2024年新高考数学题型全归纳讲义第五讲构造函数以及切线(原卷版+解析)
展开TOC \ "1-1" \h \u \l "_Tc22126" 题型01切线求参 PAGEREF _Tc22126 \h 1
\l "_Tc11527" 题型02 求“过点”型切线方程 PAGEREF _Tc11527 \h 2
\l "_Tc17425" 题型03“过点”切线求参 PAGEREF _Tc17425 \h 3
\l "_Tc25700" 题型04“过点”切线条数的判断 PAGEREF _Tc25700 \h 3
\l "_Tc28997" 题型05 由切线条数求参 PAGEREF _Tc28997 \h 4
\l "_Tc26242" 题型06 公切线 PAGEREF _Tc26242 \h 4
\l "_Tc17116" 题型07 特殊构造:幂积型构造 PAGEREF _Tc17116 \h 5
\l "_Tc2703" 题型08 特殊构造:幂商型构造 PAGEREF _Tc2703 \h 6
\l "_Tc10850" 题型09 特殊构造:ex的积型构造 PAGEREF _Tc10850 \h 6
\l "_Tc32406" 题型10 特殊构造:ex的商型构造 PAGEREF _Tc32406 \h 7
\l "_Tc23969" 题型11特殊构造:对数型构造 PAGEREF _Tc23969 \h 8
\l "_Tc2430" 题型12特殊构造:正弦型构造 PAGEREF _Tc2430 \h 9
\l "_Tc22302" 题型13特殊构造:余弦型构造 PAGEREF _Tc22302 \h 10
\l "_Tc13829" 题型14复合型构造 PAGEREF _Tc13829 \h 11
\l "_Tc20392" 高考练场 PAGEREF _Tc20392 \h 12
热点题型归纳
题型01切线求参
【解题攻略】
【典例1-1】(2023春·重庆·高二校联考期中)若函数的图象在处的切线与直线垂直,则的值为( )
A.B.2或C.2D.1或
【典例1-2】(山东省烟台市2021-2022学年高三数学试题)已知曲线在点(0,1)处的切线与曲线只有一个公共点,则实数a的值为( )
A.B.1C.2D.
【变式1-1】(河南省郑州市2021-2022学年高三考试数学(理科)试题)若曲线在点处的切线与直线平行,则___________.
【变式1-2】(河南省许昌市2021-2022学年高三数学文科试题)已知曲线在点处的切线方程为,则___________.
【变式1-3】已知函数,函数(且)的图象过定点,若曲线在处的切线经过点,则实数的值为______.
题型02 求“过点”型切线方程
【解题攻略】
【典例1-1】(2023下·上海嘉定·高三上海市嘉定区第一中学校考)已知曲线,过点作曲线的切线,则切线方程 .
【典例1-2】(2023下·上海浦东新·高三上海市实验学校校考开学考试)已知曲线,过点作曲线的切线,则切线的方程为 .
【变式1-1】)(云南民族大学附属中学2022届高三高考押题卷二数学(理)试题)函数过原点的切线方程是_______.
【变式1-2】(2023春·河北邢台·高三统考)过点作曲线的切线,则该切线的斜率为( )
A.1B.C.D.
【变式1-3】((天津市北京师范大学天津附属中学2022-2023学年高三线上检测数学试题))过点作曲线的切线,则切线方程是__________.
.
题型03“过点”切线求参
【典例1-1】(2023上·辽宁锦州·高三渤海大学附属高级中学校考期中)已知曲线过点处的切线与曲线相切,则
【典例1-2】(2023下·吉林长春·高二长春市实验中学校考阶段练习)已知函数,过点作与轴平行的直线交函数的图象于点,过点作的切线交轴于点,则面积的最小值 .
【变式1-1】(2023·河北保定·统考二模)已知函数,过点且平行于轴的直线与曲线的交点为,曲线过点的切线交轴于点,则面积的最小值为( )
A.1B.C.D.
【变式1-2】(2023上·贵州贵阳·高三贵阳一中校考阶段练习)已知曲线,过点作该曲线的两条切线,切点分别为,则( )
A.B.C.D.3
【变式1-3】.直线是曲线的切线,则______.
题型04“过点”切线条数的判断
【解题攻略】
【典例1-1】.(湖南省邵阳市武冈市2022-2023学年高三上学期数学试题)已知是奇函数,则过点向曲线可作的切线条数是( )
A.1B.2C.3D.不确定
【典例1-2】已知曲线,则过点可向引切线,其切线条数为( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(湖南省长沙市长郡中学2021届高三第一次暑假作业检测数学试题)已知函数,过点可作曲线切线的条数为
A.0B.1C.2D.3
【变式1-2】(2021-2022学年广东省东莞市高三数学A卷)已知函数,则过点(0,0)可作曲线的切线的条数为( )
A.3B.0C.1D.2
【变式1-3】(北京市北京理工大学附属中学通州校区2019-2020学年高三年级考试数学试题)已知过点且与曲线相切的直线的条数有( )条.
A.0B.1C.2D.3
题型05 由切线条数求参
【典例1-1】若过点可作出曲线的三条切线,则实数的取值范围是___________
【典例1-2】(福建省福州华侨中学2023届高三上学期第二次考试数学试题)若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围为__________.
【变式1-1】过点作曲线的切线,若切线有且只有两条,则实数的取值范围是___________.
【变式1-2】若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________________.
【变式1-3】(2023·全国·高三专题练习)已知过点作曲线的切线有且仅有两条,则实数a的取值可能为( )
A.B.C.D.
题型06 公切线
【解题攻略】
【典例1-1】已知直线是函数与函数的公切线,若是直线与函数相切的切点,则____________.
【典例1-2】(2023春·高三课时练习)已知直线:既是曲线的切线,又是曲线的切线,则( )
A.0B.C.0或D.或
【变式1-1】(2023·全国·高三专题练习)若直线是曲线的切线,也是的切线,则( )
A.B.C.D.
【变式1-2】(2022·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)曲线过点的切线也是曲线的切线,则 ;若此公切线恒在函数的图象上方,则a的取值范围是 .
【变式1-3】若曲线与曲线存在2条公共切线,则a的值是_________.
题型07 特殊构造:幂积型构造
【解题攻略】
【典例1-1】设定义在的函数的导函数为,且满足,则关于x的不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【典例1-2】已知定义域为的奇函数的导函数为,当时,,若,则的大小关系正确的是( )
A.B.C.D.
【变式1-1】已知定义在R上的偶函数,其导函数为.当时,恒有,若,则不等式的解集为
A.B.
C.D.
【变式1-2】.已知奇函数是定义在上的可导函数,其导函数为,当时,有,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【变式1-3】已知奇函数的导函数为,当时,,若,,则的大小关系正确的是
A.B.C.D.
题型08 特殊构造:幂商型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(江西省宜春市奉新县第一中学2019-2020学年高三第一次月考数学试题)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,f′(x)为f(x)的导函数,且满足当x<0时,有xf′(x)﹣f(x)<0,则不等式f(x)﹣xf(1)>0的解集为( )
A.(﹣1,0)∪(1,+∞)B.(﹣∞,0)∪(0,1)
C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)D.(﹣1,0)∪(0,1)
【典例1-2】(2020届高三1月)》函数在定义域内恒满足,其中为导函数,则( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(四川省宜宾市第四中学校2019-2020学年高三考试数学试题)设函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,则不等式的解集为
A.B.C.D.
【变式1-2】(湖北省仙桃市汉江中学2018-2019学年高三试题)已知定义在上的函数的导函数为,若, 则不等式的解集为
A.B.C.D.
【变式1-3】(甘肃省张掖市第二中学2019-2020学年高三4月线上测试数学(理)试卷)已知定义在上的函数满足,其中是函数的导函数若,则实数m的取值范围为
A.B.C.D.
题型09 特殊构造:ex的积型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(江西省上饶中学2019-2020学年高三上学期第二次月考数学试题)已知函数是定义在上的可导函数,,且,则不等式的解集为
A.B.C.D.
【典例1-2】(2023春·黑龙江哈尔滨·高三哈师大附中校考阶段练习)已知定义在上的函数的导函数为,且,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考)设函数的定义域为R,是其导函数,若,,则不等式的解集是( )
A.B.
C.D.
【变式1-2】(2023春·河南洛阳·高三统考)设是定义在上的函数的导函数,且.若(e为自然对数的底数),则实数a的取值范围为( )
A.B.C.D.
【变式1-3】(2022·全国·高三专题练习)已知定义在上的函数的导函数为,满足.当时,.当时,,且,其中是自然对数的底数.则的取值范围为( )
A.B.C.D.
题型10 特殊构造:ex的商型构造
【解题攻略】
【典例1-1】定义在上的函数的导函数为,满足:, ,且当时,,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【典例1-2】已知在上的可导函数的导函数为,满足,且为偶函数,,则不等式的解集为
A.B.C.D.
【变式1-1】已知定义在上的函数的导函数为,且满足,,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【变式1-2】设函数f(x)的导函数为,f(0)=1,且,则的解集是
A.B.C.D.
【变式1-3】已知定义在上的函数的导函数为,若,且,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
题型11特殊构造:对数型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(2023·江西宜春·校联考模拟预测)已知函数满足(其中是的导数),若,,,则下列选项中正确的是( )
A.B.C.D.
【典例1-2】(2022·全国·高三专题练习)设函数是奇函数的导函数,时,,则使得成立的的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【变式1-1】(2020上·河南·高三校联考阶段练习)已知函数是奇函数的导函数,且满足时,,则的解集为( )
A.B.
C.D.
【变式1-2】(2023上·河南周口·高三校联考阶段练习)已知函数的定义域为,导函数为,不等式恒成立,且,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【变式1-3】(2022·广东梅州·统考二模)已知是定义在上的奇函数,是的导函数,当时,,且,则不等式的解集是( )
A. B.C.D.
题型12特殊构造:正弦型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(2023春·四川成都·高三阶段练习)记函数的导函数为,若为奇函数,且当时恒有成立,则( )
A.B.
C.D.
【典例1-2】(2021·贵州遵义·高三遵义航天高级中学阶段练习)已知定义在上的函数,为其导函数,且恒成立,则
A.B.
C.D.
【变式1-1】(2023春·重庆·高三统考)设是函数的导函数,当时,,则( )
A.B.
C.D.
【变式1-2】(2023·全国·高三专题练习)已知可导函数是定义在上的奇函数.当时,,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【变式1-3】(2021下·江西·高三校联考)已知是定义域为的奇函数的导函数,当时,都有,,则不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
题型13特殊构造:余弦型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(2020下·安徽六安·高二六安一中校考期中)设奇函数的定义域为,且的图象是连续不间断,,有,若,则的取值范围是( ).
A.B.C.D.
【典例1-2】(2020下·湖南长沙·高二湖南师大附中校考期末)已知奇函数的定义域为,其导函数为,当时,有成立,则关于的不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(2020下·广西桂林·高二校考阶段练习)函数定义在上,是它的导函数,且在定义域内恒成立,则( )
A.B.
C.D.
【变式1-2】(2020下·内蒙古巴彦淖尔·高二校考阶段练习)已知函数是定义在R上的奇函数,且对于任意的,都有(其中是函数的导函数),则下列不等式成立的是
A.B.
C.D.
【变式1-3】(2021下·江苏·高二期中)已知函数的定义域为,其导函数是.有,则关于x的不等式的解集为( )
A.B.C.D.
题型14复合型构造
【典例1-1】已知定义在上的函数关于轴对称,其导函数为,当时,不等式.若对,不等式恒成立,则正整数的最大值为
A.B.C.D.
【典例1-2】定义在上的偶函数的导函数为,若对任意的实数,都有恒成立,则使成立的实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【变式1-1】设函数时定义在上的奇函数,记其导函数为当时,恒成立,则关于的不等式的解集为
A.B.C.D.
【变式1-2】(2022·全国·高三专题练习)函数定义域为R,导函数为,满足下列条件:①任意,恒成立,②时,恒成立,则关于t的不等式:的解集为( )
A.B.C.D.
【变式1-3】已知函数,其中为自然对数的底数.若是的导函数,函数在区间内有两个零点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
高考练场 练场
1.(湖南省永州市2022届高三下学期第三次适应性考试数学试题已知直线:,函数,若存在切线与关于直线对称,则__________.
2.过点作曲线的两条切线,则这两条切线的斜率之和为______.
3.(2022·全国·高三专题练习)过曲线上一点且与曲线在点处的切线垂直的直线的方程为
A.B.
C.D.
4.(2023春·陕西宝鸡·高三统考)若过点可作曲线的两条切线,则点可以是( )
A.B.C.D.
5.已知直线是曲线与的公切线,则__________.
6.(内蒙古赤峰市、呼伦贝尔市等2022-2023学年高三上学期开学考试数学(文)试题)若直线是曲线与的公切线,则______.
7.(重庆大学城第一中学校2021-2022学年高三下学期第一次月考数学(理)试题)函数是定义在区间上可导函数,其导函数为,且满足,则不等式的解集为
A.B.
C.D.
8.是定义在非零实数集上的函数,为其导函数,且时,,记,,则( )
A.B.C.D.
9.(内蒙古赤峰二中2021-2022学年高三4月月考数学试题)已知定义在上的可导函数满足:,则与的大小关系是
A.B.C.D.不确定
10.定义在上的函数的导函数为,若,则不等式的解集是
A.B.C.D.
11.已知是定义在上的奇函数,是的导函数,且满足:则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
12.(贵州省遵义航天高级中学2018届高三第五次模拟考试数学试题)已知定义在上的函数,为其导函数,且恒成立,则
A.B.
C.D.
13.(2021下·江苏镇江·高三江苏省镇江第一中学校考)已知奇函数的定义域为,且是的导函数,若对任意,都有则满足的的取值范围是( )
A.B.C.D.
14.(河北省武邑中学2019届高三下学期第一次质检数学(理)试题)已知函数的导函数为,若,则不等式的解集为
A.B.C.D.求曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程:
(1)求出函数y=f(x)在点x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处切线的斜率.
(2)切线方程为:y=y0+f′(x0)(x-x0).
1、设切点(或者给出了切点):P(x0,y0)
2、y0=f(x0)
3、y=f′(x) k=f′(x0)
4、切线方程:y-y0=k(x-x0)
1、设切点(或者给出了切点):P(x0,y0)
2、y0=f(x0)
3、y=f′(x) k=f′(x0)
4、切线方程:y-y0=k(x-x0)
5、过(a,b),代入y-y0=k(x-x0),得
“过点型”切线条数判断:
有几个切点横坐标,就有几条切线。
切线条数判断,转化为关于切点横坐标的新的函数零点个数判断。
交点处公切线,可以直接参照直线在点处的切线求法设交点(切点)
对函数,如果要求它们的图象的公切线,只需分别写出两条切线:
) 和
再令 ,消去一个变量后,再讨论得到的方程的根的个数即可。
但在这里需要注意 x1 和 x2 的范围,例如,若f(x)=lnx,则要求 x1>0
幂函数积形式构造:
1.对于构造
2.对于构造
幂函数商形式构造:
1.对于构造
2. 对于构造
ex函数积形式构造:
1.对于构造
2. 对于构造
ex函数商形式构造:
1.,
2.
1.
2.授课时,可以让学生写出y=ln(kx+b)与y=f(x)的加、减、乘、除各种结果
三角函数形式构造:
1.,
2.
3.对于正切型,可以通分(或者去分母)构造正弦或者余弦积商型
三角函数形式构造:
1.,
2.
3.对于正切型,可以通分(或者去分母)构造正弦或者余弦积商型
第五讲 构造函数以及切线归类
目录
TOC \ "1-1" \h \u \l "_Tc29286" 题型01切线求参 PAGEREF _Tc29286 \h 1
\l "_Tc17938" 题型02 求“过点”型切线方程 PAGEREF _Tc17938 \h 3
\l "_Tc28625" 题型03“过点”切线求参 PAGEREF _Tc28625 \h 5
\l "_Tc17211" 题型04“过点”切线条数的判断 PAGEREF _Tc17211 \h 7
\l "_Tc23096" 题型05 由切线条数求参 PAGEREF _Tc23096 \h 8
\l "_Tc6145" 题型06 公切线 PAGEREF _Tc6145 \h 10
\l "_Tc29465" 题型07 特殊构造:幂积型构造 PAGEREF _Tc29465 \h 12
\l "_Tc3692" 题型08 特殊构造:幂商型构造 PAGEREF _Tc3692 \h 15
\l "_Tc14546" 题型09 特殊构造:ex的积型构造 PAGEREF _Tc14546 \h 16
\l "_Tc32240" 题型10 特殊构造:ex的商型构造 PAGEREF _Tc32240 \h 18
\l "_Tc30037" 题型11特殊构造:对数型构造 PAGEREF _Tc30037 \h 21
\l "_Tc16352" 题型12特殊构造:正弦型构造 PAGEREF _Tc16352 \h 23
\l "_Tc32574" 题型13特殊构造:余弦型构造 PAGEREF _Tc32574 \h 26
\l "_Tc4244" 题型14复合型构造 PAGEREF _Tc4244 \h 28
\l "_Tc10483" 高考练场 PAGEREF _Tc10483 \h 30
热点题型归纳
题型01切线求参
【解题攻略】
【典例1-1】(2023春·重庆·高二校联考期中)若函数的图象在处的切线与直线垂直,则的值为( )
A.B.2或C.2D.1或
【答案】B
【分析】由两线垂直可知处切线的斜率为5,利用导数的几何意义有,即可求的值.
【详解】由题意知:直线的斜率为,则在处切线的斜率为5,
又∵,即,
∴,解得或,故选:B.
【典例1-2】(山东省烟台市2021-2022学年高三数学试题)已知曲线在点(0,1)处的切线与曲线只有一个公共点,则实数a的值为( )
A.B.1C.2D.
【答案】A
【分析】先求出导数,求得切线的斜率,可得切线方程,再由切线与曲线只有一个公共点,进而联立得到的值.
【详解】的导数,曲线在处切线斜率,则曲线在处切线方程为,即由于切线与曲线只有一个公共点,
联立,得即解得故选: A.
【变式1-1】(河南省郑州市2021-2022学年高三考试数学(理科)试题)若曲线在点处的切线与直线平行,则___________.
【答案】
【分析】令,利用导数的几何意义得出的值.
【详解】令,
则
所以,
,当时,
又该函数在点处的切线与直线平行,所以故答案为:
【变式1-2】(河南省许昌市2021-2022学年高三数学文科试题)已知曲线在点处的切线方程为,则___________.
【答案】
【分析】根据导数的几何意义可得,根据切点坐标可得,列方程求解.
【详解】,则
∵在点处的切线方程为
∴可得,解得则故答案为:.
【变式1-3】已知函数,函数(且)的图象过定点,若曲线在处的切线经过点,则实数的值为______.
【答案】
【分析】先求出(且)所经过的定点的坐标,然后根据导数的几何意义求出在处的切线方程,最后把点的坐标代入切线方程,即可得值.
【详解】函数(且)的图象恒过点,
因为,
则在处的切线的斜率为,又,
所以切线方程为,因为切线经过点,
所以,解得.故答案为:
题型02 求“过点”型切线方程
【解题攻略】
【典例1-1】(2023下·上海嘉定·高三上海市嘉定区第一中学校考)已知曲线,过点作曲线的切线,则切线方程 .
【答案】
【分析】设切点坐标为,求出切线方程,代入点求出,从而可得切线方程.
【详解】设切点坐标为,由,得,
所以曲线在点处的切线方程为.
因为切线过点,所以,解得.
所以切线方程为.故答案为:.
【典例1-2】(2023下·上海浦东新·高三上海市实验学校校考开学考试)已知曲线,过点作曲线的切线,则切线的方程为 .
【答案】
【分析】设切点坐标为,根据切线所过的点得到的方程,解出后可得所求的切线方程.
【详解】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1-1】)(云南民族大学附属中学2022届高三高考押题卷二数学(理)试题)函数过原点的切线方程是_______.
【答案】.【分析】设切点为,根据导数的几何意义求出函数切点为的切线方程,再根据切线过原点求出,即可得解.
【详解】解:设切点为,,则,故切点为的切线方程为,
又因此切线过原点,所以,解得,所以函数过原点的切线方程是,即.故答案为:.
【变式1-2】(2023春·河北邢台·高三统考)过点作曲线的切线,则该切线的斜率为( )
A.1B.C.D.
【答案】C
【分析】设切点为,然后表示出切线方程,再将代入可求出,然后将代入导函数中可求得结果.
【详解】设切点为,由,得
所以切线方程为,即,
将代入得,解得,
所以切线的斜率为.故选:C
【变式1-3】((天津市北京师范大学天津附属中学2022-2023学年高三线上检测数学试题))过点作曲线的切线,则切线方程是__________.
【答案】
【分析】求解导函数,设切点坐标,求解,从而设出切线方程,代入点计算,即可求出答案.
【详解】函数定义域为,,
设切点为,,
所以切线方程为,
代入,得,
解得:,所以切线方程为,
整理得:.故答案为:
题型03“过点”切线求参
【典例1-1】(2023上·辽宁锦州·高三渤海大学附属高级中学校考期中)已知曲线过点处的切线与曲线相切,则
【答案】8
【分析】设切点,并应用导数几何意义求可得切线为,将切点代入求得得切线方程,再由切线与曲线相切,讨论参数a,联立方程有求参数.
【详解】设过点处的切线在曲线上的切点为,
而,故切线斜率为,所以切线方程为,故,
所以,故切线方程为,又切线与曲线相切,
联立方程,得有且仅有一个解,
当时上述方程无解;当时,,可得.综上,.故答案为:
【典例1-2】(2023下·吉林长春·高二长春市实验中学校考阶段练习)已知函数,过点作与轴平行的直线交函数的图象于点,过点作的切线交轴于点,则面积的最小值 .
【答案】
【分析】求出的导数,令x=a,求得P的坐标,可得切线的斜率,运用点斜式方程可得切线的方程,令y=0,可得B的坐标,再由三角形的面积公式可得△ABP面积S,求出导数,利用导数求最值,即可得到所求值.
【详解】函的导数为,
由题意可令,解得,可得,
即有切线的斜率为,切线的方程为,
令,可得,即,
在直角三角形PAB中,,,
则△ABP面积为,,
,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
即有处S取得极小值,且为最小值.故答案为:.
【变式1-1】(2023·河北保定·统考二模)已知函数,过点且平行于轴的直线与曲线的交点为,曲线过点的切线交轴于点,则面积的最小值为( )
A.1B.C.D.
【答案】D
【分析】由已知求得点坐标,利用导数求出过点的切线方程,再求出点坐标,写出三角形的面积,再由导数求最值得答案.
【详解】,把代入,可得,即,
则,,
由,得,则,
曲线过点的切线方程为,取,得.
.
令,则.
则,可得或(舍),
时,,函数单调递减,时,,函数单调递增,
当时,.故选:D.
【变式1-2】(2023上·贵州贵阳·高三贵阳一中校考阶段练习)已知曲线,过点作该曲线的两条切线,切点分别为,则( )
A.B.C.D.3
【答案】D
【分析】求得切线方程为,根据题意,转化为关于的方程有两个不同的解,结合二次函数的性质,即可求解.
【详解】由函数,可得,
设切点坐标为,所以,
所以切线方程为,
所以,即,
因为过点作该曲线的两条切线,
所以关于的方程有两个不同的解,
即关于的方程有两个不同的解,所以.故选:D.
【变式1-3】.直线是曲线的切线,则______.
【答案】【分析】设切点坐标为,利用导数写出切线的方程,与直线方程对比,可出关于、的方程,解之即可.
【详解】设切点坐标为,其中,对函数求导得,
所以,切线斜率为,所以,曲线在处的切线方程为,即,所以,,解得.故答案为:.
题型04“过点”切线条数的判断
【解题攻略】
【典例1-1】.(湖南省邵阳市武冈市2022-2023学年高三上学期数学试题)已知是奇函数,则过点向曲线可作的切线条数是( )
A.1B.2C.3D.不确定
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出a,再求出函数的导数,设出切点坐标,借助导数的几何意义列出方程求解作答.
【详解】因函数是奇函数,则由得恒成立,则,
即有,,
设过点向曲线所作切线与曲线相切的切点为,
而点不在曲线上,则,整理得,
即,解得或,即符合条件的切点有3个,
所以过点向曲线可作的切线条数是3.故选:C
【典例1-2】已知曲线,则过点可向引切线,其切线条数为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】设切点为,利用导数求出曲线在切点处的切线方程,再将点的坐标代入切线方程,可得出关于的方程,解出该方程,得出该方程根的个数,即为所求.
【详解】设在曲线上的切点为,,则,
所以,曲线在点处的切线方程为,
将点的坐标代入切线方程得,即,解得,,.
因此,过点可向引切线,有三条.故选:C.
【变式1-1】(湖南省长沙市长郡中学2021届高三第一次暑假作业检测数学试题)已知函数,过点可作曲线切线的条数为
A.0B.1C.2D.3
【答案】C【分析】设出切点坐标,根据导数的几何意义及切线所过点求出切点个数,从而可得答案.
【详解】设切点为 ,所以 ,整理得;
令,由,得,当时,为单调递增函数;
当时,为单调递减函数;所以;
又,,
所以有两个不同的根,即切线的条数为2,故选:C.
【变式1-2】(2021-2022学年广东省东莞市高三数学A卷)已知函数,则过点(0,0)可作曲线的切线的条数为( )
A.3B.0C.1D.2
【答案】D【分析】分析可得不是切点,设切点,根据导数的几何意义,求得切线的斜率k,根据点P和点坐标,可求得切线斜率k,联立即可得答案.
【详解】∵点不在函数的图象上,∴点不是切点,设切点为(),
由,可得,则切线的斜率,
∴,解得或,故切线有2条.故选:D.
【变式1-3】(北京市北京理工大学附属中学通州校区2019-2020学年高三年级考试数学试题)已知过点且与曲线相切的直线的条数有( )条.
A.0B.1C.2D.3
【答案】C【分析】设出切点的坐标,然后根据导数的几何意义求出曲线的切线,根据切线过点,结合关于切点横坐标的方程解的个数进行求解即可.
【详解】设曲线的切点的坐标为,由,
因此该曲线切线的斜率为,
所以该曲线切线的方程为:,该切线过点,
所以有,解得或,
因此过点且与曲线相切的直线的条数有2条.故选:C
题型05 由切线条数求参
【典例1-1】若过点可作出曲线的三条切线,则实数的取值范围是___________
【答案】【分析】根据函数切线的求解方法,设切点求切线方程,代入点,根据方程与函数的关系,将问题转化为两个函数求交点问题,利用导数,作图,可得答案.
【详解】由已知,曲线,即令,则,
设切点为,切线方程的斜率为,
所以切线方程为:,将点代入方程得:,整理得,
设函数,过点可作出曲线的三条切线,
可知两个函数图像与有三个不同的交点,
又因为,由,可得或,
则当或时,;当时,,
所以函数在,上单调递减,在上单调递增,
所以函数的极大值为,函数的极小值为,
如图所示,当时,两个函数图像有三个不同的交点.故答案为:.
【典例1-2】(福建省福州华侨中学2023届高三上学期第二次考试数学试题)若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围为__________.
【答案】或.【分析】设切点坐标,根据导数的几何意义得到,再根据曲线有两条过坐标原点的切线得到方程有两个解,让,解不等式即可.
【详解】由得,设切点坐标为,则,整理得,因为曲线有两条过坐标原点的切线,所以方程有两个解,故,解得或.故答案为:或.
【变式1-1】过点作曲线的切线,若切线有且只有两条,则实数的取值范围是___________.
【答案】【分析】利用导数几何意义,求得切线方程,根据该方程过点,且方程有两个根,再构造函数,利用导数研究函数的性质,即得.
【详解】因为,则,设切点为(),,
所以切线方程为,代入,得,
即这个关于的方程有两个解,令(),,
故在上单调递增,在上单调递减,所以当时,函数有最大值,,
且,,所以.故答案为:.
【变式1-2】若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________________.
【答案】【分析】设出切点横坐标,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于的方程,根据此方程应有两个不同的实数根,求得的取值范围.
【详解】∵,∴,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:
【变式1-3】(2023·全国·高三专题练习)已知过点作曲线的切线有且仅有两条,则实数a的取值可能为( )
A.B.C.D.
【答案】D【分析】设切线切点为,后由切线几何意义可得切线方程,代入,可得,则过点作曲线的切线有且仅有两条,等价于关于的方程有两个不同实根,即可得答案.
【详解】设切线切点为,因,
则切线方程为:,代入,
得,因,则.
因过点作曲线的切线有且仅有两条,则有且仅有两个不等实根,则或.则符合题意.故选:D
题型06 公切线
【解题攻略】
【典例1-1】已知直线是函数与函数的公切线,若是直线与函数相切的切点,则____________.
【答案】【分析】求出导函数,,由得切线方程,设图象上的切点为,由导数几何意义得切线方程,两直线重合求得,从而得值.
【详解】,,又,
所以切线的方程为,即,
设直线与相切的切点为,,
所以切线方程为,即,
所以,解得,所以.故答案为:.
【典例1-2】(2023春·高三课时练习)已知直线:既是曲线的切线,又是曲线的切线,则( )
A.0B.C.0或D.或
【答案】D【分析】本题主要求切线方程,设两个曲线方程的切点,由两条切线均为,通过等量关系可得到的取值.
【详解】,,,设切点分别为,
则曲线的切线方程为:,化简得,,
曲线的切线方程为:,化简得,,,故,解得e或.当e,切线方程为,故.
当,切线方程为,故,则.
故的取值为或.故选:D
【变式1-1】(2023·全国·高三专题练习)若直线是曲线的切线,也是的切线,则( )
A.B.C.D.
【答案】C【分析】设直线与和的切点分别为,,
分别求出切点处的直线方程,由已知切线方程,可得方程组,解方程可得切点的横坐标,即可得到的值.
【详解】设直线与和的切点分别为,,
则切线方程分别为,,,化简得,
依题意上述两直线与是同一条直线,
所以,,解得,所以.故选:C.
【变式1-2】(2022·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)曲线过点的切线也是曲线的切线,则 ;若此公切线恒在函数的图象上方,则a的取值范围是 .
【答案】 【分析】根据导数的几何意义可求出;将此公切线恒在函数的图象上方,转化为恒成立,再构造函数,利用导数求出最小值即可得解.
【详解】由得,
设曲线过点的切线的切点为,
则切线的斜率为,切线方程为,
由于该切线过点,所以,
设该切线与曲线切于,因为,所以,所以该切线的斜率为,
所以切线方程为,将代入得,得,
所以,所以,所以,所以.
由以上可知该公切线方程为,即,
若此公切线恒在函数的图象上方,
则,即恒成立,
令,则,
令,得,得,
令,得,得或,
所以在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
因为时,,所以当时,取得最小值.所以.
【变式1-3】若曲线与曲线存在2条公共切线,则a的值是_________.
【答案】【分析】设公切线在上的切点为,在上的切点为,利用导数的几何意义求出对应的切线方程,有,整理得,构造函数,利用导数研究的单调性,结合图像即可得出结果.
【详解】设公切线在上的切点为,在上的切点为,
则曲线在切点的切线方程的斜率分别为,,
对应的切线方程分别为、,
即、,所以,得,有,
则,整理,得,
设,则,,
令,令或,
所以函数在上单调递减,在和上单调递增,
因为两条曲线有2条公共切线,所以函数与图像有两个交点,
又,且,如图,所以,解得.故答案为:.
题型07 特殊构造:幂积型构造
【解题攻略】
【典例1-1】设定义在的函数的导函数为,且满足,则关于x的不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】构造函数,再根据题意分析的单调性,
再化简可得,再利用函数的单调性与定义域求解即可.
解:令,,所以在上单调递增,
,即,
所以,,所以,故选:A.
【典例1-2】已知定义域为的奇函数的导函数为,当时,,若,则的大小关系正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B【分析】利用条件构造函数,然后利用导数研究函数的单调性,利用函数的单调性比较大小.
【详解】解:根据题意,设,
若为奇函数,则,则函数为偶函数,
当时,,
又由当时,,则,则函数在上为减函数,
,(2),,
且,则有;故选.
【变式1-1】已知定义在R上的偶函数,其导函数为.当时,恒有,若,则不等式的解集为
A.B.
C.D.
【答案】A【分析】根据为偶函数,则也为偶函数,利用导数可以判断在为减函数,则不等式可转化为,解不等式即可得到答案.
【详解】解:是定义在R上的偶函数, .
时,恒有,
又,在为减函数.
为偶函数, 也为偶函数在为增函数.
又,,即,化简得,得.故选A.
【变式1-2】.已知奇函数是定义在上的可导函数,其导函数为,当时,有,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】构造新函数,根据条件可得是奇函数,且单调增,将所求不等式化为,即,解得,即
【详解】设,因为为上奇函数,所以,
即为上奇函数对求导,得,而当时,有
故时,,即单调递增,所以在上单调递增不等式
,
即所以,解得故选A项.
【变式1-3】已知奇函数的导函数为,当时,,若,,则的大小关系正确的是
A.B.C.D.
【答案】D【分析】令,则,根据题意得到时,函数 单调递增,求得,再由函数的奇偶性得到,即可作出比较,得到答案.
【详解】
由题意,令,则,
因为当时,,所以当时,,
即当时,,函数单调递增,
因为,所以,
又由函数为奇函数,所以,
所以,所以,故选D.
题型08 特殊构造:幂商型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(江西省宜春市奉新县第一中学2019-2020学年高三第一次月考数学试题)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,f′(x)为f(x)的导函数,且满足当x<0时,有xf′(x)﹣f(x)<0,则不等式f(x)﹣xf(1)>0的解集为( )
A.(﹣1,0)∪(1,+∞)B.(﹣∞,0)∪(0,1)
C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)D.(﹣1,0)∪(0,1)
【答案】A【分析】构造函数,则,所以在单调递减,由是奇函数,可得是偶函数,所以在上单调递增,进一步分析出偶函数的单调性在对称区间内单调性相反。故建立不等式组,解不等式组求得结果.
【详解】设,则,所以在单调递减,又是奇函数,所以是偶函数,所以在上单调递增,当时, 等价于,即,所以,当时,等价于,即,所以.故选:.
【典例1-2】(2020届高三1月)》函数在定义域内恒满足,其中为导函数,则( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】分别构造函数,,,,利用导数研究其单调性即可得出.
解:令,,,,恒成立,
,,,函数在上单调递增,,即,;
令,,,,恒成立,
,函数在上单调递减,
,即,,综上可得故选:.
【变式1-1】(四川省宜宾市第四中学校2019-2020学年高三考试数学试题)设函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,则不等式的解集为
A.B.C.D.
【答案】B【分析】根据得到的单调性,再变形不等式根据单调性求解集.
【详解】
设,则,所以在上单调递增,又,所以,则有,即.故选B.
【变式1-2】(湖北省仙桃市汉江中学2018-2019学年高三试题)已知定义在上的函数的导函数为,若, 则不等式的解集为
A.B.C.D.
【答案】B【分析】不等式的的解集等价于函数图像在下方的部分对应的x的取值集合,那就需要对函数的性质进行研究,将还原为,即,在R上单调递减,且,故当,,即可解得不等式解集.
解:令因为所以,故
故在R上单调递减,又因为所以,
所以当,,即的解集为故选B.
【变式1-3】(甘肃省张掖市第二中学2019-2020学年高三4月线上测试数学(理)试卷)已知定义在上的函数满足,其中是函数的导函数若,则实数m的取值范围为
A.B.C.D.
【答案】C【分析】令,,求出函数的导数,根据函数的单调性求出m的范围即可.
解:令,,则,,,
函数在递减,,,,
,即,故,解得:,
故,故选C.
题型09 特殊构造:ex的积型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(江西省上饶中学2019-2020学年高三上学期第二次月考数学试题)已知函数是定义在上的可导函数,,且,则不等式的解集为
A.B.C.D.
【答案】A【分析】根据题设条件构造函数,根据已知不等式分析的单调性,再根据特殊值判断需满足的不等式,即可求出解集.
【详解】由可得,
设,则,
,在上为减函数,又由,可得,.故选A.
【典例1-2】(2023春·黑龙江哈尔滨·高三哈师大附中校考阶段练习)已知定义在上的函数的导函数为,且,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】B【分析】令,求导分析,可得在上单调递减,不等式可等价转化为,根据单调性可得答案.
【详解】令,,,
在上单调递减,又,,
不等式可化为,,故选:B.
【变式1-1】(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考)设函数的定义域为R,是其导函数,若,,则不等式的解集是( )
A.B.
C.D.
【答案】B【分析】构造函数,由的单调性求解,
【详解】构造函数,则,
故在R上单调递增,,可化为,
故原不等式的解集为,故选:B
【变式1-2】(2023春·河南洛阳·高三统考)设是定义在上的函数的导函数,且.若(e为自然对数的底数),则实数a的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】首先构造函数,利用导数判断函数的单调性,解不等式.
【详解】设,,
所以函数在上单调递减,
若,则,即,
所以,得.故选:A
【变式1-3】(2022·全国·高三专题练习)已知定义在上的函数的导函数为,满足.当时,.当时,,且,其中是自然对数的底数.则的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B【分析】根据题意,构造函数和,对于,由题意可得,利用导数分析可得在区间上单调递增,进而有,对其变形可得,同理分析的单调性可得,综合即可得答案.
【详解】根据题意,设,(),,()
∵,∴,
即,∴
对于,其导数,
∵,,则有在区间上单调递增;
所以,即,变形可得;
对于,其导数,
∵时,,则在区间上单调递减;
则有,即,变形可得,
综合可得:,即的范围为.故选:B.
题型10 特殊构造:ex的商型构造
【解题攻略】
【典例1-1】定义在上的函数的导函数为,满足:, ,且当时,,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】由给定的不等式构造函数对求导,根据已知条件可判断非得单调性,将所求解不等式转化为有关的不等式,利用单调性脱去即可求解.
【详解】令,则可得所以是上的奇函数,
,
当时,,所以,是上单调递增,
所以是上单调递增,因为,
由可得即,
由是上单调递增,可得 解得:,
所以不等式的解集为,故选:A.
【典例1-2】已知在上的可导函数的导函数为,满足,且为偶函数,,则不等式的解集为
A.B.C.D.
【答案】A【详解】分析:构造新函数,利用已知不等式确定的单调性,
详解:设,则,由已知得,
∴是减函数.∵是偶函数,∴的图象关于直线对称,
∴,,的解集为,即的解集为.故选A.
【变式1-1】已知定义在上的函数的导函数为,且满足,,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】D【分析】由题设,由已知得函数在R上单调递增,且,根据函数的单调性建立不等式可得选项.
【详解】由题可设,因为,则,
所以函数在R上单调递增,又,不等式可转化为,
∴,所以,解得,
所以不等式的解集为.故选:D.
【变式1-2】设函数f(x)的导函数为,f(0)=1,且,则的解集是
A.B.C.D.
【答案】B【分析】构造函数,计算,,故为常函数,,代入不等式得到答案.
【详解】构造函数,,故.
,故为常函数.
故,,,
,即,解得.故选:.
【变式1-3】已知定义在上的函数的导函数为,若,且,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】C【分析】构造函数,利用导数判断出函数的单调性,将不等式变形为,结合函数的单调性可解出该不等式.
【详解】构造函数,则,所以,函数在上单调递减,
由,可得,即,解得,
因此, 不等式的解集为,故选C.
题型11特殊构造:对数型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(2023·江西宜春·校联考模拟预测)已知函数满足(其中是的导数),若,,,则下列选项中正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】根据已知条件构造函数,利用导数法求函数的单调性及指数函数的单调性,结合不等式的性质即可求解.
【详解】由,得,令,,则
,所以在上恒成立,
所以在上为减函数,因为,且在上单调性递增;
所以,所以,
所以,所以,即.故选:A.
【典例1-2】(2022·全国·高三专题练习)设函数是奇函数的导函数,时,,则使得成立的的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】A【分析】令,,根据已知条件可得当时,单调递减,且,根据单调性和奇偶性可得时,;当时,,再分情况讨论即可求解.
【详解】令,,则对于恒成立,
所以当时,单调递减,又因为,
所以当时,;此时,所以;当时,,此时,所以;
又因为是奇函数,所以时,;当时,;
因为,所以当时,,解得;①
当时,,解得;②
综合①②得成立的的取值范围为,故选:A.
【变式1-1】(2020上·河南·高三校联考阶段练习)已知函数是奇函数的导函数,且满足时,,则的解集为( )
A.B.
C.D.
【答案】C【分析】根据题意,构造函数,,利用 的导数与函数单调性的关系分析可得在上为减函数,分析的特殊值,结合函数的单调性分析可得在区间和上,都有,结合函数的奇偶性进而将不等式变形转化求出不等式的解集即可.
【详解】设,,可知函数在时单调递减,
又,可知函数在大于零,且,可知,
同理在上,,可知函数在和均有,
又为奇函数,则在区间和上,都有,
由得或,可知不等式的解集为.故选C.
【变式1-2】(2023上·河南周口·高三校联考阶段练习)已知函数的定义域为,导函数为,不等式恒成立,且,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】设,,则由题意可知,设,,则有,不等式等价于,利用单调性求解即可.
【详解】设,,不等式恒成立,可知,
设,,则,,
且,
于是在上单调递增,注意到,
不等式,等价于,
即,得,解出.故选:A.
【变式1-3】(2022·广东梅州·统考二模)已知是定义在上的奇函数,是的导函数,当时,,且,则不等式的解集是( )
A.B.C.D.
【答案】B【分析】令,根据题意可得函数在上递增,从而可得出函数在上的符号分布,从而可得函数在上的符号分布,再结合是定义在上的奇函数,即可得出函数在上的符号分布,从而可得出答案.
【详解】令,则,所以函数在上递增,
又因,所以当时,,当时,,
又因当时,,当时,,
所以当时,,当时,,又因为,所以当时,,
因为是定义在上的奇函数,所以,当时,,由不等式,
得或,解得,所以不等式的解集是.故选:B.
题型12特殊构造:正弦型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(2023春·四川成都·高三阶段练习)记函数的导函数为,若为奇函数,且当时恒有成立,则( )
A.B.
C.D.
【答案】B【分析】根据,构造函数,利用其单调性结合奇函数性质比较.
【详解】令,则,
当时恒有,所以,则在上单调递增,
所以,则,即,选项A错误;
,则,即,选项B正确;
,则,又为奇函数,所以,选项C错误;
由得,选项D错误;故选:B
【典例1-2】(2021·贵州遵义·高三遵义航天高级中学阶段练习)已知定义在上的函数,为其导函数,且恒成立,则
A. B. C.D.
【答案】C【详解】令 ,则,所以 在上单调递增,因此 ,
,所以选C.
【变式1-1】(2023春·重庆·高三统考)设是函数的导函数,当时,,则( )
A.B.
C.D.
【答案】B【分析】利用三角函数公式化简已知,再构造函数,利用函数单调性依次判断选项.
【详解】,
设在单调递增,
,所以A错误;
,
所以,所以B正确;
,所以C错误;
,
,所以D错误.故选:B
【变式1-2】(2023·全国·高三专题练习)已知可导函数是定义在上的奇函数.当时,,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】D【分析】构造函数,并依据函数的单调性去求解不等式的解集.
【详解】当时,,则
则函数在上单调递增,又可导函数是定义在上的奇函数
则是上的偶函数,且在单调递减,
由,可得,则,
则时,不等式
可化为
又由函数在上单调递增,且,,
则有,解之得故选:D
【变式1-3】(2021下·江西·高三校联考)已知是定义域为的奇函数的导函数,当时,都有,,则不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
【答案】D【分析】依题意可构造函数,由条件可知,是偶函数,且在区间上是增函数,在区间是减函数,再根据,即可由单调性解出不等式.
【详解】因为是奇函数,所以是偶函数.设,
∴当时,,∴在区间上是增函数,∴在区间是减函数,∵.
当时,不等式等价于,
当时,不等式等价于,
∴原不等式的解集为.故选:D.
题型13特殊构造:余弦型构造
【解题攻略】
【典例1-1】(2020下·安徽六安·高二六安一中校考期中)设奇函数的定义域为,且的图象是连续不间断,,有,若,则的取值范围是( ).
A.B.C.D.
【答案】D【分析】构造函数,先研究函数的奇偶性,再利用导数研究函数的单调性,然后将转化为,即,最后求出的取值范围即可.
【详解】令,,
因为为奇函数,所以,
则函数是定义在上的奇函数,则,
因为当时,,所以,
则函数在上单调递减,则函数在上是奇函数且单调递减,
又因为等价于,即,
所以,且,所以.故选:D.
【典例1-2】(2020下·湖南长沙·高二湖南师大附中校考期末)已知奇函数的定义域为,其导函数为,当时,有成立,则关于的不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】设,由已知可得在上单调递增,且,而等价于,从而可求出结果
【详解】设,则,
因为当时,有成立,
所以当时,,所以在上单调递增,
因为为奇函数,所以,
所以为奇函数,所以在上单调递增,且,
所以等价于,即,
所以,所以得所以不等式的解集为.故选:A
【变式1-1】(2020下·广西桂林·高二校考阶段练习)函数定义在上,是它的导函数,且在定义域内恒成立,则( )
A.B.
C.D.
【答案】D【分析】构造函数,利用所给不等式判断的符号推出的单调性,利用的单调性即可比较函数值的大小.
【详解】因为,所以,
由可得,即,
令,则,
所以函数在上为减函数,则,
则,
所以.故选:D
【变式1-2】(2020下·内蒙古巴彦淖尔·高二校考阶段练习)已知函数是定义在R上的奇函数,且对于任意的,都有(其中是函数的导函数),则下列不等式成立的是
A.B.
C.D.
【答案】B【分析】令,求出函数的导数,根据函数的单调性判断即可.
【详解】解:因为是定义在上的奇函数,
由函数对于任意的满足,
令,则为奇函数;
故,
故在单调递增,又是奇函数,所以在上单调递增,
,可得,故B正确;故选:B.
【变式1-3】(2021下·江苏·高二期中)已知函数的定义域为,其导函数是.有,则关于x的不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】B【分析】令,根据题设条件,求得,得到函数在内的单调递减函数,再把不等式化为,结合单调性和定义域,即可求解.
【详解】由题意,函数满足,
令,则
函数是定义域内的单调递减函数,
由于,关于的不等式可化为,
即,所以且,解得,
不等式的解集为.故选:B
题型14复合型构造
【典例1-1】已知定义在上的函数关于轴对称,其导函数为,当时,不等式.若对,不等式恒成立,则正整数的最大值为
A.B.C.D.
【答案】B【分析】构造函数,求出,由题可得是在上的奇函数且在上为单调递增函数,将转化成
,利用在上为单调递增函数可得:恒成立,利用导数求得,解不等式可得,问题得解.
【详解】因为,所以,令,则,
又因为是在上的偶函数,所以是在上的奇函数,所以是在上的单调递增函数,
又因为,可化为,
即,又因为是在上的单调递增函数,所以恒成立,
令,则,因为,所以在单调递减,在上单调递增,
所以,则,所以.
所以正整数的最大值为2.故选B
【典例1-2】定义在上的偶函数的导函数为,若对任意的实数,都有恒成立,则使成立的实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】
由题意构造函数,结合函数的单调性和函数的奇偶性求解实数的取值范围即可.
【详解】
是上的偶函数,则函数也是上的偶函数,
对任意的实数,都有恒成立,则.
当时,,当时,,即偶函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
不等式即,据此可知,则或.
即实数的取值范围为.本题选择B选项.
【变式1-1】设函数时定义在上的奇函数,记其导函数为当时,恒成立,则关于的不等式的解集为
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】
分析:根据题意,构造函数,结合题意对其求导可得在上为增函数,由函数时定义在上的奇函数可得在上为增函数,将不等式变形可得,进而分析可得,解可得x的取值范围,即可得到答案.
详解:根据题意,构造函数,其导数,
又由时,,则,函数在上为增函数,由函数时定义在上的奇函数,
可得在上为增函数,不等式变形可得,
可得,解得,即该不等式的解集为.故选:A.
【变式1-2】(2022·全国·高三专题练习)函数定义域为R,导函数为,满足下列条件:①任意,恒成立,②时,恒成立,则关于t的不等式:的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】设函数,利用已知条件判断函数的单调性及对称性,根据所得结论化简不等式求其解集.
【详解】设函数,则,又时,恒成立,
所以当时,,所以函数在单调递增,
又因为任意,恒成立,
所以,所以,所以函数的图象关于对称,因为可化为,
所以,所以所以,所以,
所以不等式:的解集为,故选:A.
【变式1-3】已知函数,其中为自然对数的底数.若是的导函数,函数在区间内有两个零点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A【解析】由,得,所以,又=,令,则,,所以,所以:(1)若时,则,函数在内单调递减,故在内至多有一个零点;(2)若时,则,函数在内单调递增,故在内至多有一个零点;(3)若时,当时,,当时,,所以函数在上递减,在上递增,所以=.令=(),则,当时,,为增函数,当时,,为减函数,所以,即恒成立,所以函数在内有两个零点,则,解得.综上所述的取值范围为,故选A.
高考练场
1.(湖南省永州市2022届高三下学期第三次适应性考试数学试题已知直线:,函数,若存在切线与关于直线对称,则__________.
【答案】【分析】先求与关于直线对称的直线,再利用切点是切线与曲线的公共点以及导数的几何意义即可求解
【详解】在直线:上取两点,点,关于对称的点分别为,
点关于直线对称的点为)设直线关于直线对称的直线为,则过点,
则,直线的方程为,即由得,
因为函数存在切线与关于直线对称,即存在切线方程为
设切点为,则解得故答案为:
2.过点作曲线的两条切线,则这两条切线的斜率之和为______.
【答案】【分析】考虑与时,设出切点坐标,求出相应的切线方程,将代入,得到相应的斜率,相加得到答案.
【详解】时,,设切点,则,切线过,
,,时,,切点,
,切线过,,,
故.故答案为:.
3.(2022·全国·高三专题练习)过曲线上一点且与曲线在点处的切线垂直的直线的方程为
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义,可得切线斜率k,进而可得所求直线斜率,代入点斜式方程,整理即可得答案.
【详解】由题意得,所以在点处切线斜率,
则所求直线斜率,
所以直线方程为,整理得.故选:A
4.(2023春·陕西宝鸡·高三统考)若过点可作曲线的两条切线,则点可以是( )
A.B.C.D.
【答案】D【分析】设切点的坐标为,求得切线方程为,把点代入得,根据题意得到有两个不等的实根,结合,得到,根据选项逐项验证,即可求解.
【详解】由函数,可得,
设切点的坐标为,则在切点处的切线方程为,
把点代入,可得,
整理得,因为过点可作曲线的两条切线,
则方程有两个不等的实根,
所以,即,
分别把点代入验证,可得只有满足,
所以点可以是.故选:D.
5.已知直线是曲线与的公切线,则__________.
【答案】【分析】分别设两条曲线上的切点,写出切线方程,建立方程组,解出切点,计算.
【详解】设曲线上切点,,
切线斜率,切线方程,即
同理,设曲线上切点,,
切线斜率,切线方程,即,
所以,解得,所以,,.故答案为:.
6.(内蒙古赤峰市、呼伦贝尔市等2022-2023学年高三上学期开学考试数学(文)试题)若直线是曲线与的公切线,则______.
【答案】【分析】假设切点坐标,利用导数几何意义分别求得在切点处的切线方程,由切线方程相同可构造方程组求得,即为公切线的斜率.
【详解】设与,分别相切于点,,
,,,,
切线方程为,,
即,,
,即,
解得:,即.故答案为:.
7.(重庆大学城第一中学校2021-2022学年高三下学期第一次月考数学(理)试题)函数是定义在区间上可导函数,其导函数为,且满足,则不等式的解集为
A.B.
C.D.
【答案】B【分析】构造函数,求得的导函数,结合题目所给条件,得到的单调性,由此求得不等式的解集.
【详解】
构造函数,依题意可知,当时,,故函数在上为增函数.由于,故所求不等式可化为,所以,解得.故选B.
8.是定义在非零实数集上的函数,为其导函数,且时,,记,,则( )
A.B.C.D.
【答案】A【分析】本题可以先设,然后求出的导数,
然后可以通过“时,”判断出的单调性,
最后通过比较的大小得出答案.
【详解】设则有因为时,,
所以时,为减函数,因为
所以,所以故选A.
9.(内蒙古赤峰二中2021-2022学年高三4月月考数学试题)已知定义在上的可导函数满足:,则与的大小关系是
A.B.C.D.不确定
【答案】A【详解】令,则,所以函数在上单调递减.
因为,所以,选A.
点睛:利用导数解抽象函数不等式,实质是利用导数研究对应函数单调性,而对应函数需要构造. 构造辅助函数常根据导数法则进行:如构造,构造,构造,构造等
10.定义在上的函数的导函数为,若,则不等式的解集是
A.B.C.D.
【答案】D【分析】根据构造出,从而得到在上单调递减;将所求不等式转化为,根据单调性可得,求解得到结果.
【详解】由题意得:,即
故函数在上单调递减
,即
即 ,解得。本题正确选项:
11.已知是定义在上的奇函数,是的导函数,且满足:则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】D【分析】根据给定含导数的不等式构造函数,由此探求出在上恒负,在上恒正,再解给定不等式即可.
【详解】令,,则,在上单调递减,而,
因此,由得,而,则,由得,而,则,又,
于是得在上,,而是上的奇函数,则在上,,
由得:或,即或,解得或,
所以不等式的解集为.故选:D
12.(贵州省遵义航天高级中学2018届高三第五次模拟考试数学试题)已知定义在上的函数,为其导函数,且恒成立,则
A.B.
C.D.
【答案】C【详解】令 ,则,所以 在上单调递增,因此 ,
,所以选C.
13.(2021下·江苏镇江·高三江苏省镇江第一中学校考)已知奇函数的定义域为,且是的导函数,若对任意,都有则满足的的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D【分析】构造函数,结合已知条件判断函数的奇偶性与单调性,将变形为,即,利用函数单调性解不等式即可.
【详解】设,
因为为奇函数,为偶函数,所以为奇函数;
因为对任意,都有,
而,所以在单调递减,又因为为奇函数,所以在单调递减,当时,,因为,所以,所以,所以,故选:D.
14.(河北省武邑中学2019届高三下学期第一次质检数学(理)试题)已知函数的导函数为,若,则不等式的解集为
A.B.C.D.
【答案】D【分析】结合题意构造函数,求导后可得函数在上为增函数,且.然后将不等式变形为,进而根据函数的单调性得到不等式的解集.
【详解】设,
则,
所以函数在上为增函数.又,所以.
又不等式等价于,
即,解得,所以不等式的解集为.故选D.
求曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程:
(1)求出函数y=f(x)在点x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处切线的斜率.
(2)切线方程为:y=y0+f′(x0)(x-x0).
1、设切点(或者给出了切点):P(x0,y0)
2、y0=f(x0)
3、y=f′(x) k=f′(x0)
4、切线方程:y-y0=k(x-x0)
1、设切点(或者给出了切点):P(x0,y0)
2、y0=f(x0)
3、y=f′(x) k=f′(x0)
4、切线方程:y-y0=k(x-x0)
5、过(a,b),代入y-y0=k(x-x0),得
”过点型“切线条数判断:
有几个切点横坐标,就有几条切线。
切线条数判断,转化为关于切点横坐标的新的函数零点个数判断。
交点处公切线,可以直接参照直线在点处的切线求法设交点(切点)
对函数,如果要求它们的图象的公切线,只需分别写出两条切线:
) 和
再令 ,消去一个变量后,再讨论得到的方程的根的个数即可。
但在这里需要注意 x1 和 x2 的范围,例如,若f(x)=lnx,则要求 x1>0
幂函数积形式构造:
1.对于构造
2.对于构造
幂函数商形式构造:
1.对于构造
2. 对于构造
ex函数积形式构造:
1.对于构造
2. 对于构造
ex函数商形式构造:
1.,
2.
1.
2.授课时,可以让学生写出y=ln(kx+b)与y=f(x)的加、减、乘、除各种结果
三角函数形式构造:
1.,
2.
3.对于正切型,可以通分(或者去分母)构造正弦或者余弦积商型
三角函数形式构造:
1.,
2.
3.对于正切型,可以通分(或者去分母)构造正弦或者余弦积商型
2024年高考数学二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用)专题2-4构造函数以及切线-2: 这是一份2024年高考数学二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用)专题2-4构造函数以及切线-2,共31页。
2024年高考数学二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用)专题2-4构造函数以及切线-1: 这是一份2024年高考数学二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用)专题2-4构造函数以及切线-1,共34页。
专题2-4 构造函数以及切线归类(14题型+解题攻略)-2024年高考数学二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用): 这是一份专题2-4 构造函数以及切线归类(14题型+解题攻略)-2024年高考数学二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用),文件包含专题2-4构造函数以及切线原卷版docx、专题2-4构造函数以及切线解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共49页, 欢迎下载使用。