利用導數(shù)求曲線地切線和公切線

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1、實用標準文案利用導數(shù)求曲線的切線和公切線一.求切線方程【例1】.已知曲線f(x)=x3-2x2+1.(1)求在點P(1,0)處的切線l1的方程;(2)求過點Q(2,1)與已知曲線f(x)相切的直線l2的方程.提醒:注意是在某個點處還是過某個點!二.有關切線的條數(shù)【例2】.(2014?北京)已知函數(shù)f(x)=2x3﹣3x.(Ⅰ)求f(x)在區(qū)間[﹣2,1]上的最大值;(Ⅱ)若過點P(1,t)存在3條直線與曲線y=f(x)相切,求t的取值范圍;(Ⅲ)問過點A(﹣1,2),B(2,10),C(0,2)分別存在幾條直線與曲線y=f(x)相切?(只需寫

2、出結論)【解答】解:(Ⅰ)由f(x)=2x3﹣3x得f′(x)=6x2﹣3,令f′(x)=0得,x=﹣或x=,∵f(﹣2)=﹣10,f(﹣)=,f()=﹣,f(1)=﹣1,∴f(x)在區(qū)間[﹣2,1]上的最大值為.(Ⅱ)設過點P(1,t)的直線與曲線y=f(x)相切于點(x0,y0),則y0=2﹣3x0,且切線斜率為k=6﹣3,∴切線方程為y﹣y0=(6﹣3)(x﹣x0),∴t﹣y0=(6﹣3)(1﹣x0),即4﹣6+t+3=0,設g(x)=4x3﹣6x2+t+3,則“過點P(1,t)存在3條直線與曲線y=f(x)相切”,等價于“g(x)有3

3、個不同的零點”.∵g′(x)=12x2﹣12x=12x(x﹣1),∴g(0)=t+3是g(x)的極大值,g(1)=t+1是g(x)的極小值.∴g(0)>0且g(1)<0,即﹣3<t<﹣1,∴當過點過點P(1,t)存在3條直線與曲線y=f(x)相切時,t的取值范圍是(﹣3,﹣1).(Ⅲ)過點A(﹣1,2)存在3條直線與曲線y=f(x)相切;過點B(2,10)存在2條直線與曲線y=f(x)相切;過點C(0,2)存在1條直線與曲線y=f(x)相切.文檔實用標準文案【例3】.已知函數(shù)f(x)=lnax(a≠0,a∈R),.(Ⅰ)當a=3時,解關于x的

4、不等式:1+ef(x)+g(x)>0;(Ⅱ)若f(x)≥g(x)(x≥1)恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;(Ⅲ)當a=1時,記h(x)=f(x)﹣g(x),過點(1,﹣1)是否存在函數(shù)y=h(x)圖象的切線?若存在,有多少條?若不存在,說明理由.【解答】解:(I)當a=3時,原不等式可化為:1+eln3x+>0;等價于,解得x,故解集為(Ⅱ)∵對x≥1恒成立,所以,令,可得h(x)在區(qū)間[1,+∞)上單調(diào)遞減,故h(x)在x=1處取到最大值,故lna≥h(1)=0,可得a=1,故a的取值范圍為:[1,+∞)(Ⅲ)假設存在這樣的切線,設切點T(x0

5、,),∴切線方程:y+1=,將點T坐標代入得:即,①設g(x)=,則∵x>0,∴g(x)在區(qū)間(0,1),(2,+∞)上是增函數(shù),在區(qū)間(1,2)上是減函數(shù),故g(x)極大=g(1)=1>0,故g(x)極,小=g(2)=ln2+>0,.又g()=+12﹣6﹣1=﹣ln4﹣3<0,由g(x)在其定義域上的單調(diào)性知:g(x)=0僅在(,1)內(nèi)有且僅有一根,方程①有且僅有一解,故符合條件的切線有且僅有一條.文檔實用標準文案【作業(yè)1】.(2017?莆田一模)已知函數(shù)f(x)=2x3﹣3x+1,g(x)=kx+1﹣lnx.(1)設函數(shù),當k<0時,討論

6、h(x)零點的個數(shù);(2)若過點P(a,﹣4)恰有三條直線與曲線y=f(x)相切,求a的取值范圍.三.切線與切線之間的關系【例4】.(2018?綿陽模擬)已知a,b,c∈R,且滿足b2+c2=1,如果存在兩條互相垂直的直線與函數(shù)f(x)=ax+bcosx+csinx的圖象都相切,則a+c的取值范圍是.,∵b2+c2=1,∴,∴,故a+c∈[﹣,],【例5】.已知函數(shù)f(x)=lnx﹣a(x﹣1),g(x)=ex,其中e為自然對數(shù)的底數(shù).(Ⅰ)設,求函數(shù)t(x)在[m,m+1](m>0)上的最小值;(Ⅱ)過原點分別作曲線y=f(x)與y=g(x

7、)的切線l1,l2,已知兩切線的斜率互為倒數(shù),文檔實用標準文案求證:a=0或.【解答】(Ⅰ)解:,令t'(x)>0得x>1,令t'(x)<0得x<1,所以,函數(shù)t(x)在(0,1)上是減函數(shù),在(1,+∞)上是增函數(shù),∴當m≥1時,t(x)在[m,m+1](m>0)上是增函數(shù),∴當0<m<1時,函數(shù)t(x)在[m,1]上是減函數(shù),在[1,m+1]上是增函數(shù),∴t(x)min=t(1)=e.(Ⅱ)設l2的方程為y=k2x,切點為(x2,y2),則,∴x2=1,y2=e∴k2=e.由題意知,切線l1的斜率,∴切線l1的方程為,設l1與曲線y=f(

8、x)的切點為(x1,y1),∴,∴,,又y1=lnx1﹣a(x1﹣1),消去y1,a后整理得,令,則,∴m(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,若

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