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3.1 导数的运算及几何意义考点一 导数的运算
【例1-1】(20224北京)求下列函数的导数:
(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;
(5) ;(6) ;(7) ;(8) .
【例1-2】(2024甘肃酒泉)求下列函数的导数:
(1) ;(2) ;(3) ;(4)【一隅三反】
1.(2024天津)求下列函数的导数
(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) ;(6) .
2.(2024山东菏泽·阶段练习)求下列函数的导数:
(1) ;(2) ;(3) ;(4) .
(5) (6) (7) (8)考点二 求导数值
【例2】(2024广东中山)已知函数 ,则 ( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2023·江西·模拟预测)已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
2.(2024·上海黄浦)已知函数 ,则 .
3.(2023春·江苏)如图,函数 的图象在点 处的切线是 ,则 ( )
A. B. C.2 D.1
考点三 导数的几何意义
【例3-1】(2024广东江门)已知直线l: ,且与曲线 切于点 ,则
的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
【例3-2】(2023·河北唐山·模拟预测)已知曲线 在 处的切线为 ,则 的斜率为( )
A. B. C.1 D.
【例3-3】(2024·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
的切线,则切线倾斜角的取值范围是( )
A. B.C. D.
【一隅三反】
1.(2024·福建厦门·一模)已知直线 与曲线 在原点处相切,则 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(2024·新疆阿克苏)若直线 与曲线 相切,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2024·福建福州)已知函数 ,且其图象在点 处的切线的倾斜角为 ,则
的值为( )
A. B. C. D.
4.(2024春·河南)点P在曲线 上移动,设点P处切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是
5.(2024福建莆田)设P为曲线C: 上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围是
,则点P横坐标的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.(2024·河北)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 .
考点四 在型切线方程【例4-1】(2023·全国·高考真题)曲线 在点 处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【例4-2】(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知函数 ,则曲线 在 处的
切线方程为( )
A. B.
C. D.
【一隅三反】
1.(2024·河南开封·二模)已知函数 ,则函数 的图象在点 处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(2024高三·全国·专题练习)已知函数 ,则曲线 在 处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
3.(2024·湖南·二模)(多选)下列函数的图象与直线 相切的有( )
A. B.
C. D.
考点五 过型切线方程
【例5】(2024·贵州·模拟预测)过点 作曲线 的切线,请写出切线的方程 .
【一隅三反】
1.(2024·云南·模拟预测)曲线 过坐标原点的切线方程为 .
2.(2024·江苏南通·二模)过点 作曲线 的切线,则切线的方程为 .3.(2023吉林)已知函数 ,则曲线 过点 的切线方程为______.
考点六 公切线
【例6】(2024·全国·模拟预测)曲线 与 的公切线方程为 .
【一隅三反】
1.(2023安徽)已知直线l与曲线 、 都相切,则直线l的方程为______.
2.(2024·四川·模拟预测)写出与函数 在 处有公共切线的一个函数 .
3.(2024·全国·模拟预测)试写出曲线 与曲线 的一条公切线方程 .
考点七 已知切线求参
【例7-1】(2024山东泰安)若函数 的图像在点 处的切线恰为直线 ,
则 ( )
A.3 B. C.1 D.
【例7-2】(2024·全国·模拟预测)若直线 与函数 的图象相切,则 的最小值为( )
A.e B. C. D.
【例7-3】(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
【例7-4】(2024·福建·模拟预测)已知直线 既是曲线 的切线,也是曲线 的切线,则
( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【一隅三反】
1.(2024·陕西西安·二模)已知直线 与曲线 相切于点 ,则 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(2024河南郑州·期中)若曲线 在 处的切线与直线 垂直,则实数 ( )A.1 B. C. D.2
3.(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 的值
为( )
A.1 B.2 C. D.3
4.(2024·四川绵阳)若函数 与函数 的图象在公共点处有相同的切线,则实数
( )
A. B. C. D.
5.(2024·陕西宝鸡)已知曲线 在点 处的切线与曲线 相切,则
.
考点八 切线的条数
【例8-1】(2024安徽合肥)已知函数 ,过点 可作曲线 的切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【例8-2】(2024·云南)若曲线 有两条过点 的切线,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例8-3】(2023·全国·模拟预测)若过点 可作函数 图象的两条切线,则必有( )
A. B.
C. D.
【一隅三反】
1(2023福建)已知函数 ,则过点 可作曲线 的切线的条数最多为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2024湖北·一模)已知过点 作曲线 的切线有且仅有两条,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.3.(2023·湖南·二模)若经过点 可以且仅可以作曲线 的一条切线,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D. 或
考点九 切线的应用
【例9-1】(2024·江苏泰州·模拟预测)曲线 上的点到直线 距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【例9-2】(2024·全国·模拟预测)若直线 与曲线 ( 且 )无公共点,则实数 的取值范
围是( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2024江西吉安·期末)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.
2.(2024·陕西汉中·二模)若点P是曲线 上任意一点,则点P到直线 的距离的最小值
为( )
A. B. C. D.
3.(2024·全国·模拟预测)动直线 分别与直线 ,曲线 相交于 两点,则 的最小
值为( )
A. B. C. D.
一.单选题
1.(2024·内蒙古)若曲线 在点 处的切线与直线 垂直,则实数 等于( )A. B. C. D.
2.(2024·河南·模拟预测)函数 与直线 相切于点 ,则点 的横坐标为( )
A. B.1 C.2 D.
3.(2024陕西咸阳·阶段练习)已知函数 ,过原点作曲线 的切线 ,则切点 的坐标为
( )
A. B. C. D.
4.(2023·湖北·统考模拟预测)已知 , ,直线 与曲线 相切,则 的最
小值是( )
A.16 B.12 C.8 D.4
5.(2024·福建福州)已知函数 ,且其图象在点 处的切线的倾斜角为 ,则
的值为( )
A. B. C. D.
6.(2024·河南信阳·模拟预测)若直线 与曲线 相切,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(2024北京)若过点 与曲线 相切的直线只有2条,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.(2024浙江湖州·期末)已知函数 ,若总存在两条不同的直线与函数 ,
图象均相切,则实数 的取值范围是( )A. B. C. D.
二.多选题
9.(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
10.(2024安徽合肥)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
11.(2024·广东)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.
三.填空题
12.(2024·四川遂宁·二模)已知 ,则曲线 在点 处的切线方程为 .
13.(2023·河南·模拟预测)已知直线 是曲线 与 的公切线,则
.
14.(2024·四川宜宾·二模)已知 为抛物线 的焦点,过直线 上的动点 作抛物线的切线,
切点分别是 ,则直线 过定点 .
四.解答题15.(2024江苏常州)已知函数 .
(1)求曲线 过点 处的切线;
(2)若曲线 在点 处的切线与曲线 在 处的切线平行,求 的值.
16.(2024四川成都)已知函数 .若曲线 在点 处的切线为
(1)分别求 的导数,并求切线为 的方程;
(2)若点 在曲线 上,在点 处的切线 与直线 平行,求切线 的方程.17.(2024湖南长沙)已知函数 在区间 上的最小值为-2.
(1)求a;
(2)(ⅰ)若过点 存在2条直线与曲线 相切,求m的值;
(ⅱ)问过点 , , 分别存在几条直线与曲线 相切?(只需写出结论)
18.(2024云南·阶段练习)牛顿迭代法是牛顿在17世纪提出的一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法.
比如,我们可以先猜想某个方程 的其中一个根r在 的附近,如图6所示,然后在点 处
作 的切线,切线与x轴交点的横坐标就是 ,用 代替 重复上面的过程得到 ;一直继续下去,得到
, , ,…, .从图形上我们可以看到 较 接近r, 较 接近r,等等.显然,它们会越来越逼近r.于
是,求r近似解的过程转化为求 ,若设精度为 ,则把首次满足 的 称为r的近似解.
已知函数 , .(1)试用牛顿迭代法求方程 满足精度 的近似解(取 ,且结果保留小数点后第二位);
(2)若 对任意 都成立,求整数a的最大值.(计算参考数值: ,
, , , )
19.(2024山东)过曲线 : 上的点 作曲线 的切线 与曲线 交于 ,过点 作曲线
的切线 与曲线 交于点 ,依此类推,可得到点列: ,
已知 .
(1)求点 , 的坐标;(2)求数列 的通项公式;
(3)记点 到直线 (即直线 )的距离为 ,求证: .