高中數(shù)學(xué)關(guān)于切線的八種題型歸納_第1頁
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1、第 =page 47 47頁,總 =sectionpages 47 47頁第 =page 46 46頁,總 =sectionpages 47 47頁高中數(shù)學(xué)關(guān)于切線的八種題型歸納 題型一:某點(diǎn)處的切線1如圖,函數(shù)的圖象在點(diǎn)處的切線方程是,則_【答案】2【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義以及圖象得,即得結(jié)果.【解析】由圖像的信息可知2設(shè)函數(shù),若函數(shù)的圖象在處的切線與直線垂直,則的最小值為( )A1BCD【答案】D【分析】求得的導(dǎo)數(shù),可得切線的斜率,由兩直線垂直的條件,可得,的關(guān)系式,再由基本不等式可得所求最小值【解析】解:函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,可得函數(shù)的圖象在處的切線斜率為,由切線與直線垂直,可得,則,當(dāng)且僅當(dāng)即

2、時(shí),取得等號(hào),則的最小值為,故選:3已知函數(shù)是定義域?yàn)镽的偶函數(shù),且當(dāng)時(shí),則曲線在點(diǎn)處的切線方程為( )ABCD【答案】B【分析】方法一:根據(jù)切點(diǎn)處導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可求得處的切線方程的斜率,進(jìn)而寫出切線方程,結(jié)合偶函數(shù)的對(duì)稱性即可得處的切線方程;方法二:由偶函數(shù)結(jié)合已知區(qū)間的解析式求時(shí)解析式,應(yīng)用切點(diǎn)處導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得處的切線方程的斜率,寫出切線方程即可.【解析】法一:當(dāng)時(shí),則,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,根據(jù)對(duì)稱性可得曲線在點(diǎn)處的切線方程為法二:當(dāng)時(shí),所以,又是偶函數(shù),所以,所以,所以,又,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即故選:B【求切線方程分析】1、方法一:首先求已知區(qū)間內(nèi)對(duì)稱點(diǎn)的切線

3、方程,根據(jù)偶函數(shù)對(duì)稱性求目標(biāo)點(diǎn)處的切線方程.2、方法二:首先求目標(biāo)點(diǎn)所在區(qū)間的函數(shù)解析式,再求目標(biāo)點(diǎn)處的切線方程.4已知定義在上的單調(diào)函數(shù),對(duì)任意的,都有,則函數(shù)的圖象在處的切線的傾斜角為_.【答案】【分析】設(shè),則,求得的值,進(jìn)而得到的解析式,然后利用對(duì)數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則計(jì)算求解.【解析】設(shè),則.因?yàn)闉閱握{(diào)函數(shù),故不隨的變化而變化即是常數(shù).又,切線斜率為1,所以傾斜角為.答案為:.5曲線在處的切線與直線平行,則的最小值為_.【答案】4【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出曲線在處的切線的斜率,兩直線平行則斜率相等列出等式,再對(duì)利用均值不等式即可得解.【解析】曲線的導(dǎo)數(shù)為,則曲線在處的切線

4、的斜率兩直線平行則,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).故答案為:46已知曲線在處的切線為,曲線在處的切線為,且,則的取值范圍是( )ABCD【答案】B【分析】先求出兩條切線各自的斜率,再根據(jù)它們垂直得到的關(guān)系,將表示為的函數(shù)后利用導(dǎo)數(shù)可求的取值范圍.【解析】令,則,所以,因?yàn)椋?,所以,因?yàn)?,?又,令,則,當(dāng)時(shí),為減函數(shù),故,所以在上恒成立,故在上為減函數(shù),所以,又當(dāng)時(shí),所以的取值范圍為,故選:B.題型二:過一點(diǎn)的切線在處理切線問題時(shí)要注意審清所給已知點(diǎn)是否為切點(diǎn).“在某點(diǎn)處的切線”意味著該點(diǎn)即為切點(diǎn),而“過某點(diǎn)的切線”則意味著該點(diǎn)有可能是切點(diǎn),有可能不是切點(diǎn).如果該點(diǎn)恰好在曲線上那就需要進(jìn)行分類討論

5、了. 曲線的切線與曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)不一定只有一個(gè),這和研究直線與二次曲線相切時(shí)有差別過曲線外的點(diǎn)P(x1,y1)求曲線的切線方程的步驟(1)設(shè)切點(diǎn)為Q(x0,y0).(2)求出函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x0處的導(dǎo)數(shù)f (x0).(3)利用Q在曲線上,點(diǎn)P(x1,y1)在切線上和 f (x0) =kPQ,解出x0,y0及f (x0).(4)根據(jù)直線的點(diǎn)斜式方程,得切線方程為 y-f(x0)=f (x0)(x-x0)1已知函數(shù)(1)求;(2)求曲線過點(diǎn)的切線的方程【分析】(1)利用函數(shù)的求導(dǎo)法則可求得;(2)設(shè)所求切點(diǎn)的坐標(biāo)為,利用導(dǎo)數(shù)求出所求切線的方程,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入切線方程,求出的值,可得出切點(diǎn)的坐標(biāo)

6、,進(jìn)而可求得所求切線的方程.【解析】(1),則;(2)設(shè)切點(diǎn)為,所以,切線的斜率為,所求切線方程為將,代入切線方程,得整理得,解得或.當(dāng)時(shí), 切線方程為,化簡(jiǎn)得;當(dāng)時(shí),切線方程為,化簡(jiǎn)得綜上所述,曲線過點(diǎn)的切線的方程為或2過原點(diǎn)作曲線的切線,則切點(diǎn)為_【答案】(e,1)【分析】先求導(dǎo)數(shù),代入切點(diǎn)可得切線斜率,結(jié)合切線所過點(diǎn)可得切點(diǎn)坐標(biāo).【解析】設(shè)切點(diǎn),所以切線方程為,即.因?yàn)榍芯€經(jīng)過原點(diǎn),所以,即,代入可得,故切點(diǎn)為.題型三、已知切線求參數(shù)1已知直線是曲線的切線,則_.【答案】2【分析】設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)切點(diǎn)的縱坐標(biāo)等于曲線在處的函數(shù)值以及導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解出的值,從而的值可求.【解析】設(shè)切點(diǎn)

7、為,則,由得,所以,解得,所以,故答案為:.【分析】已知曲線的切線方程求解參數(shù)值的步驟:(1)設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)切點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值等于曲線在處的函數(shù)值,得到第一個(gè)方程;(2)再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,即有切線斜率,得到第二個(gè)方程;(3)兩個(gè)方程聯(lián)立求解出其中參數(shù)的值.2已知曲線(e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))的一條切線為,則( )ABCD【答案】A【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線斜率,利用切點(diǎn)在切線與曲線上即可列方程求解.【解析】設(shè)切點(diǎn)為,又,又,故選:A3已知直線與曲線相切,則實(shí)數(shù)k的值為( )AB1CD【答案】D【解析】由得,設(shè)切點(diǎn)為,則,對(duì)比,故選D.4已知函數(shù)的圖象在點(diǎn)處的切線方程為,則_,_【答案

8、】4 5 【分析】由條件可得,解出即可.【解析】因?yàn)楹瘮?shù)的圖象在點(diǎn)處的切線方程為,所以,解得因?yàn)椋怨蚀鸢笧椋?,5題型四、切線的條數(shù)曲線切線條數(shù)的確定通常轉(zhuǎn)化為切點(diǎn)個(gè)數(shù)的確定,設(shè)出切點(diǎn),由已知條件整理出關(guān)于t的方程,可把問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于t的方程的實(shí)根個(gè)數(shù)問題.1若函數(shù)(為常數(shù))存在兩條均過原點(diǎn)的切線,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_.【答案】【分析】首先設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo),利用兩點(diǎn)連線斜率公式和導(dǎo)數(shù)的幾何意義表示出切線的斜率,從而可得,將問題轉(zhuǎn)化為與 存在兩個(gè)不同的交點(diǎn),通過導(dǎo)數(shù)研究的圖象,從而得到的取值范圍.【解析】由題意得的定義域?yàn)?,且,設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,則過原點(diǎn)的切線斜率,整理得存在兩條過原點(diǎn)的切線,存在兩

9、個(gè)不同的解.設(shè),則問題等價(jià)于于存在兩個(gè)不同的交點(diǎn),又當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,當(dāng) 時(shí),單調(diào)遞減,.又當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),若于存在兩個(gè)不同的交點(diǎn),則.解得.故答案為:【分析】一般涉及方程根的個(gè)數(shù),或零點(diǎn)個(gè)數(shù)求參數(shù)的取值范圍,可通過一些方法求解:1.直接法,直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)的取值范圍;2.分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問題加以解決,利用函數(shù)方程思想或數(shù)形結(jié)合思想,構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的方程或不等式求解;3.數(shù)形結(jié)合法:先對(duì)解析式變形,在同一平面直角坐標(biāo)系中,畫出函數(shù)的圖象,然后觀察求解,此時(shí)需要根據(jù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)合理尋求找“臨界”情況,特別注意邊界值的取舍;2過點(diǎn)作曲線的切線有且僅有

10、兩條,則實(shí)數(shù)可能的值是( )ABCD【答案】BCD【分析】設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程,代入點(diǎn)后,轉(zhuǎn)化為關(guān)于的一元二次方程,由條件可知方程有兩個(gè)不等實(shí)數(shù)根,求的取值范圍.【解析】設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,因?yàn)?,所以,所以切線方程為,將點(diǎn)代入可得,化簡(jiǎn)得,過點(diǎn)作曲線的切線有且僅有兩條,即方程有兩個(gè)不同的解,則,解得:或,故實(shí)數(shù)的取值范圍是.,所以由選項(xiàng)判斷可知正確.故選:BCD3已知函數(shù),過點(diǎn)可作曲線的三條切線,則 的取值范圍是( )ABCD【答案】D【分析】先設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo),用導(dǎo)數(shù)求出切線斜率,再用斜率公式求出切線斜率,兩者相等,得到含m的方程,因?yàn)檫^點(diǎn)可作曲線的三條切線,所以前面所求方程有3解

11、,再借助導(dǎo)數(shù)判斷何時(shí)方程有3解即可【解析】解;設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo),曲線在處的切線斜率為又切線過點(diǎn),切線斜率為,即過點(diǎn)可作曲線的三條切線,方程有3解令,則圖象與x軸有3個(gè)交點(diǎn),的極大值與極小值異號(hào) ,令,得或1,即(m3)(m2)0解得3m2故選:D【分析】.準(zhǔn)確求切線的方程是本題求解的關(guān)鍵;第(2)題將切線的條數(shù)轉(zhuǎn)化為函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),進(jìn)而運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究,體現(xiàn)了函數(shù)思想與轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用.當(dāng)曲線yf(x)在點(diǎn)P(x0,f(x0)處的切線切點(diǎn)坐標(biāo)不知道時(shí),應(yīng)首先設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),再求解.題型五、公切線涉及到多個(gè)函數(shù)公切線的問題時(shí),這條切線是鏈接多個(gè)函數(shù)的橋梁.所以可以考慮先從常系數(shù)的函數(shù)入手,將切線求出來,再考慮

12、切線與其他函數(shù)的關(guān)系.1已知直線l分別與函數(shù)和的圖象都相切,且切點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為,則( )AeBC1D2【答案】C【分析】設(shè)l與的切點(diǎn)為,與的切點(diǎn)為,利用斜率相等即可建立方程求出.【解析】設(shè)l與的切點(diǎn)為,與的切點(diǎn)為,公切線的斜率:,可得:, 所以,故選:C.2已知函數(shù)的部分圖像如圖所示,其中,若與該部分圖像在時(shí)有公切線,則( )ABCD【答案】D【分析】根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì)得出函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義得出切線的斜率,結(jié)合直線垂直的斜率關(guān)系,即可得出答案.【解析】由題意得出,即,所以由對(duì)稱性可知,將其代入中整理得,則,即因?yàn)?,所以,即,又,由于與切線垂直,則,解得故選D3若存在過點(diǎn)的直線與曲線和都

13、相切,則的值為( )A或B或C或D或【答案】A【分析】設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,利用導(dǎo)數(shù)求出曲線在點(diǎn)處的切線方程,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入切線方程,求出的方程,可得出切線方程,再將切線方程與二次函數(shù)的解析式聯(lián)立,由可求得實(shí)數(shù)的值.【解析】對(duì)于函數(shù),則曲線在點(diǎn)的切線斜率為,所以,曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,由于直線過點(diǎn),可得,解得或.當(dāng)時(shí),切線為軸,對(duì)于函數(shù),則,解得;當(dāng)時(shí),切線方程為,聯(lián)立,整理得,由題意可得,解得.綜上所述,或.故選:A.4若曲線與曲線存在公切線,則實(shí)數(shù)的取值范圍( )ABCD【答案】D【分析】分別求出兩個(gè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),由兩函數(shù)在切點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)相等,并由斜率公式,得到由此得到,則有解再利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)一步

14、求得的取值范圍【解析】在點(diǎn)的切線斜率為,在點(diǎn)的切線斜率為,如果兩個(gè)曲線存在公共切線,那么:又由斜率公式得到, 由此得到,則有解,由,的圖象有公共點(diǎn)即可當(dāng)直線與曲線相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,則,且,可得即有切點(diǎn),故的取值范圍是:故選:.5直線是曲線和曲線的公切線,則( )ABCD【答案】C【分析】由可求得直線與曲線的切點(diǎn)的坐標(biāo),由可求得直線與曲線的切點(diǎn)坐標(biāo),再將兩個(gè)切點(diǎn)坐標(biāo)代入直線的方程,可得出關(guān)于、的方程組,進(jìn)而可求得實(shí)數(shù)的值.【解析】設(shè)直線與曲線相切于點(diǎn),直線與曲線相切于點(diǎn),則,由,可得,則,即點(diǎn),將點(diǎn)的坐標(biāo)代入直線的方程可得,可得,則,由,可得,即點(diǎn),將點(diǎn)的坐標(biāo)代入直線的方程可得,聯(lián)立可得,.故選

15、:C.6若直線是曲線的切線,也是曲線的切線,則_.【答案】1或【分析】分別設(shè)出直線與兩曲線的切點(diǎn)坐標(biāo),求出導(dǎo)數(shù)值,得到兩切線方程,由兩切線重合得斜率和截距相等,從而求得切線方程的答案【解析】設(shè)與和的切點(diǎn)分別為,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,曲線在在點(diǎn)處的切線方程為,即,曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,則,解得,或,所以或7若與兩個(gè)函數(shù)的圖象有一條與直線平行的公共切線,則()ABCD或【答案】D【分析】先根據(jù)和曲線相切得到切線方程,再根據(jù)和二次函數(shù)相切得到參數(shù)值.【解析】設(shè)在函數(shù)處的切點(diǎn)設(shè)為(x,y),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義得到,故切點(diǎn)為(1,0),可求出切線方程為y=x-1,直線和 也相切,故,化簡(jiǎn)得到,只需

16、要滿足 故答案為D.【分析】求切線方程的方法:求曲線在點(diǎn)P處的切線,則表明P點(diǎn)是切點(diǎn),只需求出函數(shù)在點(diǎn)P處的導(dǎo)數(shù),然后利用點(diǎn)斜式寫出切線方程;求曲線過點(diǎn)P的切線,則P點(diǎn)不一定是切點(diǎn),應(yīng)先設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),然后列出切點(diǎn)坐標(biāo)的方程解出切點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而寫出切線方程.8設(shè)函數(shù)與有公共點(diǎn),且在公共點(diǎn)處的切線方程相同,則實(shí)數(shù)的最大值為( )ABCD【答案】A【解析】設(shè)公共點(diǎn)坐標(biāo)為 ,則 ,所以有 ,即 ,解出 ( 舍去),又 ,所以有 ,故 ,所以有 ,對(duì) 求導(dǎo)有 ,故 關(guān)于 的函數(shù)在 為增函數(shù),在 為減函數(shù),所以當(dāng) 時(shí) 有最大值 ,選A.9已知曲線:,:,若恰好存在兩條直線直線、與、都相切,則實(shí)數(shù)的取值范圍是

17、( )ABCD【答案】C【分析】設(shè)直線,設(shè)與、的切點(diǎn)坐標(biāo)分別為、,根據(jù)題目條件列出方程組,解得,同理可得,然后將問題轉(zhuǎn)化為有兩解. 然后構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)討論的單調(diào)性及最值,得出的范圍.【解析】設(shè)直線,設(shè)與、的切點(diǎn)坐標(biāo)分別為、,則有,可得,故,整理得:,同理可得,當(dāng)直線與、都相切時(shí)有:,綜上所述,只需有兩解,令,則,故當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以在上遞增,在遞減,故,所以只需滿足即可.故選:C.10若函數(shù)與函數(shù)的圖象存在公切線,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )ABCD【答案】C【分析】設(shè)公切線與函數(shù),分別切于點(diǎn),則過,的切線分別為:、,兩切線重合,可得,構(gòu)造函數(shù),只需,求導(dǎo)判斷單調(diào)性,求出最小值,即可得結(jié)果【解析

18、】設(shè)公切線與函數(shù),分別切于點(diǎn),則過,的切線分別為:、,兩切線重合,則有:代入得:,構(gòu)造函數(shù):,.,.欲合題意,只須.11已知函數(shù),若,則的最小值為( )A1B2CD【答案】B【分析】求導(dǎo)得到,取得到,計(jì)算切線得到答案.【解析】,則,取,故,切點(diǎn)為,故切線方程為,取,解得,故的最小值.故選:B.12已知曲線與曲線有公共點(diǎn),且在該點(diǎn)處的切線相同,當(dāng)m變化時(shí),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( )ABCD【答案】B【分析】求出兩函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),得到兩函數(shù)在公共點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值,由切點(diǎn)既在曲線上,可得與及與的關(guān)系,由求得的范圍,構(gòu)造函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍可求【解析】由,得,設(shè)與曲線的公共點(diǎn)為,則,則,整理得由且,得,由

19、得,令,則,函數(shù)在上為單調(diào)減函數(shù),又當(dāng)時(shí),實(shí)數(shù)的取值范圍是故選:B.13已知函數(shù),其中若的圖象在點(diǎn)處的切線與的圖象在點(diǎn)處的切線重合,則a的取值范圍為()ABCD【答案】A【分析】先根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義寫出函數(shù)在點(diǎn)A與函數(shù)在B處的切線方程,再利用兩直線重合的充要條件列出關(guān)系式,從而得出,令,則,最后利用導(dǎo)數(shù)研究它的單調(diào)性和最值,即可得出的取值范圍【解析】,函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為:,函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為:,兩直線重合的充要條件是,由及得,故,令,則,且,設(shè), ,當(dāng)時(shí),恒成立,即單調(diào)遞減,時(shí),即a的取值范圍為,故選A.題型六、解析幾何中的切線問題在解析幾何中也學(xué)習(xí)了求切線的方法,即先設(shè)出切線方程,再

20、與二次方程聯(lián)立利用求出參數(shù)值進(jìn)而解出切線方程.解析幾何中的曲線與函數(shù)同在坐標(biāo)系下,所以兩個(gè)方法可以互通.若某函數(shù)的圖像為圓錐曲線,二次曲線的一部分,則在求切線時(shí)可用解析的方法求解,例如:(圖像為圓的一部分)在處的切線方程,則可考慮利用圓的切線的求法進(jìn)行解決.若圓錐曲線可用函數(shù)解析式表示,像焦點(diǎn)在軸的拋物線,可看作關(guān)于的函數(shù),則在求切線時(shí)可利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行快速求解(此方法也為解析幾何中處理焦點(diǎn)在軸的拋物線切線問題的重要方法)1已知雙曲線C:(,)的左焦點(diǎn),拋物線與雙曲線C交于點(diǎn)P(P在第一象限),若拋物線在點(diǎn)P處的切線過點(diǎn)F,則雙曲線的離心率是( )ABCD【答案】A【分析】求出拋物線在第一象限的解

21、析式,求導(dǎo)可得,設(shè)切點(diǎn),進(jìn)而利用斜率相等可得,即可求出切點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)雙曲線定義可得,進(jìn)而可得離心率.【解析】設(shè),拋物線在第一象限的解析式為:, 所以切線的斜率為,又因?yàn)樵邳c(diǎn)P處的切線過雙曲線的左焦點(diǎn),所以,解得,所以,設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為,則,所以故雙曲線的離心率是故選:A.2已知拋物線的準(zhǔn)線為,焦點(diǎn)為F.(1)求拋物線C的方程;(2)設(shè)過焦點(diǎn)F的直線l與拋物線C交于A,B兩點(diǎn),且拋物線在A,B兩點(diǎn)處的切線分別交x軸于P,Q兩點(diǎn),求的最小值.【答案】(1);(2)2.【分析】(1)根據(jù)拋物線的準(zhǔn)線為求解.(2)設(shè)直線l的方程為.,聯(lián)立,由,求導(dǎo),得到直線PA的方程,令,得到,從而,同理,然后結(jié)合

22、韋達(dá)定理由求解.【解析】(1)因?yàn)閽佄锞€的準(zhǔn)線為,解得,所以拋物線的方程為.(2)由已知可判斷直線l的斜率存在,設(shè)斜率為k,由(1)得,則直線l的方程為.設(shè),由消去y,得,所以,.因?yàn)閽佄锞€C也是函數(shù)的圖象,且,所以直線PA的方程為.令,解得,所以,從而.同理得,所以,當(dāng)時(shí),取得最小值2.3拋物線上有一動(dòng)點(diǎn)A,直線與拋物線相切于點(diǎn)A經(jīng)過點(diǎn)A的直線l與切線垂直,且與拋物線相交于另一點(diǎn)B(1)若點(diǎn)A坐標(biāo)為,求p值及切線的方程;(2)若,當(dāng)線段最短時(shí),試用p表示點(diǎn)A的坐標(biāo)【分析】(1)將點(diǎn)A坐標(biāo)代入拋物線方程可得p值,利用導(dǎo)數(shù)求切線的斜率,即可得答案;(2)設(shè),由可得直線的方程為代入,拋物線方程,利

23、用弦長公式,結(jié)合導(dǎo)數(shù),即可得答案;【解析】(1),切線的斜率,;(2)設(shè),直線的斜率為,直線的方程為:代入,令,則,令,當(dāng),時(shí),取到最小值,.4已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過F且斜率為k的直線與拋物線交于A,B兩點(diǎn).(1)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線,的斜率分別為,證明:;(2)過A,B兩點(diǎn)分別作拋物線的切線,設(shè)兩切線交于點(diǎn)C,若的面積為,求k的值.【分析】(1)設(shè),聯(lián)立方程組,得到,結(jié)合斜率公式,即可求解;(2)分別求得的方程,聯(lián)立方程組,求得,結(jié)合弦長公式和三角形的面積公式,即可求解.【解析】(1)由題意,拋物線,可得,設(shè),代入拋物線方程得,設(shè),可得,.(2)不妨設(shè),由得,所以,聯(lián)立解得,即,所以,所以

24、,解得.5已知拋物線,圓拋物線的焦點(diǎn)到其準(zhǔn)線的距離恰好是圓的半徑(1)求拋物線的方程及其焦點(diǎn)坐標(biāo);(2)過拋物線上一點(diǎn)(除原點(diǎn)外)作拋物線的切線,交軸于點(diǎn)過點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為、若,求的面積【分析】(1)根據(jù)拋物線的焦點(diǎn)到其準(zhǔn)線的距離恰好是圓的半徑求解.(2)設(shè)點(diǎn),切線的方程設(shè)為與拋物線方程聯(lián)立,根據(jù)與拋物線相切,由得到,切點(diǎn)的坐標(biāo),再由過點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為、得到直線然后由解得即可.【解析】(1)因?yàn)閽佄锞€的焦點(diǎn)到其準(zhǔn)線的距離恰好是圓的半徑所以,故拋物線的方程為,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(2)設(shè)點(diǎn),則切線的方程可設(shè)為聯(lián)立方程可得由可得,且切點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)點(diǎn),則切線,切線將點(diǎn)的坐標(biāo)代入可得直線故

25、由可得因?yàn)閮煞N情況中的點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱,所以求出的面積相同下只求情況聯(lián)立方程:可得故從而有,所以6已知點(diǎn)是拋物線的準(zhǔn)線上任意一點(diǎn),過點(diǎn)作拋物線的兩條切線、,其中、為切點(diǎn).(1)證明:直線過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)的坐標(biāo);(2)若直線交橢圓于、兩點(diǎn),、分別是、的面積,求的最小值.【分析】(1)設(shè)點(diǎn)、,寫出直線、的方程,再將點(diǎn)的坐標(biāo)代入兩直線方程,可得出,可得知點(diǎn)、的坐標(biāo)滿足直線的方程,可得出直線的方程,由此可求得直線所過定點(diǎn)的坐標(biāo);(2)求得,由題意可知直線不與軸重合,可設(shè)直線的方程為,將該直線方程分別與拋物線、橢圓方程聯(lián)立,列出韋達(dá)定理,結(jié)合弦長公式可得出關(guān)于的表達(dá)式,進(jìn)而可求得的最小值.【解析】(1)先

26、證明出拋物線在其上一點(diǎn)處的切線方程為,由于點(diǎn)在拋物線上,則,聯(lián)立,消去得,即,所以,關(guān)于的方程有兩個(gè)相等的實(shí)根,此時(shí),因此,直線與拋物線相切,且切點(diǎn)為.設(shè)點(diǎn)、,則以為切點(diǎn)的切線方程為,同理以為切點(diǎn)的切線方程為,兩條切線均過點(diǎn),即,所以,點(diǎn)、的坐標(biāo)滿足直線的方程,所以,直線的方程為,在直線的方程中,令,可得,所以,直線過定點(diǎn);(2)設(shè)點(diǎn)到直線的距離為,則.由題意可知,直線不與軸重合,可設(shè)直線的方程為,設(shè)、,由,得,恒成立,由韋達(dá)定理得,由弦長公式可得,由,得,恒成立.由韋達(dá)定理得,由弦長公式得.,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立.因此,的最小值為.7已知拋物線的焦點(diǎn)與橢圓的右焦點(diǎn)重合,過拋物線的準(zhǔn)線上一點(diǎn)作

27、拋物線的兩條切線,切點(diǎn)為,.(1)求證:直線過焦點(diǎn);(2)若,求的值.【分析】(1)求出橢圓的右集合,即拋物線的焦點(diǎn),從而可得值,得拋物線方程,設(shè)點(diǎn),由切點(diǎn)設(shè)出切線方程,由相切求出斜率,得切線方程,同理得方程,代入點(diǎn)坐標(biāo)后可得過兩點(diǎn)的直線方程,得證其過焦點(diǎn);(2)由(1)中直線方程與拋物線方程聯(lián)立后消元應(yīng)用韋達(dá)定理,然后可證得,又可證得,這樣由直角三角形性質(zhì)可得【解析】(1)證明:因?yàn)闄E圓的右焦點(diǎn),所以,即.所以拋物線的方程為.設(shè)點(diǎn),設(shè),聯(lián)立消得,由得.又,故,故,故,故直線的方程為,即.同理,直線的方程為.又點(diǎn)在直線,上,所以故,在直線上,故直線的方程為,令,得,所以直線過焦點(diǎn).(2)解:由

28、(1)知聯(lián)立消得,故,故,故直線與直線垂直,從而.因?yàn)椋?,故,所?8已知點(diǎn)與的距離和它到直線的距離的比是常數(shù).(1)求點(diǎn)的軌跡的方程;(2)在(1)的條件下,拋物線的焦點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于軸上某點(diǎn)對(duì)稱,且拋物線與橢圓在第四象限交于點(diǎn),過點(diǎn)作拋物線的切線,求該切線方程并求該直線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形面積.【分析】(1)根據(jù)題意可得,化簡(jiǎn)可得答案.(2)根據(jù)條件先求出拋物線的方程,在求出點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)過點(diǎn)的拋物線的切線方程為切線為,方程聯(lián)立由,求出的值,然后求三角形的面積.【解析】(1)由題意得,為軌跡的方程.(2)焦點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于軸上某點(diǎn)對(duì)稱,設(shè)軸上的點(diǎn)為 則,則,所以拋物線焦點(diǎn)為故拋物線的方程為聯(lián)立方程

29、組,解得或(舍去),設(shè)拋物線在點(diǎn)處的切線為,聯(lián)立方程組,整理得,由,解之得,所求的切線方程為.即是. 令,得;令,得.故所求三角形的面積為9在平面直角坐標(biāo)系中,為直線上動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作拋物線:的兩條切線,切點(diǎn)分別為,為的中點(diǎn).(1)證明:軸;(2)直線是否恒過定點(diǎn)?若是,求出這個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說明理由.【分析】(1)設(shè)出兩點(diǎn)的坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)求得切線的方程,設(shè)出點(diǎn)坐標(biāo)并代入切線的方程,同理將點(diǎn)坐標(biāo)代入切線的方程,利用韋達(dá)定理求得線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo),由此判斷出軸.(2)求得點(diǎn)的縱坐標(biāo),由此求得點(diǎn)坐標(biāo),求得直線的斜率,由此求得直線的方程,化簡(jiǎn)后可得直線過定點(diǎn).【解析】(1)設(shè)切點(diǎn),切線的斜率為,切

30、線:,設(shè),則有,化簡(jiǎn)得,同理可的.,是方程的兩根,軸.(2),.,直線:,即,直線過定點(diǎn).題型七、切線的應(yīng)用用切線可以解決函數(shù)最值和方程根等問題1已知函數(shù),若,則a的取值范圍是( )ABCD【答案】D【分析】作出函數(shù)的圖像,和函數(shù)的圖像,結(jié)合圖像可知直線介于與軸之間,利用導(dǎo)數(shù)求出直線的斜率,數(shù)形結(jié)合即可求解.【解析】由題意可作出函數(shù)的圖像,和函數(shù)的圖像. 由圖像可知:函數(shù)的圖像是過原點(diǎn)的直線,當(dāng)直線介于與軸之間符合題意,直線為曲線的切線,且此時(shí)函數(shù)在第二象限的部分的解析式為,求其導(dǎo)數(shù)可得,因?yàn)椋?,故直線的斜率為,故只需直線的斜率.故選:D2已知函數(shù),函數(shù),若方程恰有三個(gè)實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范

31、圍為( )ABCD【答案】D【分析】根據(jù)函數(shù)與方程的關(guān)系,等價(jià)于函數(shù)的圖象與的圖象有三個(gè)的交點(diǎn),分別作出函數(shù)的圖象,數(shù)形結(jié)合可得答案【解析】依題意,畫出的圖象,如圖所示直線恒過定點(diǎn)(1,0),由圖象可知,函數(shù)的圖象與的圖象相切時(shí),函數(shù)的圖象恰有兩個(gè)交點(diǎn)設(shè)切點(diǎn)為,其中,由,得,化簡(jiǎn)得,解得或(舍去),要使方程恰有三個(gè)實(shí)數(shù)解,則函數(shù)的圖象恰有三個(gè)交點(diǎn),結(jié)合圖象可知,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.故選:D3已知點(diǎn)M在函數(shù)圖象上,點(diǎn)N在函數(shù)圖象上,則的最小值為( )A1BC2D3【答案】B【分析】根據(jù)函數(shù)與函數(shù)互為反函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的圖象與直線平行的切線的切點(diǎn)到直線的距離的兩倍,利用導(dǎo)數(shù)求出切點(diǎn)坐標(biāo),

32、根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式可得結(jié)果.【解析】因?yàn)楹瘮?shù)與函數(shù)互為反函數(shù),它們的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,所以的最小值為函數(shù)的圖象上的點(diǎn)到直線的距離的2倍,即為函數(shù)的圖象與直線平行的切線的切點(diǎn)到直線的距離的兩倍,因?yàn)?,所以函?shù)的圖象上與直線平行的切線的斜率,所以,所以切點(diǎn)為,它到直線的距離,所以的最小值為.故選:B.4(多選題)若以曲線上任意一點(diǎn)為切點(diǎn)作切線,曲線上總存在異于點(diǎn)的點(diǎn),使得以點(diǎn)為切點(diǎn)作切線滿足,則稱曲線具有“可平行性”,其中具有“可平行性”的曲線是( )ABCD【答案】AC【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,將定義轉(zhuǎn)化為:“方程是導(dǎo)數(shù)值)至少有兩個(gè)根”,利用:時(shí),的取值唯一判斷不符合;對(duì)于和分別求出導(dǎo)數(shù)

33、列出方程化簡(jiǎn)后判斷;對(duì)于求出導(dǎo)數(shù)化簡(jiǎn)后,再由時(shí)解唯一判斷不符合【解析】解:由題意得,曲線具有可平行性的條件是方程是導(dǎo)數(shù)值)至少有兩個(gè)根A由且,即,此方程有兩不同的個(gè)根,符合題意;B由知,當(dāng)時(shí),的取值唯一,只有0,不符合題意;C由和三角函數(shù)的周期性知,的解有無窮多個(gè),符合題意;D由,令,則有,當(dāng)時(shí)解唯一,不符合題意,故選:AC5【2018屆河南省南陽高中三年級(jí)期中】已知為曲線(且)上的兩點(diǎn),分別過作曲線的切線交軸于兩點(diǎn),若,則( )A. B. C. D. 【答案】B題型八、與切線有關(guān)的解答題解答題1已知函數(shù),(1)若直線與的圖象相切,求實(shí)數(shù)k的值;(2)已知不等式對(duì)任意的恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范

34、圍【分析】(1)設(shè)切點(diǎn),由導(dǎo)數(shù)的幾何意義及直線過定點(diǎn)可列方程,即可得解;(2)設(shè),轉(zhuǎn)化條件為要使在上恒成立,對(duì)函數(shù)求導(dǎo),設(shè),按照、分類,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性、即可得解.【解析】(1)設(shè)切點(diǎn)為,因?yàn)椋本€恒過點(diǎn),所以,所以即,所以;(2)設(shè),則要使在上恒成立,設(shè), 當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,所以當(dāng)時(shí),函數(shù),不合題意;當(dāng)時(shí),的圖象開口朝下,對(duì)稱軸為,當(dāng)即時(shí),所以當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,又,所以在上恒成立;當(dāng)即時(shí),所以存在,使得當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,由可得當(dāng)時(shí),不合題意;綜上,實(shí)數(shù)k的取值范圍為.2已知.()令,若的圖象上任意一點(diǎn)處切線的斜率恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;()當(dāng)時(shí),設(shè)函數(shù),且函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn),若 ,

35、求的取值范圍.【分析】()根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義轉(zhuǎn)化為在上恒成立,利用二次函數(shù)求出不等式右邊的最大值即可得到答案;()函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn),轉(zhuǎn)化為有且僅有一個(gè)實(shí)根,方程右邊構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可得,將時(shí),恒成立,轉(zhuǎn)化為,利用導(dǎo)數(shù)求出的最大值即可得到結(jié)果.【解析】()由,所以,則有在上恒成立,即在上恒成立,所以,因?yàn)楫?dāng)時(shí),所以. ()因?yàn)?,令,則,即,令,則,令,則,因?yàn)椋栽谏蠟闇p函數(shù),又因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),所以,當(dāng)時(shí),所以,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,因?yàn)?,所以?dāng)有且只有一個(gè)零點(diǎn)時(shí),; 當(dāng)時(shí),若 ,則,因?yàn)椋?,得或,又因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以在上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,又,因?yàn)?,所以,所?3已知函數(shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若函數(shù)(其中是的導(dǎo)函數(shù))有兩個(gè)極值點(diǎn)、,且,求的取值范圍.【分析】(1)對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),求出點(diǎn)處的切線的斜率,用點(diǎn)斜式求出切線方程;(2)利用函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),得a與兩極值的關(guān)系,可得,令,求新函數(shù)在區(qū)間的最值可得其取值范圍.【解析】(1)的定義域?yàn)椋?而,即,故所求切線的斜率為,所以方程為(2),則的定義域?yàn)椋粲袃蓚€(gè)極值點(diǎn)、,且則方程的判別式,且,得,且.所以設(shè),則在上恒成立故在單調(diào)遞減,從而,所以的取值范圍是.4已知函數(shù).(1)若曲線

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