,切线方程 y = f ( x0)
2. 竖直切线:f
'( x0) 不存在,切线方程 x = x0
【例5】求 y = x
2−4 x 的水平切线方程。
解析:y
' =2 x−4
令 y
' =0,得 x =2,代入原式得 y =−4
水平切线方程:y =−4
【解题大招06】参数型切线方程解题技巧
方法核心:参数视为常数,正常求导,利用切线条件列方程求参数。
【例6】若曲线 y =a x
2 在 x =1 处切线方程为 y =2 x +b,求 a,b。
解析:y
' =2ax,k = y
'|x =1=2a
由题意 2a=2,得 a=1
切点 (1,1),代入切线方程 2×1+b=1
得 b=−1
【基础过关】(共8 题)
一、单选题
1.(2026·浙江·三模)下列函数所表示的曲线中,存在切线与
轴平行的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】求定义域,求导,设出切点,根据导函数几何意义得到方程,解方程,可得结论
【详解】A 选项,
的定义域为R,
,设切点为
,
假设
在
处的切线与
轴平行,
则
,则
,
,
所以曲线
的图象上存在与
轴平行的切线,A 正确;
B 选项,
的定义域为R,
,设切点为
,
假设
在
处的切线与
轴平行,
则
,无解,故
的图象上不存在与
轴平行的切线,B 错误;
C 选项,
的定义域为
,
,设切点为
,
假设
在
处的切线与
轴平行,
则
,无解,
的图象上不存在与
轴平行的切线,C 错误;
D 选项,
的定义域为R,
,设切点为
,
假设
在
处的切线与
轴平行,
则
,无解,故
的图象上不存在与
轴平行的切线,D 错误;
2.(2026·福建莆田·模拟预测)已知函数
,则曲线
在点
处的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】曲线
的导数
,则在
的切线斜率为
,
由点斜式求得切线方程为
,
化成一般式为
.
3.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)
在点
处的切线方程是
,则
( )
A.
B.0
C.1
D.2
【答案】D
【分析】借助导数的几何意义计算即可得.
【详解】
,又
在
处的切线方程是
,
故
,又
,故
.
二、多选题
4.(2025·甘肃庆阳·三模)(多选)已知函数
,则下列结论正确的是( )
A.当
时,曲线
在点
处的切线方程为
B.当
时,曲线
在点
处的切线方程为
C.当
时,曲线
上不存在斜率为0 的切线
D.当
时,曲线
在点
处的切线斜率为0
【答案】BD
【分析】对于AB,由题可得
在点
处的切线方程,据此可判断选项正误;
对于CD,由题可得
在点
处的切线斜率,据此可判断选项正误.
【详解】对于AB,当
时,
,有
,又
,
故曲线
在点
处的切线方程为
,故
错误,B 正确;
对于CD,当
时,
,则
,显然
,
即曲线
在点
处的切线斜率为0,故C 错误,D 正确.
故选:BD.
三、填空题
5.(2026·广东深圳·二模)若直线
是曲线
的一条切线,则
___________.
【答案】
【分析】根据导数的几何意义求出切线斜率即可得解.
【详解】设切点为
,
由于
,则
,解得
,
于是切点为
,则
,解得
.
6.(2026·福建福州·模拟预测)曲线
在
处的切线的倾斜角为__________.
【答案】
/
【分析】先求函数在
处的导数值得到切线斜率,再根据斜率与倾斜角的关系计算倾斜角.
【详解】设
,函数定义域为
,
得到
,所以
,即曲线在
处的切线斜率为.
设切线的倾斜角为
,其中
,由斜率定义可知
,解得
.
四、解答题
7.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)已知函数
,且曲线
在点
处的切线与x 轴平行.
(1)求a,b;
(2)求
的极值点个数.
【答案】(1)
,
(2)两个
【分析】(1)由题意知,
,
,求导数,代入计算,即可得解;
(2)
,令
,则问题转化为函数
的变号零点的个数,对函数
求导,判
断
的正负,得到函数
的单调性,进而判断变号零点个数,从而得解.
【详解】(1)由题得
,解得
,
又
,则
,解得
,
故
,
(2)由(1)可知
,
令
,则
当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增;
又
,
,
,
,使得
,故
,
所以当
时,
,函数
在
上单调递增,
当
时,
,函数
在
上单调递减,
当
时,
,函数
在
上单调递增,
则
在
内单调递增,在
单调递减,在
递增,
所以
有两个极值点.
8.(2026·河南许昌·模拟预测)已知函数
(
,
,
)在
处的切线方程为
.
(1)求
的值;
(2)分析函数
的单调性.
【答案】(1)2
(2)答案见解析
【分析】(1)根据导数的几何意义结合切线方程建立关于
的方程求解即可;(2)求出函数的导数,分类讨论,
判断导数正负,即可求得答案.
【详解】(1)函数
的定义域为
,
,
由题意得:
,解得:
,所以
.
(2)由(1)得:
,
①当
时,即
,
在区间
上恒成立,
函数
在区间
上单调递增;
②当
时,若
,
,函数
在区间
上单调递增;
若
,
,函数
在区间
上单调递减.
【拔高选练】(共6 题)
一、单选题
1.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)过坐标原点
可作曲线
的切线条数为( )
A.1 条
B.2 条
C.3 条
D.无数条
【答案】C
【分析】先求出切线方程,再将
代入切线方程,通过解方程求出满足条件的切点,最后将满足的切点值代入求
出切线的斜率(注意在代入过程中因导数中包括正弦函数项,所以需要对切点值分类讨论),即可求出切线,确定切
线条数.
【详解】由题意
,
设切点为
,
所以切线方程为
,
再将
代入切线方程,
所以
,
当
时,满足条件,
当
时,
,
解得
,
最后将切点代入
,求出切线斜率
当
时,
,所以切线为
,
当
,因为导数中包括正弦函数项,所以需要分类讨论,
当
,
,此时切线为
,
当
,
,此时切线为
,
所以切线条数为条.
2.(2026·江西宜春·模拟预测)已知偶函数
满足当
时,
,则
的图象在
处的
切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用偶函数的导数为奇函数求解即可
【详解】当
时
,
,
因为
为偶函数,所以
,当
时两边求导得
,
所以
,
,
所以
的图象在
处的切线方程为
,即
二、多选题
3.(2024·江西·模拟预测)已知
是
的导数,且
,则( )
A.
B.
的图像在
处的斜率为
C.
D.
在
上的极小值点为
【答案】BC
【分析】利用导数的运算和几何意义逐项判断即可.
【详解】由题意可得
,将
代入
解得
,C 正确;
所以
,
,
将
代入
可得
,A 错误;
将
代入
可得
,所以
的图像在
处的斜率为
,B 正确;
令
,解得
或
,
所以当
时,
,
单调递减,当
时,
,
单调递增,
所以
在
上的极小值点为
,D 错误;
故选:BC
三、填空题
4.(2026·河南·模拟预测)已知直线l 与曲线
和
都相切,则直线l 的方程为_________.
【答案】
【详解】设
,与曲线
联立,得
,由
,得
.
直线l 与曲线
联立,得
,显然
,由
,得
.
所以
,
化简得
,又
,所以
,从而
.
所以直线l 的方程为
,即
.
5.(2026·宁夏吴忠·二模)已知函数
的图象在点
处的切线斜率为
,且
时,
有极值,则
_____.
【答案】2
【分析】根据导数的几何意义以及极值点的性质求
,并结合单调性检验即可.
【详解】因为
,则
,
由题意可得
,解得
,
则函数
,
,
令
,解得
或
;令
,解得
,
可知函数
在
上单调递增,在
上单调递减,
则函数
在
处取到极大值,即
,
符合题意,
所以
.
四、解答题
6.(2026·陕西西安·模拟预测)设函数
,其中
,且
.
(1)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)若
恰有两个极值点,求实数
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
.
【分析】(1)求导,求出
和
,从而得到切点坐标和切线斜率,求出切线方程;
(2)求导,研究导函数零点个数,求出实数
的取值范围.
【详解】(1)当
时,
,则
,
所以
,又
,
所以
在点
处的切线方程为
,即
(2)
.
当
时,
,令
,
显然
单调递减,
至多有一个零点,
即
至多有一个零点,不符合题意.
当
时,
设
,则
,
令
,解得
,
所以当
时,
单调递减,
当
时,
单调递增,
所以
的最小值为
,
当
时,
,且
;
当
时,
.
若
恰有两个极值点,则方程
有两个解,
所以
,解得
,
所以实数
的取值范围是
.
【错题复盘】(共5 题)
一、单选题
1.(2026·江苏·模拟预测)若直线
是曲线
的一条切线,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】设出切点坐标,根据导数的几何意义,结合切点在切线和曲线上列方程组求解可得.
【详解】设直线
与曲线
相切于点
,
因为
,所以
,解得
.
2.(2026·河北·三模)若函数
的图象不存在过原点的切线,则实数a 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】求出函数
的导数,利用导数的几何意义求出函数
的图象在
处的切线方程,由已知建立方程,
利用方程无解列式求解.
【详解】函数
,求导得
,
则函数
的图象在
处的切线方程为
,
由原点
不在该切线上,得关于切点横坐标
的方程
无解,
即
无解,则
,解得
,
所以实数a 的取值范围为
.
二、多选题
3.(2026·河北雄安·模拟预测)已知函数
,则下列结论正确的是( )
A.函数
的极大值为
B.函数
的极小值为
C.直线
是函数
图象的一条切线
D.若关于
的不等式
有唯一的整数解,则实数
的取值范围是
【答案】ACD
【分析】求出
的定义域和
,对于AB,利用导数法得到
的单调性,结合单调性得到
的极值,从
而得到结论.对于C,设切点为
,利用导数的几何意义求出切线的斜率和切点的坐标,利用点斜式得到切线方
程.对于D,利用
的单调性和极值,结合图像求解.
【详解】
的定义域为
.
对于AB,当
时,
在
上单调递增;
当
时,
,
在
上单调递减.
在定义域内只有极大值,没有极小值,极大值为
,故A 正确,B 错误.
对于C,设切点为
,
显然
,
是方程
的一个根,
切点为
切线方程为
,
即
,故C 正确.
对于D
在
上单调递增,在
上单调递减,
且
在定义域内有极大值
,
又
,
即
由此作出函数
的大致图象,如图.
不等式
有唯一的整数解,
,即
,故D 正确.
三、填空题
4.(2026·甘肃兰州·模拟预测)若曲线
与曲线
有两条公切线,则
的取值范围为______.
【答案】
【分析】利用导数的几何意义分别求出切线方程,从而得出
,利用换元法把问题转化为
有两个
不同解,求导并分析函数的单调性和最大值,结合极限分析求出
的取值范围.
【详解】设曲线
上的切点为
,求导得
,
则切线方程为
,即
,
设该切线与曲线
切于点
,求导得
,
则切线方程为
,即
,
,即
①,
②,
把①代入②消去
得
,由
得
,解得
,
令
,则
,代入①得
,
令
,问题转化为
有2 个不同解,
求导
,
时,
,
单调递增;
时,
,
单调递减;
最大值
,
和
时,
,
,
,
,即
.
四、解答题
5.(2026·山东济南·二模)已知函数
.
(1)若曲线
在
处的切线斜率为
,求
;
(2)若
是
的极大值点,求
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由导数的几何意义得出
,即可解得实数
的值;
(2)求得
,对实数
的取值进行分类讨论,分析
在
附近的符号变化,结合函数极大值点
的定义可求得实数
的取值范围.
【详解】(1)因为
,由题意可得
,
由导数的几何意义可得
,解得
.
(2)因为
是
的极大值点,
,则
,
令
,其中
,则
,
,
①当
时,
对任意的
恒成立,则
在
上为减函数,
当
时,
,即函数
在
上单调递增,
当
时,
,即函数
在
上单调递减,
此时
为函数
的极大值点;
②当
时,函数
在
为增函数,由
可得
,
由
可得
,由
可得
,
所以函数
在
上单调递减,在
上单调递增,
(i)当
时,即当
时,
若
时,
,即函数
在
上单调递增,
当
时,
,即函数
在
上单调递减,
此时
为函数
的极大值点;
(ii)当
时,即当
时,
若
时,
;若
时,
.
此时函数
在
上单调递增,无极值点;
(iii)当
时,即当
时,
若
时,
,即函数
在
上单调递减,
若
时,
,即函数
在
上单调递增,
此时
为函数
的极小值点
综上所述,
,即实数
的取值范围是
.