专题(一)曲线的切线

曲线的切线(详解)曲线的切线一、基础知识：1、切线的定义：设P是曲线上的一点，Q是曲线上与P邻近的一点。

当点Q沿着曲线无限接近点P时，如果割线PQ有一个极限位置PT，那么直线PT就叫做曲线在点P处的切线。

2、函数y=f(x)在x=x0处可导，则曲线y=f(x)在点P处的切线方程是：y-f(x0)=f'(x0)(x-x0)3、关于切线的几个问题：（1）曲线的切线和曲线可以有几个交点？（答：可以有无数个交点）（2）直线y=kx+b在其上一点P处有切线吗？（答：有，切线与直线重合）二、例题选讲：例1 下列曲线在点x=0处没有切线的是（）（A）y=x3+sinx （B）y=x+cosx （C）y=xx+1 （D）y=|x|答：选D，因为它在x=0处没有导数且不符合切线定义。

问1：（B）中函数在x=0处也没有导数，它有切线吗？答：有，切线为直线x=0。

小结：f(x)在x0处可导⇒f(x)在x0处有切线，反之不成立f(x)在x0处不可导≠>f(x)在x0处没有切线。

问2：既然不能从可导不可导来判定是否存在切线，那么怎么来判定呢？答：围绕定义。

小结：要深入体会运动变化思想：两个不同的公共点→两公共点无限接近→两公共点重合（切点），从而割线→切线。

3例2 已知曲线y=。

x+33（1）求曲线在点P（2，4）处的切线方程；（2）求曲线过点P（2，4）的切线方程。

解：（1）所求切线斜率k=4，故所求切线方程为y-4=4(x-2)，即4x-y-4=04（2）设曲线与过点P的切线相切于点A（x0,1），则切线的斜率k=y'|x=x0=x0，x0+∴切线方程为y-(， 3x0+3)=x0(x-x0)3232∵点P(2,4)在切线上，∴4-( 3x0+3)=x0(2-x0)32解得x0=2或-1，故所求的切线方程为：4x-y-4=0或x-y+2=0。

变式：从点（-1，1）向曲线y=x+1引切线，试求切线的方程。

2023届全国高考数学复习：专题（曲线的切线方程）重点讲解与练习考点一 求切线的方程【方法总结】求曲线切线方程的步骤(1)求曲线在点P (x 0，y 0)处的切线方程的步骤第一步，求出函数y ＝f (x )在点x ＝x 0处的导数值f ′(x 0)，即曲线y ＝f (x )在点P (x 0，f (x 0))处切线的斜率； 第二步，由点斜式方程求得切线方程为y －f (x 0)＝f ′(x 0)ꞏ(x －x 0)．(2)求曲线过点P (x 0，y 0)的切线方程的步骤第一步，设出切点坐标P ′(x 1，f (x 1))；第二步，写出过P ′(x 1，f (x 1))的切线方程为y －f (x 1)＝f ′(x 1)(x －x 1)；第三步，将点P 的坐标(x 0，y 0)代入切线方程，求出x 1；第四步，将x 1的值代入方程y －f (x 1)＝f ′(x 1)(x －x 1)可得过点P (x 0，y 0)的切线方程．注意：在求曲线的切线方程时，注意两个“说法”：求曲线在点P 处的切线方程和求曲线过点P 的切线方程，在点P 处的切线，一定是以点P 为切点，过点P 的切线，不论点P 在不在曲线上，点P 不一定是切点．【例题选讲】[例1](1) (2021ꞏ全国甲)曲线y ＝2x －1x ＋2在点(－1，－3)处的切线方程为________． (2) (2020ꞏ全国Ⅰ)函数f (x )＝x 4－2x 3的图象在点(1，f (1))处的切线方程为( )A ．y ＝－2x －1B ．y ＝－2x ＋1C ．y ＝2x －3D ．y ＝2x ＋1(3) (2018ꞏ全国Ⅰ)设函数f (x )＝x 3＋(a －1)x 2＋ax ．若f (x )为奇函数，则曲线y ＝f (x )在点(0，0)处的切线方程为( )A ．y ＝－2xB ．y ＝－xC ．y ＝2xD ．y ＝x(4) (2020ꞏ全国Ⅰ)曲线y ＝ln x ＋x ＋1的一条切线的斜率为2，则该切线的方程为________．(5)已知函数f (x )＝x ln x ，若直线l 过点(0，－1)，并且与曲线y ＝f (x )相切，则直线l 的方程为 ．(6) (2021ꞏ新高考Ⅰ)若过点(a ，b )可以作曲线y ＝e x 的两条切线，则( )A ．e b <aB ．e a <bC ．0<a <e bD ．0<b <e a(7)已知曲线f (x )＝x 3－x ＋3在点P 处的切线与直线x ＋2y －1＝0垂直，则P 点的坐标为( )A ．(1，3)B ．(－1，3)C ．(1，3)或(－1，3)D ．(1，－3)(8) (2019ꞏ江苏)在平面直角坐标系xOy 中，点A 在曲线y ＝ln x 上，且该曲线在点A 处的切线经过点(－e ，－1)(e 为自然对数的底数)，则点A 的坐标是________．(9)设函数f (x )＝x 3＋(a －1)ꞏx 2＋ax ，若f (x )为奇函数，且函数y ＝f (x )在点P (x 0，f (x 0))处的切线与直线x ＋y ＝0垂直，则切点P (x 0，f (x 0))的坐标为 ．(10)函数y ＝x －1x ＋1在点(0，－1)处的切线与两坐标轴围成的封闭图形的面积为( ) A ．18 B ．14 C ．12 D ．1(11)曲线y ＝x 2－ln x 上的点到直线x －y －2＝0的最短距离是 ．【对点训练】1．设点P 是曲线y ＝x 3－3x ＋23上的任意一点，则曲线在点P 处切线的倾斜角α的取值范围为( )A ．⎣⎡⎦⎤0，π2∪⎣⎡⎭⎫5π6，πB ．⎣⎡⎭⎫2π3，πC ．⎣⎡⎭⎫0，π2∪⎣⎡⎭⎫2π3，πD ．⎝⎛⎦⎤π2，5π6 2．函数f (x )＝e x ＋1x 在x ＝1处的切线方程为 ．3．(2019ꞏ全国Ⅰ)曲线y ＝3(x 2＋x )e x 在点(0，0)处的切线方程为________．4．曲线f (x )＝1－2ln x x在点P (1，f (1))处的切线l 的方程为( ) A ．x ＋y －2＝0 B ．2x ＋y －3＝0 C ．3x ＋y ＋2＝0 D ．3x ＋y －4＝05．(2019ꞏ全国Ⅱ)曲线y ＝2sin x ＋cos x 在点(π，－1)处的切线方程为( )A ．x －y －π－1＝0B ．2x －y －2π－1＝0C ．2x ＋y －2π＋1＝0D ．x ＋y －π＋1＝06．(2019ꞏ天津)曲线y ＝cos x －x 2(0，1)处的切线方程为________．7．已知f (x )＝x ⎝⎛⎭⎫e x ＋a e x 为奇函数(其中e 是自然对数的底数)，则曲线y ＝f (x )在x ＝0处的切线方程为 ． 8．已知曲线y ＝13x 3上一点P ⎝⎛⎭⎫2，83，则过点P 的切线方程为________． 9．已知函数f (x )＝x ln x ，若直线l 过点(0，－1)，并且与曲线y ＝f (x )相切，则直线l 的方程为 ．10．设函数f (x )＝f ′⎝⎛⎭⎫12x 2－2x ＋f (1)ln x ，曲线f (x )在(1，f (1))处的切线方程是( )A ．5x －y －4＝0B ．3x －y －2＝0C ．x －y ＝0D ．x ＝111．我国魏晋时期的科学家刘徽创立了“割圆术”，实施“以直代曲”的近似计算，用正n 边形进行“内外夹逼”的办法求出了圆周率π的精度较高的近似值，这是我国最优秀的传统科学文化之一．借用“以直代曲”的近似计算方法，在切点附近，可以用函数图象的切线近似代替在切点附近的曲线来近似计算．设f (x )＝ln(1＋x )，则曲线y ＝f (x )在点(0，0)处的切线方程为________，用此结论计算ln2 022－ln2 021≈________． 12．曲线f (x )＝x ＋ln x 在点(1，1)处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为( )A ．2B ．32C ．12D ．1413．已知曲线y ＝133＋43．(1)求曲线在点P (2，4)处的切线方程；(2)求曲线过点P (2，4)的切线方程．14．设函数f (x )＝ax －b x ，曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程为7x －4y －12＝0．(1)求f (x )的解析式；(2)证明曲线f (x )上任一点处的切线与直线x ＝0和直线y ＝x 所围成的三角形面积为定值，并求此定值．15．(2021ꞏ全国乙)已知函数f (x )＝x 3－x 2＋ax ＋1．(1)讨论f (x )的单调性；(2)求曲线y ＝f (x )过坐标原点的切线与曲线y ＝f (x )的公共点的坐标．考点二 求参数的值(范围)【方法总结】处理与切线有关的参数问题，通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程并解出参数：①切点处的导数是切线的斜率；②切点在切线上；③切点在曲线上．注意：曲线上横坐标的取值范围；谨记切点既在切线上又在曲线上．【例题选讲】[例1](1)已知曲线f (x )＝ax 3＋ln x 在(1，f (1))处的切线的斜率为2，则实数a 的值是________．(2)若函数f (x )＝ln x ＋2x 2－ax 的图象上存在与直线2x －y ＝0平行的切线，则实数a 的取值范围是 ．(3)设函数f (x )＝a ln x ＋bx 3的图象在点(1，－1)处的切线经过点(0，1)，则a ＋b 的值为 ．(4)(2019ꞏ全国Ⅲ)已知曲线y ＝a e x ＋x ln x 在点(1，a e)处的切线方程为y ＝2x ＋b ，则( )A ．a ＝e ，b ＝－1B ．a ＝e ，b ＝1C ．a ＝e －1，b ＝1D ．a ＝e －1，b ＝－1 (5)设曲线y ＝x ＋1x －2在点(1，－2)处的切线与直线ax ＋by ＋c ＝0垂直，则a b ＝( ) A ．13 B ．－13 C ．3 D ．－3(6)已知直线y ＝kx －2与曲线y ＝x ln x 相切，则实数k 的值为________．(7)已知函数f (x )＝x ＋a 2x ，若曲线y ＝f (x )存在两条过(1，0)点的切线，则a 的取值范围是 ． (8)关于x 的方程2|x ＋a |＝e x 有3个不同的实数解，则实数a 的取值范围为________．【对点训练】1．若曲线y ＝x ln x 在x ＝1与x ＝t 处的切线互相垂直，则正数t 的值为________．2．设曲线y ＝e ax －ln(x ＋1)在x ＝0处的切线方程为2x －y ＋1＝0，则a ＝( )A ．0B ．1C ．2D ．33．若曲线f (x )＝x 3－x ＋3在点P 处的切线平行于直线y ＝2x －1，则P 点的坐标为( )A ．(1，3)B ．(－1，3)C ．(1，3)或(－1，3)D ．(1，－3)4．函数f (x )＝ln x ＋ax 的图象存在与直线2x －y ＝0平行的切线，则实数a 的取值范围是 ．5．已知函数f (x )＝x cos x ＋a sin x 在x ＝0处的切线与直线3x －y ＋1＝0平行，则实数a 的值为 ．6．已知函数f (x )＝x 3＋ax ＋b 的图象在点(1，f (1))处的切线方程为2x －y －5＝0，则a ＝________；b ＝________．7．若函数f (x )＝ax －3x 的图象在点(1，f (1))处的切线过点(2，4)，则a ＝________．8．若曲线y ＝e x 在x ＝0处的切线也是曲线y ＝ln x ＋b 的切线，则b ＝( )A ．－1B ．1C ．2D ．e9．曲线y ＝(ax ＋1)e x 在点(0，1)处的切线与x 轴交于点⎝⎛⎭⎫－12，0，则a ＝ ； 10．过点M (－1，0)引曲线C ：y ＝2x 3＋ax ＋a 的两条切线，这两条切线与y 轴分别交于A 、B 两点，若|MA |＝|MB |，则a ＝ ．11．已知曲线C ：f (x )＝x 3－3x ，直线l ：y ＝ax －3a ，则a ＝6是直线l 与曲线C 相切的( )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12．已知点M 是曲线y ＝13x 3－2x 2＋3x ＋1上任意一点，曲线在M 处的切线为l ，求：(1)斜率最小的切线方程；(2)切线l 的倾斜角α的取值范围．13．已知函数f (x )＝x 3＋(1－a )x 2－a (a ＋2)x ＋b (a ，b ∈R )．(1)若函数f (x )的图象过原点，且在原点处的切线斜率为－3，求a ，b 的值；(2)若曲线y ＝f (x )存在两条垂直于y 轴的切线，求a 的取值范围．14．已知函数f (x )＝13x 3－2x 2＋3x (x ∈R )的图象为曲线C ．(1)求在曲线C 上任意一点切线斜率的取值范围；(2)若在曲线C 上存在两条相互垂直的切线，求其中一条切线与曲线C 的切点的横坐标的取值范围．参考答案【例题选讲】[例1](1) (2021ꞏ全国甲)曲线y ＝2x －1x ＋2在点(－1，－3)处的切线方程为________． 答案 5x －y ＋2＝0 解析 y ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －1x ＋2′＝2(x ＋2)－(2x －1)(x ＋2)2＝5(x ＋2)2，所以y ′|x ＝－1＝5(－1＋2)2＝5，所以切线方程为y ＋3＝5(x ＋1)，即5x －y ＋2＝0．(2) (2020ꞏ全国Ⅰ)函数f (x )＝x 4－2x 3的图象在点(1，f (1))处的切线方程为( )A ．y ＝－2x －1B ．y ＝－2x ＋1C ．y ＝2x －3D ．y ＝2x ＋1答案 B 解析 f (1)＝1－2＝－1，切点坐标为(1，－1)，f ′(x )＝4x 3－6x 2，所以切线的斜率为k ＝f ′(1)＝4×13－6×12＝－2，切线方程为y ＋1＝－2(x －1)，即y ＝－2x ＋1．(3) (2018ꞏ全国Ⅰ)设函数f (x )＝x 3＋(a －1)x 2＋ax ．若f (x )为奇函数，则曲线y ＝f (x )在点(0，0)处的切线方程为( )A ．y ＝－2xB ．y ＝－xC ．y ＝2xD ．y ＝x答案 D 解析 法一 因为函数f (x )＝x 3＋(a －1)x 2＋ax 为奇函数，所以f (－x )＝－f (x )，所以(－x )3＋(a －1)(－x )2＋a (－x )＝－[x 3＋(a －1)x 2＋ax ]，所以2(a －1)x 2＝0．因为x ∈R ，所以a ＝1，所以f (x )＝x 3＋x ，所以f ′(x )＝3x 2＋1，所以f ′(0)＝1，所以曲线y ＝f (x )在点(0，0)处的切线方程为y ＝x ．故选D ．法二 因为函数f (x )＝x 3＋(a －1)x 2＋ax 为奇函数，所以f (－1)＋f (1)＝0，所以－1＋a －1－a ＋(1＋a －1＋a )＝0，解得a ＝1，此时f (x )＝x 3＋x (经检验，f (x )为奇函数)，所以f ′(x )＝3x 2＋1，所以f ′(0)＝1，所以曲线y ＝f (x )在点(0，0)处的切线方程为y ＝x ．故选D ．法三 易知f (x )＝x 3＋(a －1)x 2＋ax ＝x [x 2＋(a －1)x ＋a ]，因为f (x )为奇函数，所以函数g (x )＝x 2＋(a －1)x ＋a 为偶函数，所以a －1＝0，解得a ＝1，所以f (x )＝x 3＋x ，所以f ′(x )＝3x 2＋1，所以f ′(0)＝1，所以曲线y ＝f (x )在点(0，0)处的切线方程为y ＝x ．故选D ．(4) (2020ꞏ全国Ⅰ)曲线y ＝ln x ＋x ＋1的一条切线的斜率为2，则该切线的方程为________．答案 2x －y ＝0 解析 设切点坐标为(x 0，y 0)，因为y ＝ln x ＋x ＋1，所以y ′＝1x ＋1，所以切线的斜率为1x 0＋1＝2，解得x 0＝1．所以y 0＝ln 1＋1＋1＝2，即切点坐标为(1，2)，所以切线方程为y －2＝2(x －1)，即2x －y ＝0．(5)已知函数f (x )＝x ln x ，若直线l 过点(0，－1)，并且与曲线y ＝f (x )相切，则直线l 的方程为 ． 答案 x －y －1＝0 解析 ∵点(0，－1)不在曲线f (x )＝x ln x 上，∴设切点为(x 0，y 0)．又∵f ′(x )＝1＋lnx ，∴直线l 的方程为y ＋1＝(1＋ln x 0)x ．∴由⎩⎪⎨⎪⎧y 0＝x 0ln x 0，y 0＋1＝(1＋ln x 0)x 0，解得x 0＝1，y 0＝0．∴直线l 的方程为y ＝x －1，即x －y －1＝0．(6) (2021ꞏ新高考Ⅰ)若过点(a ，b )可以作曲线y ＝e x 的两条切线，则( )A ．e b <aB ．e a <bC ．0<a <e bD ．0<b <e a答案 D 解析 根据y ＝e x 图象特征，y ＝e x 是下凸函数，又过点(a ，b )可以作曲线y ＝e x 的两条切线，则点(a ，b )在曲线y ＝e x 的下方且在x 轴的上方，得0<b <e a ．故选D ．(7)已知曲线f (x )＝x 3－x ＋3在点P 处的切线与直线x ＋2y －1＝0垂直，则P 点的坐标为( )A ．(1，3)B ．(－1，3)C ．(1，3)或(－1，3)D ．(1，－3)答案 C 解析 设切点P (x 0，y 0)，f ′(x )＝3x 2－1，又直线x ＋2y －1＝0的斜率为－12，∴f ′(x 0)＝3x 20－1＝2，∴x 20＝1，∴x 0＝±1，又切点P (x 0，y 0)在y ＝f (x )上，∴y 0＝x 30－x 0＋3，∴当x 0＝1时，y 0＝3；当x 0＝－1时，y 0＝3．∴切点P 为(1，3)或(－1，3)．(8) (2019ꞏ江苏)在平面直角坐标系xOy 中，点A 在曲线y ＝ln x 上，且该曲线在点A 处的切线经过点(－e ，－1)(e 为自然对数的底数)，则点A 的坐标是________．答案 (e ，1) 解析 设A (m ，n )，则曲线y ＝ln x 在点A 处的切线方程为y －n ＝1m (x －m )．又切线过点(－e ，－1)，所以有n ＋1＝1m (m ＋e)．再由n ＝ln m ，解得m ＝e ，n ＝1．故点A 的坐标为(e ，1)．(9)设函数f (x )＝x 3＋(a －1)ꞏx 2＋ax ，若f (x )为奇函数，且函数y ＝f (x )在点P (x 0，f (x 0))处的切线与直线x ＋y ＝0垂直，则切点P (x 0，f (x 0))的坐标为 ．答案 (0，0) 解析 ∵f (x )＝x 3＋(a －1)x 2＋ax ，∴f ′(x )＝3x 2＋2(a －1)x ＋a ．又f (x )为奇函数，∴f (－x )＝－f (x )恒成立，即－x 3＋(a －1)x 2－ax ＝－x 3－(a －1)x 2－ax 恒成立，∴a ＝1，f ′(x )＝3x 2＋1，3x 20＋1＝1，x 0＝0，f (x 0)＝0，∴切点P (x 0，f (x 0))的坐标为(0，0)．(10)函数y ＝x －1x ＋1在点(0，－1)处的切线与两坐标轴围成的封闭图形的面积为( )A ．18B ．14C ．12D ．1答案 B 解析 ∵y ＝x －1x ＋1，∴y ′＝(x ＋1)－(x －1)(x ＋1)2＝2　x ＋1　2，∴k ＝y ′|x ＝0＝2，∴切线方程为y ＋1＝2(x －0)，即y ＝2x －1，令x ＝0，得y ＝－1；令y ＝0，得x ＝12，故所求的面积为12×1×12＝14．(11)曲线y ＝x 2－ln x 上的点到直线x －y －2＝0的最短距离是 ． 答案 2 解析 设曲线在点P (x 0，y 0)(x 0>0)处的切线与直线x －y －2＝0平行，则0|x x y '＝＝12x x x x 0=⎛⎫- ⎪⎝⎭＝2x 0－1x 0＝1．∴x 0＝1，y 0＝1，则P (1，1)，则曲线y ＝x 2－ln x 上的点到直线x －y －2＝0的最短距离d ＝|1－1－2|12＋(－1)2＝2． 【对点训练】1．设点P 是曲线y ＝x 3－3x ＋23上的任意一点，则曲线在点P 处切线的倾斜角α的取值范围为( )A ．⎣⎡⎦⎤0，π2∪⎣⎡⎭⎫5π6，πB ．⎣⎡⎭⎫2π3，πC ．⎣⎡⎭⎫0，π2∪⎣⎡⎭⎫2π3，πD ．⎝⎛⎦⎤π2，5π6 1．答案 C 解析 y ′＝3x 2－3，∴y ′≥－3，∴tan α≥－3，又α∈[0，π)，故α∈⎣⎡⎭⎫0，π2∪⎣⎡⎭⎫2π3，π，故 选C ．2．函数f (x )＝e x ＋1x 在x ＝1处的切线方程为 ．2．答案 y ＝(e －1)x ＋2 解析 f ′(x )＝e x －1x 2，∴f ′(1)＝e －1，又f (1)＝e ＋1，∴切点为(1，e ＋1)，切线斜率k ＝f ′(1)＝e －1，即切线方程为y －(e ＋1)＝(e －1)(x －1)，即y ＝(e －1)x ＋2．3．(2019ꞏ全国Ⅰ)曲线y ＝3(x 2＋x )e x 在点(0，0)处的切线方程为________．3．答案 y ＝3x 解析 y ′＝3(2x ＋1)e x ＋3(x 2＋x )e x ＝3e x (x 2＋3x ＋1)，所以曲线在点(0，0)处的切线的斜率k ＝e 0×3＝3，所以所求切线方程为y ＝3x ．4．曲线f (x )＝1－2ln x x在点P (1，f (1))处的切线l 的方程为( ) A ．x ＋y －2＝0 B ．2x ＋y －3＝0 C ．3x ＋y ＋2＝0 D ．3x ＋y －4＝04．答案 D 解析 因为f (x )＝1－2ln x x f ′(x )＝－3＋2ln x x 2．又f (1)＝1，且f ′(1)＝－3，故所求切线方 程为y －1＝－3(x －1)，即3x ＋y －4＝0．5．(2019ꞏ全国Ⅱ)曲线y ＝2sin x ＋cos x 在点(π，－1)处的切线方程为( )A ．x －y －π－1＝0B ．2x －y －2π－1＝0C ．2x ＋y －2π＋1＝0D ．x ＋y －π＋1＝05．答案 C 解析 设y ＝f (x )＝2sin x ＋cos x ，则f ′(x )＝2cos x －sin x ，∴f ′(π)＝－2，∴曲线在点(π，－1)处的切线方程为y －(－1)＝－2(x －π)，即2x ＋y －2π＋1＝0．故选C ．6．(2019ꞏ天津)曲线y ＝cos x －x 2(0，1)处的切线方程为________．6．答案 y ＝－12x ＋1 解析 y ′＝－sin x －12，将x ＝0代入，可得切线斜率为－12．所以切线方程为y －1＝－12x ，即y ＝－12x ＋1．7．已知f (x )＝x ⎝⎛⎭⎫e x ＋a e x 为奇函数(其中e 是自然对数的底数)，则曲线y ＝f (x )在x ＝0处的切线方程为 ． 7．答案 2x －y ＝0 解析 ∵f (x )为奇函数，∴f (－1)＋f (1)＝0，即e ＋a e －1e －a e ＝0，解得a ＝1，f (x )＝x ⎝⎛⎭⎫e x ＋1e x ，∴f ′(x )＝⎝⎛⎭⎫e x ＋1e x ＋x ⎝⎛⎭⎫e x －1e x ，∴曲线y ＝f (x )在x ＝0处的切线的斜率为2，又f (0)＝0，∴曲线y ＝f (x )在x ＝0处的切线的方程为2x －y ＝0．8．已知曲线y ＝13x 3上一点P ⎝⎛⎭⎫2，83，则过点P 的切线方程为________．8．答案 3x －3y ＋2＝0或12x －3y －16＝0 解析 设切点坐标为⎝⎛⎭⎫x 0，13x 30，由y ′＝⎝⎛⎭⎫13x 3′＝x 2，得y ′|x ＝x 0 ＝x 20，即过点P 的切线的斜率为x 20，又切线过点P ⎝⎛⎭⎫2，83，若x 0≠2，则x 20＝13x 30－83x 0－2，解得x 0＝－1，此时切线的斜率为1；若x 0＝2，则切线的斜率为4．故所求的切线方程是y －83＝x －2或y －83＝4(x －2)，即3x －3y ＋2＝0或12x －3y －16＝0．9．已知函数f (x )＝x ln x ，若直线l 过点(0，－1)，并且与曲线y ＝f (x )相切，则直线l 的方程为 ． 9．答案 x －y －1＝0 解析 ∵点(0，－1)不在曲线f (x )＝x ln x 上，∴设切点为(x 0，y 0)．又∵f ′(x )＝1＋ln x ，∴直线l 的方程为y ＋1＝(1＋ln x 0)x ．∴由⎩⎪⎨⎪⎧y 0＝x 0ln x 0，y 0＋1＝(1＋ln x 0)x 0，解得x 0＝1，y 0＝0．∴直线l 的方程为y ＝x －1，即x －y －1＝0．10．设函数f (x )＝f ′⎝⎛⎭⎫12x 2－2x ＋f (1)ln x ，曲线f (x )在(1，f (1))处的切线方程是( )A ．5x －y －4＝0B ．3x －y －2＝0C ．x －y ＝0D ．x ＝110．答案 A 解析 因为f (x )＝f ′⎝⎛⎭⎫12x 2－2x ＋f (1)ln x ，所以f ′(x )＝2f ′⎝⎛⎭⎫12x －2＋f （1）x ．令x ＝12得f ′⎝⎛⎭⎫12＝2f ′⎝⎛⎭⎫12 ×12－2＋2f (1)，即f (1)＝1．又f (1)＝f ′⎝⎛⎭⎫12－2，所以f ′⎝⎛⎭⎫12＝3，所以f ′(1)＝2f ′⎝⎛⎭⎫12－2＋f (1)＝6－2＋1＝5．所以曲线在点(1，f (1))处的切线方程为y －1＝5(x －1)，即5x －y －4＝0．11．我国魏晋时期的科学家刘徽创立了“割圆术”，实施“以直代曲”的近似计算，用正n 边形进行“内外夹逼”的办法求出了圆周率π的精度较高的近似值，这是我国最优秀的传统科学文化之一．借用“以直代曲”的近似计算方法，在切点附近，可以用函数图象的切线近似代替在切点附近的曲线来近似计算．设f (x )＝ln(1＋x )，则曲线y ＝f (x )在点(0，0)处的切线方程为________，用此结论计算ln2 022－ln2 021≈________．11．答案 y ＝x 12 021 解析 函数f (x )＝ln(1＋x )，则f ′(x )＝11＋x，f ′(0)＝1，f (0)＝0，∴切线方程为y ＝x ．∴ ln2 022－ln2 021＝ln ⎝⎛⎭⎫1＋12 021＝f ⎝⎛⎭⎫12 021，根据以直代曲，x ＝12 021也非常接近切点x ＝0．∴可以将x ＝12 021代入切线近似代替f ⎝⎛⎭⎫12 021，即f ⎝⎛⎭⎫12 021≈12 021． 12．曲线f (x )＝x ＋ln x 在点(1，1)处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为( )A ．2B ．32C ．12D ．1412．答案 D 解析 f ′(x )＝1＋1x ，则f ′(1)＝2，故曲线f (x )＝x ＋ln x 在点(1，1)处的切线方程为y －1＝2(x－1)，即y ＝2x －1，此切线与两坐标轴的交点坐标分别为(0，－1)，⎝⎛⎭⎫12，0，则切线与坐标轴围成的三角形的面积为12×1×12＝14，故选D ．13．已知曲线y ＝133＋43．(1)求曲线在点P (2，4)处的切线方程；(2)求曲线过点P (2，4)的切线方程．13．解析 (1)∵P (2，4)在曲线y ＝13x 3＋43上，且y ′＝x 2，∴在点P (2，4)处的切线的斜率为y ′|x ＝2＝4．∴曲线在点P (2，4)处的切线方程为y －4＝4(x －2)，即4x －y －4＝0．(2)设曲线y ＝13x 3＋43与过点P (2，4)的切线相切于点A ⎝⎛⎭⎫x 0，13x 30＋43，则切线的斜率为y ′|x ＝x 0＝x 20． ∴切线方程为y －⎝⎛⎭⎫13x 30＋43＝x 20(x －x 0)，即y ＝x 20ꞏx －23x 30＋43． ∵点P (2，4)在切线上，∴4＝2x 20－23x 30＋43，即x 30－3x 20＋4＝0，∴x 30＋x 20－4x 20＋4＝0， ∴x 20(x 0＋1)－4(x 0＋1)(x 0－1)＝0，∴(x 0＋1)(x 0－2)2＝0，解得x 0＝－1或x 0＝2，故所求的切线方程为x －y ＋2＝0或4x －y －4＝0．14．设函数f (x )＝ax －b x ，曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程为7x －4y －12＝0．(1)求f (x )的解析式；(2)证明曲线f (x )上任一点处的切线与直线x ＝0和直线y ＝x 所围成的三角形面积为定值，并求此定值．14．解析 (1)方程7x －4y －12＝0可化为y ＝74x －3，当x ＝2时，y ＝12．又f ′(x )＝a ＋b x 2，于是⎩⎨⎧2a －b 2＝12，a ＋b 4＝74，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1，b ＝3.故f (x )＝x －3x (2)设P (x 0，y 0)为曲线上任一点，由y ′＝1＋3x 2知曲线在点P (x 0，y 0)处的切线方程为y －y 0＝⎝⎛⎭⎫1＋3x 20(x －x 0)， 即y －⎝⎛x 0－3x 0＝⎝⎛⎭⎫1＋3x 20(x －x 0)．令x ＝0，得y ＝－6x 0， 从而得切线与直线x ＝0的交点坐标为⎝⎛⎭⎫0，－6x 0． 令y ＝x ，得y ＝x ＝2x 0，从而得切线与直线y ＝x 的交点坐标为(2x 0，2x 0)．所以点P (x 0，y 0)处的切线与直线x ＝0，y ＝x 所围成的三角形的面积为S ＝12⎪⎪⎪⎪－6x 0|2x 0|＝6． 故曲线y ＝f (x )上任一点处的切线与直线x ＝0，y ＝x 所围成的三角形面积为定值，且此定值为6． 15．(2021ꞏ全国乙)已知函数f (x )＝x 3－x 2＋ax ＋1．(1)讨论f (x )的单调性；(2)求曲线y ＝f (x )过坐标原点的切线与曲线y ＝f (x )的公共点的坐标．15．解析 (1)由题意知f (x )的定义域为R ，f ′(x )＝3x 2－2x ＋a ，对于f ′(x )＝0，Δ＝(－2)2－4×3a ＝4(1－3a )．①当a ≥13时，Δ≤0，f ′(x )≥0在R 上恒成立，所以f (x )在R 上单调递增；②当a <13时，令f ′(x )＝0，即3x 2－2x ＋a ＝0，解得x 1＝1－1－3a 3，x 2＝1＋1－3a 3， 令f ′(x )>0，则x <x 1或x >x 2；令f ′(x )<0，则x 1<x <x 2．所以f (x )在(－∞，x 1)上单调递增，在(x 1，x 2)上单调递减，在(x 2，＋∞)上单调递增．综上，当a ≥13时，f (x )在R 上单调递增；当a <13时，f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，1－1－3a 3上单调递增， 在⎝ ⎛⎭⎪⎫1－1－3a 3，1＋1－3a 3上单调递减，在⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1－3a 3，＋∞上单调递增． (2)记曲线y ＝f (x )过坐标原点的切线为l ，切点为P (x 0，x 30－x 20＋ax 0＋1)．因为f ′(x 0)＝3x 20－2x 0＋a ，所以切线l 的方程为y －(x 30－x 20＋ax 0＋1)＝(3x 20－2x 0＋a )(x －x 0)．由l 过坐标原点，得2x 30－x 20－1＝0，解得x 0＝1，所以切线l 的方程为y ＝(1＋a )x ．由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝(1＋a )x ，y ＝x 3－x 2＋ax ＋1解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝1＋a 或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－1，y ＝－1－a . 所以曲线y ＝f (x )过坐标原点的切线与曲线y ＝f (x )的公共点的坐标为(1，1＋a )和(－1，－1－a )． 考点二 求参数的值(范围)【方法总结】处理与切线有关的参数问题，通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程并解出参数：①切点处的导数是切线的斜率；②切点在切线上；③切点在曲线上．注意：曲线上横坐标的取值范围；谨记切点既在切线上又在曲线上．【例题选讲】[例1](1)已知曲线f (x )＝ax 3＋ln x 在(1，f (1))处的切线的斜率为2，则实数a 的值是________．答案 13 解析 f ′(x )＝3ax 2＋1x ，则f ′(1)＝3a ＋1＝2，解得a ＝13．(2)若函数f (x )＝ln x ＋2x 2－ax 的图象上存在与直线2x －y ＝0平行的切线，则实数a 的取值范围是 ．答案 [2，＋∞) 解析 直线2x －y ＝0的斜率k ＝2，又曲线f (x )上存在与直线2x －y ＝0平行的切线，∴f ′(x )＝1x ＋4x －a ＝2在(0，＋∞)内有解，则a ＝4x ＋1x －2，x >0．又4x ＋1x ≥24x ꞏ1x ＝4，当且仅当x ＝12时取“＝”．∴a ≥4－2＝2．∴a 的取值范围是[2，＋∞)． (3)设函数f (x )＝a ln x ＋bx 3的图象在点(1，－1)处的切线经过点(0，1)，则a ＋b 的值为 ．答案 0 解析 依题意得f ′(x )＝a x ＋3bx 2，于是有⎩⎪⎨⎪⎧ f (1)＝－1，f ′(1)＝1＋10－1，即⎩⎪⎨⎪⎧ b ＝－1，a ＋3b ＝－2，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1，b ＝－1，2．设曲线y ＝e ax －ln(x ＋1)在x ＝0处的切线方程为2x －y ＋1＝0，则a ＝( )A ．0B ．1C ．2D ．32．答案 D 解析 ∵y ＝e ax －ln(x ＋1)，∴y ′＝a e ax －1x ＋1，∴当x ＝0时，y ′＝a －1．∵曲线y ＝e ax －ln(x ＋1)在x ＝0处的切线方程为2x －y ＋1＝0，∴a －1＝2，即a ＝3．故选D ．3．若曲线f (x )＝x 3－x ＋3在点P 处的切线平行于直线y ＝2x －1，则P 点的坐标为( )A ．(1，3)B ．(－1，3)C ．(1，3)或(－1，3)D ．(1，－3)3．答案 C 解析 f ′(x )＝3x 2－1，令f ′(x )＝2，则3x 2－1＝2，解得x ＝1或x ＝－1，∴P (1，3)或(－1，3)，经检验点(1，3)，(－1，3)均不在直线y ＝2x －1上，故选C ．4．函数f (x )＝ln x ＋ax 的图象存在与直线2x －y ＝0平行的切线，则实数a 的取值范围是 ．4．答案 (－∞，2) 解析 由题意知f ′(x )＝2在(0，＋∞)上有解．所以f ′(x )＝1x a ＝2在(0，＋∞)上有解，则a ＝2－1x ．因为x ＞0，所以2－1x 2，所以a 的取值范围是(－∞，2)．5．已知函数f (x )＝x cos x ＋a sin x 在x ＝0处的切线与直线3x －y ＋1＝0平行，则实数a 的值为 ． 5．答案 2 解析 f ′(x )＝cos x ＋x ꞏ(－sin x )＋a cos x ＝(1＋a )cos x －x sin x ，∴f ′(0)＝1＋a ＝3，∴a ＝2． 6．已知函数f (x )＝x 3＋ax ＋b 的图象在点(1，f (1))处的切线方程为2x －y －5＝0，则a ＝________；b ＝________． 6．答案 －1 －3 解析 由题意得f ′(x )＝3x 2＋a ，则由切线方程得⎩⎪⎨⎪⎧f (1)＝1＋a ＋b ＝2×1－5，f ′(1)＝3＋a ＝2，解得a ＝ －1，b ＝－3．7．若函数f (x )＝ax －3x 的图象在点(1，f (1))处的切线过点(2，4)，则a ＝________．7．答案 2 解析 f ′(x )＝a ＋3x 2，f ′(1)＝a ＋3，f (1)＝a －3，故f (x )的图象在点(1，a －3)处的切线方程为y－(a －3)＝(a ＋3)(x －1)，又切线过点(2，4)，所以4－(a －3)＝a ＋3，解得a ＝2．8．若曲线y ＝e x 在x ＝0处的切线也是曲线y ＝ln x ＋b 的切线，则b ＝( )A ．－1B ．1C ．2D ．e8．答案 C 解析 y ＝e x 的导数为y ′＝e x ，则曲线y ＝e x 在x ＝0处的切线斜率k ＝1，则曲线y ＝e x 在x＝0处的切线方程为y －1＝x ，即y ＝x ＋1．设y ＝x ＋1与y ＝ln x ＋b 相切的切点为(m ，m ＋1)．又y ′＝1x ，则1m ＝1，解得m ＝1．所以切点坐标为(1，2)，则2＝b ＋ln 1，得b ＝2．9．曲线y ＝(ax ＋1)e x 在点(0，1)处的切线与x 轴交于点⎝⎛⎭⎫－12，0，则a ＝ ； 9．答案 1 解析 y ′＝e x (ax ＋1＋a )，所以y ′|x ＝0＝1＋a ，则曲线y ＝(ax ＋1)e x 在(0，1)处的切线方程为y＝(1＋a )x ＋1，又切线与x 轴的交点为⎝⎛⎭⎫－12，0，所以0＝(1＋a )×⎝⎛⎭⎫－12＋1，解得a ＝1． 10．过点M (－1，0)引曲线C ：y ＝2x 3＋ax ＋a 的两条切线，这两条切线与y 轴分别交于A 、B 两点，若|MA |＝|MB |，则a ＝ ．10．答案 －274 解析 设切点坐标为(t ，2t 3＋at ＋a )，∵y ′＝6x 2＋a ，∴6t 2＋a ＝2t 3＋at ＋a t ＋1，即4t 3＋6t 2＝0，解得t ＝0或t ＝－32，∵|MA |＝|MB |，∴两切线的斜率互为相反数，即2a ＋6×⎝⎛⎭⎫－322＝0，解得a ＝－274．11．已知曲线C ：f (x )＝x 3－3x ，直线l ：y ＝ax －3a ，则a ＝6是直线l 与曲线C 相切的( )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 11．答案 A 解析 因为曲线C ：f (x )＝x 3－3x ，所以f ′(x )＝3x 2－3．设直线l 与曲线C 相切，且切点的横坐标为x 0，则切线方程为y ＝(3x 20－3)x －2x 30，所以⎩⎨⎧ 3x 20－3＝a ，2x 30＝3a ，解得⎩⎨⎧ x 0＝3，a ＝6或⎩⎨⎧ x 0＝－32，a ＝－34，所以a ＝6是直线l 与曲线C 相切的充分不必要条件，故选A ．12．已知点M 是曲线y ＝13x 3－2x 2＋3x ＋1上任意一点，曲线在M 处的切线为l ，求：(1)斜率最小的切线方程；(2)切线l 的倾斜角α的取值范围．12．解析 (1)y ′＝x 2－4x ＋3＝(x －2)2－1≥－1，∴当x ＝2时，y ′min ＝－1，y ＝53，∴斜率最小的切线过点⎝⎛⎭⎫2，53，斜率k ＝－1，∴切线方程为y －53＝－1×(x －2)，即3x ＋3y －11＝0．(2)由(1)得k ≥－1，∴tan α≥－1，又∵α∈[0，π)，∴α∈⎣⎡⎭⎫0，π2∪⎣⎡⎭⎫3π4，π． 故α的取值范围为⎣⎡⎭⎫0，π2∪⎣⎡⎭⎫3π4，π． 13．已知函数f (x )＝x 3＋(1－a )x 2－a (a ＋2)x ＋b (a ，b ∈R )．(1)若函数f (x )的图象过原点，且在原点处的切线斜率为－3，求a ，b 的值；(2)若曲线y ＝f (x )存在两条垂直于y 轴的切线，求a 的取值范围．13．解析 f ′(x )＝3x 2＋2(1－a )x －a (a ＋2)．(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f (0)＝b ＝0，f ′(0)＝－a (a ＋2)＝－3，解得b ＝0，a ＝－3或a ＝1． (2)因为曲线y ＝f (x )存在两条垂直于y 轴的切线，所以关于x 的方程f ′(x )＝3x 2＋2(1－a )x －a (a ＋2)＝0有两个不相等的实数根，所以Δ＝4(1－a )2＋12a (a ＋2)>0，即4a 2＋4a ＋1>0，所以a ≠－12．所以a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫－∞，－12∪⎝⎛⎭⎫－12，＋∞．14．已知函数f (x )＝13x 3－2x 2＋3x (x ∈R )的图象为曲线C ．(1)求在曲线C 上任意一点切线斜率的取值范围；(2)若在曲线C 上存在两条相互垂直的切线，求其中一条切线与曲线C 的切点的横坐标的取值范围． 14．解析 (1)由题意得f ′(x )＝x 2－4x ＋3，则f ′(x )＝(x －2)2－1≥－1，即曲线C 上任意一点处的切线斜率的取值范围是[－1，＋∞)．(2)设曲线C 的其中一条切线的斜率为k (k ≠0)，则由题意并结合(1)中结论可知⎩⎪⎨⎪⎧ k ≥－1，－1k ≥－1，解得－1≤k <0或k ≥1， 则－1≤x 2－4x ＋3<0或x 2－4x ＋3≥1，解得x ∈(－∞，2－2]∪(1，3)∪[2＋2，＋∞)．。

曲线的切线与法线曲线是数学中的一个重要概念，它描述了在平面上或者空间中由连续的点组成的线段。

在曲线的研究中，切线与法线是两个基本的概念。

本文将讨论曲线的切线与法线，并探讨它们在数学和实际应用中的重要性。

一、切线的定义与性质切线是曲线上某一点的一条特殊直线，它与曲线相切于该点。

切线的性质如下：1. 切线与曲线相切于一个点，在该点上切线与曲线的切点的切线斜率相等。

2. 切线在与曲线相切的点上与曲线的切线方向相同。

切线的斜率可以通过求曲线在该点的导数来计算。

给定一个曲线方程y = f(x)，点P(x0, y0)处的切线斜率可以通过计算f'(x0)来获得。

利用该斜率和点P，我们可以得到切线的方程。

二、法线的定义与性质法线是曲线上某一点的一条垂直于切线的直线。

法线的性质如下：1. 法线与切线垂直，即法线与切线的斜率互为倒数且乘积为-1。

2. 曲线上的每一点都有唯一的垂直于曲线的法线。

法线的斜率可以通过切线的斜率求得，再将其倒数取负即可。

我们可以利用法线的斜率和点P来得到法线的方程。

三、切线与法线的应用切线与法线在数学和实际应用中起着重要的作用。

1. 函数图像的性质分析：通过研究函数图像上每个点处的切线和法线，我们可以获得函数的增减性、拐点和极值等重要信息。

这对于理解函数的行为和解决相关问题非常有帮助。

2. 物体移动的分析：在物理学中，切线和法线被广泛用于分析物体的运动。

例如，当我们研究物体在曲线路径上的运动时，切线和法线可以帮助我们确定物体在每一点的速度和加速度的方向和大小。

3. 工程与建筑设计：在工程和建筑设计中，切线和法线的概念也具有重要意义。

例如，曲线道路的设计中，我们需要考虑车辆在各个点上的行驶方向，这可以通过曲线的切线方向得到。

同样地，在建筑设计中，法线可以被用来确定建筑物表面的法线方向，以确保光线的合理照明。

四、总结切线与法线是曲线研究中的重要概念，它们能够提供关于曲线性质和物体运动的重要信息。

高中数学专题求曲线的切线方程中的参数，
先表示出切线方程
曲线的切线方程是一种很常见的数学概念，它可以用来预测在不同情况下某个函数的切线方程。

它的公式形式通常为：y=kx+b,其中，k和b是参数。

k参数对应的是斜率，也就是说，如果x发生变化，那么y就会根据k值发生变化。

它可以确定一条曲线的斜率，如果斜率为正代表
曲线是向上凸起，如果斜率为负代表曲线是向下凹陷。

例如，如果k=3,当x变化了1时，y就会变化3。

b参数是偏移量，它可以决定函数在y轴上的位置，如果将b参数设置为正数，那么函数就会向上偏移，如果将b参数设置为负数，
那么函数就会向下偏移，偏移量的值代表了函数在y轴上的位置。

例如，如果b=2,当x变化了1时，y就会变化2。

根据曲线上某一点（x1, y1）以及斜率m能够求出k和b的值，即：k=(y1-b)/x1； b=y1-k*x1。

这种求解的方法也称为求解点斜式的参数，用它来求出一条曲线的切线方程参数。

举个例子，如果曲线上有一个点（1,3），其斜率是2，那么k和b的值分别为：k = (3 - b) / 1 = 2； b = 3 - 2 × 1 = 1。

因此，这条曲线的切线方程为：y = 2x + 1。

曲线的切线方程是高中数学的一个核心概念，其正确求解切线方程的参数能够帮助我们更好地理解数学中的概念。

求曲线的切线方程
参数，除了可以使用点斜式外，还可以使用平方差法、泰勒公式等，
并有许多其他的数学方法可以求解切线方程参数。

第1讲 曲线的切线1. 曲线的切线及切线方程是高考中的一个重要考点，曲线的切线与直线与二次曲线相切的区别：曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个，而直线与二次曲线相切则只有一个公共点．2. 高考中涉及曲线的切线，往往有如下题型：一是直接求切线的方程；二是通过曲线的切线求相关的参数；三是求切点的坐标或公切线等．1. (2018·苏州期中调研)已知曲线f(x)＝ax 3＋ln x 在(1，f (1))处的切线的斜率为2，则实数a 的值是________．答案：13解析：因为f ′(x )＝3ax 2＋1x ，所以f ′(1)＝3a ＋1＝2，解得a ＝13.2. (2018·南通一调)若曲线y ＝xln x 在x ＝1与x ＝t 处的切线互相垂直，则实数t 的值为________．答案：e －2解析：因为y ′＝1＋ln x ，所以当x ＝1时，y ′＝1，当x ＝t 时，y ′＝1＋ln t ．因为曲线y ＝x ln x 在x ＝1与x ＝t 处的切线互相垂直，所以1·(1＋ln t )＝－1，得t ＝e －2.3. 已知曲线y ＝x 24－3ln x 的一条切线的斜率为12，则切点的横坐标为________．答案：3解析：已知曲线y ＝x 24－3ln x (x >0)的一条切线的斜率为12，由y ′＝12x －3x ＝12，得x ＝3(x＝－2舍去)．4. (2018·淮安期中)已知函数f(x)＝x 3.设曲线y ＝f(x)在点P(x 1，f(x 1))处的切线与该曲线交于另一点Q(x 2，f(x 2))，记f′(x)为函数f(x)的导数，则f ′（x 1）f′（x 2）的值为________．答案：14解析：设点P(x 1，x 31)，曲线y ＝f(x)在点P(x 1，x 31)处的切线方程为y ＝3x 21x －2x 31，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝3x 21x －2x 31，y ＝x 3，解得Q(－2x 1，－8x 31)，所以x 2＝－2x 1，所以f ′（x 1）f′（x 2）＝3x 213x 22＝14., 一) 求切线的方程, 1) 已知点M 是曲线y ＝13x 3－2x 2＋3x ＋1上任意一点，曲线在M 处的切线为l.(1) 求斜率最小的切线方程；(2) 求切线l 的倾斜角α的取值范围．解：(1) y′＝x 2－4x ＋3＝(x －2)2－1≥－1，所以当x ＝2时，y ′＝－1，y ＝53，所以斜率最小的切线过点(2，53)，斜率k ＝－1，所以切线方程为3x ＋3y －11＝0.(2) 由(1)得k ≥－1，所以tan α≥－1.因为α∈[0，π)，所以α∈[0，π2)∪[3π4，π)．故α的取值范围是[0，π2)∪[3π4，π)．点评：求切线方程的方法：① 求曲线在点P 处的切线，则表明点P 是切点，只需求出函数在点P 处的导数，然后利用点斜式写出切线方程；② 求曲线过点P 的切线，则点P 不一定是切点，应先设出切点坐标，然后列出切点坐标的方程解出切点坐标，进而写出切线方程．(2018·济南一模)已知曲线f (x )＝ln x 的切线经过原点，则此切线的斜率为________．答案：1e解析：因为f (x )＝ln x ，x ∈(0，＋∞)，所以f ′(x )＝1x.设切点P (x 0，ln x 0)，则切线的斜率为k ＝f ′(x 0)＝1x 0＝k OP ＝ln x 0x 0.所以ln x 0＝1，所以x 0＝e ，所以k ＝1x 0＝1e., 二) 利用导数的几何意义求参数的值, 2) 已知函数f(x)＝e x ，g (x )＝x －m ，m ∈R. (1) 若曲线y ＝f (x )与直线y ＝g (x )相切，求实数m 的值； (2) 若h (x )＝f (x )·g (x )，求h (x )在[0，1]上的最大值．解：(1) 设曲线f (x )＝e x 与g (x )＝x －m 相切于点P (x 0，y 0)，由f ′(x )＝e x 知e x 0＝1，解得x 0＝0，可求得点P 为(0，1)，代入g (x )＝x －m ，得m ＝－1.(2) 因为h (x )＝(x －m )e x ，所以h ′(x )＝e x ＋(x －m )e x ＝[x －(m －1)]e x ，x ∈[0，1]． ① 当m －1≤0，即m ≤1时，h ′(x )≥0，此时h (x )在[0，1]上单调递增，所以h (x )max＝h (1)＝(1－m )e.② 当0<m －1<1，即1<m <2时，当x ∈(0，m －1)时，h ′(x )<0，h (x )单调递减， 当x ∈(m －1，1)时，h ′(x )>0，h (x )单调递增，h (0)＝－m ，h (1)＝(1－m )e.(ⅰ) 当－m ≥(1－m )e ，即ee －1≤m <2时，h (x )max ＝h (0)＝－m ；(ⅱ) 当－m <(1－m )e ，即1<m <ee －1时，h (x )max ＝h (1)＝(1－m )e.③ 当m －1≥1，即m ≥2时，h ′(x )≤0，此时h (x )在[0，1]上单调递减，所以h (x )max＝h (0)＝－m .综上，当m <e e －1时，h (x )max ＝(1－m )e ；当m ≥ee －1时，h (x )max ＝－m .点评：处理与切线有关的参数问题，通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程并解出参数：① 切点处的导数是切线的斜率；② 切点在切线上；③ 切点在曲线上．设函数f (x )＝x 3＋ax 2－9x －1(a <0)，若曲线y ＝f (x )的斜率最小的切线与直线12x ＋y ＝6平行．(1) 求a 的值；(2) 求此切线方程．解：(1) 由题得f ′(x )＝3x 2＋2ax －9＝3(x ＋a 3)2－9－a 23，即当x ＝－a 3时f ′(x )取得最小值－9－a23.因为斜率最小的切线与直线12x ＋y ＝6平行，所以－9－a 23＝－12，解得a ＝±3.由题设a <0，所以a ＝－3.(2) 由(1)知，切点坐标为(1，－12)， 所以切线方程为y ＋12＝－12(x －1)， 即12x ＋y ＝0., 三) 公切线问题, 3) 已知f(x)＝ln x ，g (x )＝12x 2＋mx ＋72(m ＜0)，直线l 与函数f (x )，g (x )的图象都相切，且与f (x )图象的切点为(1，f (1))，则m ＝________．答案：－2解析：因为f ′(x )＝1x，所以直线l 的斜率为k ＝f ′(1)＝1.又f (1)＝0，所以直线l 的方程为y ＝x －1.g ′(x )＝x ＋m ，设直线l 与g (x )的图象的切点为(x 0，y 0)， 则有x 0＋m ＝1，y 0＝x 0－1.因为y 0＝12x 20＋mx 0＋72(m ＜0)，解得m ＝－2(m ＝4舍去)．曲线y ＝－1x(x ＜0)与曲线y ＝ln x 的公切线(切线相同)的条数为________．答案：1解析：设公切线切曲线y ＝－1x(x ＜0)与曲线y ＝ln x 的切点分别为(x 1，y 1)，(x 2，y 2)，则切线方程为y ＋1x 1＝1x 21(x －x 1)，y －ln x 2＝1x 2(x －x 2)，它们是同一方程，因此对应系数相等，得x 2＝x 21，2x 1＝1－ln x 2，则2x 1＝1－2ln(－x 1)．由于函数y ＝－2x ＋1，y ＝2ln(－x )的图象仅有一个交点，则2x 1＝1－2ln(－x 1)仅有一个零点，则(x 1，y 1)，(x 2，y 2)均唯一确定，即公切线的条数为1., 四) 曲线的切线的综合应用, 4) 函数y ＝f(x)图象上不同两点M(x 1，y 1)，N(x 2，y 2)处的切线的斜率分别是k M ，k N ，规定φ(M ，N)＝|k M －k N |MN(MN 为线段MN 的长度)叫做曲线y ＝f(x)在点M 与点N 之间的“弯曲度”．设曲线f(x)＝x 3＋2上不同两点M(x 1，y 1)，N(x 2，y 2)，且x 1x 2＝1，则φ(M ，N)的取值范围是________．答案：⎝⎛⎭⎫0，3105解析：f′(x)＝3x 2， 设x 1＋x 2＝t(|t|>2)，则φ(M ，N)＝|3x 21－3x 22|（x 1－x 2）2＋（x 31＋2－x 32－2）2＝|3x 21－3x 22|（x 1－x 2）2[1＋（x 21＋x 1x 2＋x 22）2]＝3|x 1－x 2|·|x 1＋x 2||x 1－x 2|1＋[（x 1＋x 2）2－x 1x 2]2＝3|x 1＋x 2|1＋[（x 1＋x 2）2－1]2＝3|t|1＋（t 2－1）2＝3t 2＋2t2－2. 设g(x)＝x ＋2x ，x>4，则g′(x)＝1－2x2>0，所以g(x)在(4，＋∞)上单调递增，所以g(x)>g(4)＝92.所以t 2＋2t 2－2>52，所以0<φ(M ，N)<3105.设函数f(x)＝ax ＋1x ＋b(a ，b ∈Z)，曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程为y ＝3. (1) 求f (x )的解析式；(2) 证明函数y ＝f (x )的图象是一个中心对称图形，并求其对称中心．(1) 解：f ′(x )＝a －1（x ＋b ）2，于是⎩⎨⎧2a ＋12＋b ＝3，a －1（2＋b ）2＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1，b ＝－1或⎩⎨⎧a ＝94，b ＝－83.因为a ，b ∈Z ，故f (x )＝x ＋1x －1.(2) 证明：已知函数y 1＝x ，y 2＝1x都是奇函数，所以函数g (x )＝x ＋1x 也是奇函数，其图象是以原点为中心的中心对称图形．而f (x )＝x －1＋1x －1＋1，故函数f (x )的图象是以点(1，1)为中心的中心对称图形．1. (2018·天津卷)已知函数f(x)＝e xln x ，f ′(x )为f (x )的导函数，则f ′(1)的值为________． 答案：e 2. (2017·天津卷)已知a ∈R ，设函数f (x )＝ax －ln x 的图象在点(1，f (1))处的切线为l ，则l 在y 轴上的截距为________．答案：1解析：因为f ′(x )＝a －1x，所以f ′(1)＝a －1.又f (1)＝a ，所以函数f (x )＝ax －ln x 的图象在点(1，f (1))处的切线l 的方程为y －a ＝(a －1)(x －1)，整理得y ＝(a －1)x ＋1，所以切线l 在y 轴上的截距为1.3. (2018·全国卷Ⅰ)设函数f(x)＝x 3＋(a －1)x 2＋ax.若f(x)为奇函数，则曲线y ＝f(x)在点(0，0)处的切线方程为________．答案：y ＝x解析：因为f(x)＝x 3＋(a －1)x 2＋ax ＝x[x 2＋(a －1)x ＋a]为奇函数，设g(x)＝x 2＋(a －1)x ＋a ，则g(x)为偶函数，故a －1＝0，则a ＝1.设f(x)＝x 3＋x ，从而f ′(x)＝3x 2＋1，切线斜率k ＝f′(0)＝1，因此切线方程为y ＝x.4. (2018·全国卷Ⅲ)曲线y ＝(ax ＋1)e x 在点(0，1)处的切线的斜率为－2，则a ＝________． 答案：－3解析：f ′(x )＝a e x ＋(ax ＋1)e x ，则f ′(0)＝a ＋1＝－2，所以a ＝－3. 5. (2017·北京卷)已知函数f(x)＝e x cos x －x .(1) 求曲线y ＝f (x )在点(0，f (0))处的切线方程；(2) 求函数f (x )在区间[0，π2]上的最大值和最小值．解：(1) 因为f (x )＝e xcos x －x ，所以f ′(x )＝e x (cos x －sin x )－1，f ′(0)＝0. 因为f (0)＝1，所以曲线y ＝f (x )在点(0，f (0))处的切线方程为y ＝1.(2) 设h (x )＝e x (cos x －sin x )－1，则h ′(x )＝e x (cos x －sin x －sin x －cos x )＝－2e x sin x .当x ∈(0，π2)时，h ′(x )<0，所以h (x )在区间[0，π2]上单调递减，所以对任意x ∈(0，π2]，有h (x )<h (0)＝0，即f ′(x )<0，所以函数f (x )在区间[0，π2]上单调递减．因此f (x )在区间[0，π2]上的最大值为f (0)＝1，最小值为f (π2)＝－π2.(本题模拟高考评分标准，满分14分)已知函数f (x )＝ln x ＋ax 2＋12，g (x )＝x 2＋(b ＋1)x ，a ，b ∈R.(1) 若函数f (x )的图象在点(1，1)处的切线与g (x )的图象也相切，求a ，b 的值； (2) 若不等式f (x )≤0对于任意x ∈(0，＋∞)恒成立，求a 的取值范围． (注：e 是自然对数的底数，e ≈2.718)解：(1) 由f (1)＝a ＋12＝1，得a ＝12，所以f (x )＝ln x ＋12x 2＋12，(2分)所以f ′(x )＝1x＋x ，从而f ′(1)＝2，所以函数f (x )的图象在点(1，1)处的切线方程为y －1＝2(x －1)，即2x －y －1＝0.(4分)联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x －y －1＝0，y ＝x 2＋（b ＋1）x ，消y 得x 2＋(b －1)x ＋1＝0， 由Δ＝(b －1)2－4＝0，得b ＝3或b ＝－1，所以a ＝12，b ＝3或a ＝12，b ＝－1.(8分)(2) 不等式ln x ＋ax 2＋12≤0对于任意x ∈(0，＋∞)恒成立，即为a ≤－ln x ＋12x2对于任意x ∈(0，＋∞)恒成立． 设函数t (x )＝－ln x ＋12x 2，x ∈(0，＋∞)，则t ′(x )＝－1x ·x 2－（ln x ＋12）·2x x 4＝2ln xx3.(10分) 令t ′(x )＝0，得x ＝1，且当0<x <1时，t ′(x )<0；当x >1时，t ′(x )>0， 所以函数t (x )在(0，1)上单调递减，在(1，＋∞)上单调递增，所以t (x )min ＝t (1)＝－12，(12分)所以a ≤－12.故实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤－∞，－12.(14分)1. 曲线y ＝log 2x 在点(1，0)处的切线与坐标轴所围三角形的面积等于________．答案：12ln 2解析：因为y ′＝1x ln 2，所以k ＝1ln 2，所以切线方程为y ＝1ln 2(x －1)，令y ＝0，得x ＝1，令x ＝0，得y ＝－1ln 2，所以所求三角形面积为S ＝12×1×1ln 2＝12ln 2.2. 已知函数f(x)＝x －aln x ，g (x )＝－1＋ax(a ∈R)．(1) 当a ＝1时，求曲线f (x )在x ＝1处的切线方程； (2) 设函数h (x )＝f (x )－g (x )，求函数h (x )的单调区间． 解：(1) f (x )的定义域为(0，＋∞)．当a ＝1时，f (x )＝x －ln x ，f ′(x )＝1－1x ＝x －1x，f (1)＝1，f ′(1)＝0，切点为(1，1)，斜率k ＝0， 所以曲线f (x )在点(1，1)处的切线方程为y ＝1.(2) h (x )＝x ＋1＋ax－a ln x ，h ′(x )＝1－1＋a x 2－a x ＝x 2－ax －（1＋a ）x 2＝（x ＋1）[x －（1＋a ）]x 2.① 当a ＋1>0，即a >－1时，在(0，1＋a )上，h ′(x )<0；在(1＋a ，＋∞)上，h ′(x )>0， 所以h (x )在(0，1＋a )上单调递减，在(1＋a ，＋∞)上单调递增； ② 当1＋a ≤0，即a ≤－1时，在(0，＋∞)上，h ′(x )>0， 所以函数h (x )在(0，＋∞)上单调递增．综上，当a ＞－1时，h (x )在(0，1＋a )上单调递减，在(1＋a ，＋∞)上单调递增；当a ≤－1时，h (x )在(0，＋∞)上单调递增．3. 已知函数f(x)＝e x (ax 2－2x ＋2)，其中a >0.(1) 若曲线y ＝f (x )在x ＝2处的切线与直线x ＋e 2y －1＝0垂直，求实数a 的值； (2) 讨论f (x )的单调性．解： f ′(x )＝e x [ax 2＋(2a －2)x ](a >0)．(1) 由题意得f ′(2)·(－1e 2)＝－1，即e 2(4a ＋4a －4)·(－1e 2)＝－1，解得a ＝58.(2) 令f ′(x )＝0，得x 1＝0，x 2＝2－2aa.① 当0<a <1时，x 2>0，在(－∞，0)和(2－2a a ，＋∞)上，f ′(x )>0；在(0，2－2aa )上，f ′(x )<0，则f (x )的单调增区间为(－∞，0)和(2－2a a ，＋∞)，单调减区间为(0，2－2aa)；② 当a ＝1时，f (x )在R 上单调递增；③ 当a >1时，x 2<0，f (x )的单调增区间为(－∞，2－2a a )和(0，＋∞)，单调减区间为(2－2aa，0)．请使用“课后训练·第6讲”活页练习，及时查漏补缺！。

曲线切线的定义在数学中，曲线切线是指在曲线上某一点处与该点切线相切的直线。

曲线切线是微积分中的重要概念，它能够描述曲线在某一点处的局部特征，如曲线的斜率和方向等。

本文将从曲线切线的定义、切线的斜率以及切线的方向等方面进行详细讲解。

一、曲线切线的定义曲线切线是指在曲线上某一点处与该点切线相切的直线。

换句话说，曲线切线是曲线在该点处的一阶导数。

在数学中，曲线切线的定义是通过求曲线在该点处的切线斜率来确定的。

如果一个曲线在某一点处存在切线，那么这个曲线在该点处就是可导的。

二、切线的斜率切线的斜率是指切线在曲线上某一点处的斜率，它是曲线在该点处的一阶导数。

切线斜率的计算方法是通过求曲线在该点处的导数来计算的。

在图像上，切线斜率可以用斜率公式来表示，即k = (y2 - y1) / (x2 - x1)其中，(x1, y1)和(x2, y2)是曲线上的两个点，k是切线的斜率。

三、切线的方向切线的方向是切线在曲线上某一点处的方向，它是由切线斜率和曲线的方向决定的。

如果切线斜率是正的，那么切线的方向是向上的；如果切线斜率是负的，那么切线的方向是向下的。

如果切线斜率等于零，那么切线的方向是水平的。

在曲线上的某些点，切线的方向可能会发生变化。

这些点被称为拐点。

在拐点处，切线的方向会从向上或向下变为水平或向上或向下。

拐点是曲线的重要特征之一，它可以帮助我们更好地理解曲线的局部性质。

四、应用曲线切线在数学中有广泛的应用，特别是在微积分中。

曲线切线可以帮助我们求出曲线在某一点处的斜率和方向，从而更好地理解曲线的性质和特征。

曲线切线还可以应用于物理学、工程学和计算机科学等领域中，用于描述曲线在某一点处的局部特征。

总之，曲线切线是微积分中的重要概念，它可以帮助我们更好地理解曲线的局部特征。

通过学习曲线切线的定义、切线的斜率以及切线的方向等方面，我们可以更好地掌握微积分的基础知识，为更深入的学习打下坚实的基础。

学霸养成.2020高考数学热点难点必杀技系列—导数用导数研究曲线的切线,是高考的一个热点,内容主要涉及求曲线的斜率与方程、曲线的条数、公切线问题,由切线满足条件求参数或参数范围等,高考中既有基础客观题,也有压轴客观题,时而也会以解答题形式考查.1.【2019全国卷Ⅲ】已知曲线e ln x y a x x =+在点1e a （，）处的切线方程为y =2x +b ,则 A ．e 1a b ==-， B ．a=e,b =1C ．1e 1a b -==，D ．1e a -= ,1b =-【答案】D【解析】e ln xy a x x =+的导数为'e ln 1xy a x =++,又函数e ln xy a x x =+在点(1,e)a 处的切线方程为2y x b =+,可得e 012a ++=,解得1e a -=,又切点为(1,1),可得12b =+,即1b =-．故选D ．2．【2018全国卷Ⅰ】设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为 A ．2y x =- B ．y x =-C ．2y x =D ．y x =【答案】D【解析】通解 因为函数32()(1)f x x a x ax =+-+为奇函数,所以()()f x f x -=-, 所以3232()(1)()()[(1)]x a x a x x a x ax -+--+-=-+-+,所以22(1)0a x -=,因为x ∈R ,所以1a =,所以3()f x x x =+,所以2()31f x x '=+,所以(0)1f '=,所以曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为y x =．故选D ．优解 因为函数32()(1)f x x a x ax =+-+为奇函数,所以(1)(1)0f f -+=,所以11(11)0a a a a -+--++-+=,解得1a =,所以3()=+f x x x ,所以2()31'=+f x x ,所以(0)1f '=,所以曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为y x =．故选D ．3．【2016年全国卷Ⅱ】若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线ln(1)y x =+的 切线,则b = ． 【答案】1ln2-【解析】设y kx b =+与ln 2y x =+和ln(1)y x =+的切点分别为11(,ln 2)x x + 和22(,ln(1))x x +．则切线分别为1111ln 2()y x x x x --=-, 2221ln(1)()1y x x x x -+=-+,化简得111ln 1y x x x =⋅++,()22221ln 111xy x x x x =++-++依题意,()122122111ln 1ln 11x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩,解得112x =,从而1ln 11ln 2b x =+=-．4.【2019全国卷Ⅱ】已知函数()11ln x f x x x -=-+.（1）讨论f (x )的单调性，并证明f (x )有且仅有两个零点；（2）设x 0是f (x )的一个零点，证明曲线y =ln x 在点A (x 0，ln x 0)处的切线也是曲线e xy =的切线.【解析】（1）f （x ）的定义域为（0，1）（1，+∞）．因为212()0(1)f 'x x x =+>-，所以()f x 在（0，1），（1，+∞）单调递增． 因为f （e ）=e 110e 1+-<-，22222e 1e 3(e )20e 1e 1f +-=-=>--，所以f （x ）在（1，+∞）有唯一零点x 1，即f （x 1）=0．又1101x <<，1111111()ln ()01x f x f x x x +=-+=-=-，故f （x ）在（0，1）有唯一零点11x ． 综上，f （x ）有且仅有两个零点．（2）因为0ln 01e x x -=，故点B （–ln x 0，01x ）在曲线y =e x 上．由题设知0()0f x =，即0001ln 1x x x +=-，故直线AB 的斜率0000000000111ln 111ln 1x x x x x k x x x x x x +---===+-----． 曲线y =e x 在点001(ln ,)B x x -处切线的斜率是01x ，曲线ln y x =在点00(,ln )A x x 处切线的斜率也是01x ， 所以曲线ln y x =在点00(,ln )A x x 处的切线也是曲线y =e x 的切线．一、利用导数研究曲线的斜率或倾斜角导数的几何意义是研究曲线的切线的基石,函数y ＝f (x )在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y ＝f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率．也就是说,曲线y ＝f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是()0f x '.【例1】已知f ′(x )是函数f (x )的导函数,如果f ′(x )是二次函数,f ′(x )的图象开口向上,顶点坐标为(1,3),那么曲线y ＝f (x )上任一点处的切线的倾斜角α的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0，π3 B.⎣⎡⎭⎫π3，π2 C.⎝⎛⎦⎤π2，2π3 D.⎣⎡⎭⎫π3，π 【答案】B【分析】把倾斜角范围转化为求斜率范围【解析】依题意得f ′(x )≥3,即曲线y ＝f (x )在任意一点处的切线斜率不小于3,故其倾斜角的取值范围是⎣⎡⎭⎫π3，π2.故选B . 【点评】无论是求斜率或倾斜角,最终都可转化为导数值问题.【对点训练】【安徽省淮南市2019届高三第一次模拟】已知函数()ln f x x x =,若直线l 过点()0,e -,且与曲线()y f x =相切,则直线l 的斜率为( ) A ．2- B ．2C ．e -D ．e【答案】B【解析】函数()ln f x x x =的导数为()'ln 1f x x =+,设切点为(),m n ,则n mlnm =, 可得切线的斜率为1ln k m =+,所以ln 1ln n e m m em m m+++==,解得m e =,1ln 2k e =+=,故选B ． 二、求曲线在某点处的切线求以曲线上的点(x 0,f (x 0))为切点的切线方程的求解步骤：①求出函数f (x )的导数f ′(x )； ②求切线的斜率f ′(x 0)；③写出切线方程y －f (x 0)＝f ′(x 0)(x －x 0),并化简． 【例2】【云南师范大学附属中学2019届高三月考】设()f x 是(,0)(0,)-∞+∞上的偶函数,当0x >时,()ln f x x x =,则()f x 在(1,(1))f --处的切线方程为（ ） A ．01=--y x B ．10x y +-= C ．10x y -+= D ．10x y ++=【答案】D【分析】求得()f x 在0x >时的导函数,根据偶函数的定义可求得在1x =-处的导函数；根据点斜式即可求得切线方程.【解析】当0x >时,()ln f x x x =,则'()ln 1f x x =+,由()f x 是偶函数可得(1)(1)0f f -==,结合图象特征可知'(1)'(1)1f f -=-=-,所以()f x 在(1,(1))f --处的切线方程为0(1)y x -=-+,即10x y ++=,故选D.【点评】求曲线在某点的切线关键是确定切点坐标及切线斜率.【对点训练】【江西省新八校2019届高三第二次联考】若3()3()21f x f x x x +-=++对x R ∈恒成立,则曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程为（ ） A ．5250x y +-= B ．10450x y +-= C ．540x y += D ．204150x y --=【答案】B 【解析】()()3321f x f x x x +-=++……①()()3321f x f x x x ∴-+=--+……②联立①②,解得：()31124f x x x =--+,则()2312f x x '=-- ()11511244f ∴=--+=-,()351122f '=--=-∴切线方程为：()55142y x +=--,即10450x y +-=,故选B三、求曲线过某点的切线求曲线过某点的切线,一般是设出切点(x 0,y 0),解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 0＝f （x 0），y 1－y 0x 1－x 0＝f ′（x 0），得切点(x 0,y 0),进而确定切线方程．【例3】已知函数f (x )＝x 3＋x －16.直线l 为曲线y ＝f (x )的切线,且经过原点,求直线l 的方程及切点坐标. 【分析】设切点为(x 0,y 0),整理出关于0x 的方程,解方程求出切点(x 0,y 0),再用点斜式写出方程.【解析】法一：设切点为(x 0,y 0),则直线l 的斜率为f ′(x 0)＝320x ＋1,∴直线l 的方程为y ＝(320x ＋1)(x －x 0)＋3x ＋x 0－16,又∵直线l 过点(0,0),∴0＝(320x ＋1)(－x 0)＋30x ＋x 0－16,整理得, 30x ＝－8,∴x 0＝－2,∴y 0＝(－2)3＋(－2)－16＝－26,k ＝3×(－2)2＋1＝13. ∴直线l 的方程为y ＝13x ,切点坐标为(－2,－26)． 法二：设直线l 的方程为y ＝kx ,切点为(x 0,y 0), 则k ＝y 0－0x 0－0＝300016x x x +-,又∵k ＝f ′(x 0)＝320x ＋1,∴300016x x x +-＝320x ＋1,解之得x 0＝－2,∴y 0＝(－2)3＋(－2)－16＝－26,k ＝3×(－2)2＋1＝13. ∴直线l 的方程为y ＝13x ,切点坐标为(－2,－26)． 【点评】求解本题的关键是利用切线斜率()10010y y k f x x x -'==-建立方程（其中()11,x y 为切线经过的点）.【对点训练】曲线y ＝14x 2过点⎝⎛⎭⎫4，74 的切线方程为________． 【答案】14x －4y －49＝0或2x －4y －1＝0.【解析】设所求切线与曲线相切于点P ⎝⎛⎭⎫x 0，14x 20.易知y ′＝12x ,则y ′|x ＝x 0＝12x 0.故74－14x 204－x 0＝ 12x 0,整理得x 20－8x 0 ＋ 7 ＝ 0,解得x 0＝7或x 0＝1,所以点P ⎝⎛⎭⎫7，494或P ⎝⎛⎭⎫1，14,由两点式 切线方程为14x －4y －49＝0或2x －4y －1＝0.故填14x －4y －49＝0或2x －4y －1＝0.四、求曲线的切线条数求曲线切线的条数一般是设出切点()(),t f t ,由已知条件整理出关于t 的方程,把切线条数问题转化为关于t 的方程的实根个数问题.【例4】【江西省吉安市2019届高三下学期第一次模拟】已知过点(1,1)P 且与曲线3y x =相切的直线的条数有（ ）． A ．0 B ．1 C ．2 D ．3【答案】C【分析】设切点为()00x ,y ,则300y x =,由于直线l l 经过点（2,1）,可得切线的斜率,再根据导数的几何意义求出曲线在点0x 处的切线斜率,建立关于0x 的方程,通过解方程确定切点个数．【解析】若直线与曲线切于点()()000x ,y x 0≠,则32000000y 1x 1k x x 1x 1x 1--===++--, 又∵2y'3x =,∴200y'x x 3x ==,∴2002x x 10--=,解得0x 1=,01x 2=-, ∴过点()P 1,1与曲线3C :y x =相切的直线方程为3x y 20--=或3x 4y 10-+=, 故选C ．【点评】求解此类问题的关键是把切线条数转化为切点个数,进一步转化为方程实根个数.五、曲线的公切线研究曲线的公切线,一般是分别设出两切点,写出两切线方程,然后再使这两个方程表示同一条直线.【例5】【四川省成都市2019届高三毕业班第二次诊断性检测】已知直线l 即是曲线1:xC y e =的切线,又是曲线2221:4C y e x =的切线,则直线l 在x 轴上的截距为 A ．2 B ．1C ．2eD ．2e -.【答案】B【分析】设出直线l 与两曲线的切点,分别求出两曲线在切点处的切线方程,由斜率与截距相等列式求得切点的横坐标,代入切线方程,则答案可求．【解析】设直线l 与曲线C 1：y ＝e x 的切点为（11xx e ，）,与曲线C 2：y 14=e 2x 2的切点为（222214x e x ，）,由y ＝e x ,得11'|xx x y e ==,由y 14=e 2x 2,得2221'|2x x y e x ==,∴直线l 的方程为()111x xy e e x x -=-,或()2222221142y e x e x x x -=-,则111222222122121142x x x e e x e x e e x e x ⎧=⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,解得x 1＝x 2＝2． ∴直线l 的方程为：y ﹣e 2＝e 2（x ﹣2）,取y ＝0,可得x ＝1． ∴直线l 在x 轴上的截距为1．故选B ．【点评】写出两方程后一般利用斜率与截距分别相等求解,若其中一条曲线为二次函数图象也可利用判别式. 【对点训练】若存在过点(1,0)的直线与曲线y ＝x 3和y ＝ax 2＋154x －9都相切,则a 等于( )A ． －1或－2564B ．－1或214C ．－74或－2564D ．－74或7【答案】A【解析】设过点(1,0)的直线与曲线y ＝x 3相切于点(x 0,x 30),所以切线方程为y －x 30＝3x 20(x －x 0),即y ＝3x 20x －2x 30,又点(1,0)在切线上,则x 0＝0或x 0＝32.当x 0＝0时,由y ＝0与y ＝ax 2＋154x －9相切可得a ＝－2564；当x 0＝32时,由y ＝274x －274与y ＝ax 2＋154x －9相切可得a ＝－1.故选A1．【江西省临川一中2019届高三年级考前模拟】已知曲线ln y x x =+在点()1,1处的切线与抛物线()221y ax a x =+++相切,则a 的值为（ ）A ．0B ．0或8C ．8D ．1【答案】C 【解析】11y x'=+,当1x =时,切线的斜率2k =, 切线方程为()21121y x x =-+=-,因为它与抛物线相切,()22121ax a x x +++=-有唯一解即220ax ax ++=故280a a a ≠⎧⎨-=⎩,解得8a =,故选C. 2．【山西省2019届高三高考考前适应性训练】函数()f x 为偶函数,当BC AP λ=时,()e xf x x =,则曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为（ ）A ．20ex y e ++=B ．20ex y e --=C ．230ex y e +-=D ．230ex y e -+=【答案】A【解析】当BC AP λ=时,()()1x f x x e '=+,故()()12,1f e f e '==.,由函数()f x 为偶函数,所以()y f x =的图像关于y 轴对称,故()()12,1f e f e '-=--=,所求切线方程为：()21y e e x -=-+,即20ex y e ++=.故选A.3．【福建省南平市2019届5月综合质量检查】若直线52y x =与曲线ln(21)y mx x =-+相切于点(0,0)O ,则m =（ ）．A ．0B ．52C ．72D ．92【答案】D【解析】由()ln 21y mx x =-+,得2'21y m x =-+ 因为直线52y x =与曲线()ln 21y mx x =-+相切于点()0,0O 所以522m =-,解得92m =,故选D.4．【山西省太原市2019届高三模拟试题（一)】已知函数()ln f x x x a =+在点(1,(1))f 处的切线经过原点,则实数a （ ） A ．1 B ．0 C ．1eD ．-1【答案】A【解析】()()1,11,f x lnx f ''=+∴=∴切线方程为y x 1a =-+,故0=0-1+a,解a=1 故选A5．【甘肃省白银市靖远县2019届高三第四次联考】若1x =是函数()321f x x x ax =+++的极值点,则曲线()y f x =在点()()00f ，处的切线的斜率为（ ）A ．1-B ．1C ．5-D ．5【答案】C【解析】由题意可知：()232f x x x a '=++,则()150f a '=+=,解得5a =-所以()05k f '==-,故选C6．【2019年甘肃省兰州市高考数学一诊】若点P 是函数y=2sinxsinx cosx+图象上任意一点,直线l 为点P 处的切线,则直线l 斜率的范围是（ ） A ．(),1∞- B ．[]0,1C ．[)1,∞+D ．(]0,1 【答案】C 【解析】∵22sin 2cos (sin cos )2sin (cos sin ),sin cos (sin cos )x x x x x x x y y x x x x '+--=∴=++222cos 2sin 212sin cos 1sin 2x x x x x+==++．∵-1＜sin2x≤1,∴0＜1+sin2x≤2,∴111sin 22x ≥+,则211sin 2y x'=≥+．∴直线l 斜率的范围是[1,+∞）．故选C ．7．【湖北省武汉市2019届高三4月调研】设曲线432:3294C y x x x =--+,在曲线C 上一点()14M -，处的切线记为l ,则切线l 与曲线C 的公共点个数为 A ．1 B ．2 C ．3 D ．4【答案】C 【解析】3212618y xx x '=-- 1261812k =--=-l ∴方程为：()4121y x +=--,即128y x =-+由4323294128y x x x y x ⎧=--+⎨=-+⎩得：4323291240x x x x --+-= 即：()()()212320x x x -+-=11x =,22x =-,323x =,∴曲线C 与l l 的公共点个数为：3个,故选C 。

求曲线（圆、椭圆、抛物线和一般曲线）的切线方程专题一 考纲解析：曲线的切线方程是近几年高考的重点和难点，一般出现在选择、填空和大题等位置。

常出现的题型包括圆的切线方程，椭圆、双曲线、抛物线以及一般曲线的切线方程。

处理方法有用直线与曲线联立∆判别式为零确定相切情况和利用导数几何意义求曲线的切线方程。

二、题型解析题型一 圆的切线方程方法指导：圆切线问题处理步骤首先看点),(000y x P 是在圆上还是圆外：若过圆上一点且与圆相切的切线方程只要一条；若过圆外一点且与圆相切需结合图形分析，过圆外一点且与圆相切要考虑切线斜率是否存在？如果斜率存在一般设切线方程：)(00x x k y y -=-切通过点到切线距离等于圆半径求出切线斜率，最后可通过图形检验切线斜率的正负性。

典例一 过点M （0,5）、N （3，-4）的圆圆心C 在直线：-2x+3y+3=0.求过点H （-2,4）且与圆C 相切的切线方程【解】：根据圆知识点圆内两条相交弦的交点即为圆心，3354-=--=MN k ,M,N 的中点为 （21,23），直线MN 的中垂线为：)23(3121-=-x y ，设圆心坐标为(a,b) 联立方程⎪⎩⎪⎨⎧-=-=++-)23(31210332a b b a 解得圆心坐标（3,1），故圆C 方程：25)1()3(22=-+-y x 如上图所示，H 点在圆外部，其中一条切线方程显然为：x=-2另外一条存在斜率，设为：)2(4+=-x k y ，圆心C(3,1)到直线的距离51|35|2=++=k k d ，解出,158则方程为：8x-15y+16=0,综述切线方程为：x=-2或8x-15y+16=0. 变式训练：(1)（2010年课标全国）圆心在原点且与直线x+y+2=0相切的圆的方程为【解】设圆的方程为：222r y x =+，根据题意，得22|2|=-=r ，所以圆的方程为：222=+y x(2) (2020.浙江)已知直线1)4(1)0(2222=+-=+>+=y x y x k b kx y 和圆与圆均相切，则k= ,b= .【解】: 如下图所示：满足k>0的直线方程即与122=+y x 圆相切且又与1)4(22=+-y x 圆相切的直线为直线AB ，则设直线AB方程为：)2(-=x k y ,圆心O （0,0）到直线AB的距离11|2|2=+-=k k d ，解得332,33-==b k 进而得到。

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导数与曲线切线问题
一、求曲线“在”与“过”某点的切线
1、求曲线“在”某点处的切线方程步骤
第一步（求斜率）：求出曲线在点()()00,x f x 处切线的斜率0()
f x '第二步（写方程）：用点斜式000()()()
y f x f x x x '-=-第三步（变形式）：将点斜式变成一般式。

2、求曲线“过”某点处的切线方程步骤（此类问题的点不一定是切点）
第一步：设切点为()()00,Q x f x ；
第二步：求出函数()y f x =在点0x 处的导数0()f x '；
第三步：利用Q 在曲线上和0()PQ f x k '=，解出0x 及0()f x '；
第四步：根据直线的点斜式方程，得切线方程为000()()()y f x f x x x '-=-．
二、切线条数问题
求曲线的切线条数一般是设出切点()(),t f t ，由已知条件整理出关于t 的方程，把切线问条数问题转化为关于t 的方程的实根个数问题。

三、公切线问题
研究曲线的公切线，一般是分别设出两切点，写出两切线方程，然后再使用这两个方程表示同一条直线，但要注意以下两个方面：
（1）两个曲线有公切线，且切点是同一点；
（2）两个曲线有公切线，但是切点不是同一点。

四、已知切线求参数问题
此类问题常见的考查形式有两种，一是判断符合条件的切线是否存在，二是根据切线满足条件求参数的值或范围。

常用的求解思路是把切线满足条件转化为关于斜率或切点的方程或函数，再根据方程的
根的情况或函数性质去求解。