(3)y=exln x;(4)y=(1+sin x)2.
解:(1)y′=nxn1ex+xnex=xn1ex(n+x). -sin2x-cos2x1(2)y′==-2. 2
sinxsinx11
+ln x?. (3)y′=exln x+ex·=ex??x?x(4)y′=2(1+sin x)·(1+sin x)′ =2(1+sin x)·cos x.
导数的几何意义(高频考点)
导数的几何意义是每年高考的必考内容,考查题型既有选择题也有填空题,也常出现在解答题的第(1)问中,属中低档题.主要命题角度有:
(1)求切线方程;
(2)已知切线方程(或斜率)求切点坐标; (3)已知切线方程(或斜率)求参数值. 角度一 求切线方程
1
(1)曲线y=x2+在点(1,2)处的切线方程为____________________.
x
(2)已知函数f(x)=xln 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________.
11
【解析】 (1)因为y′=2x-2,所以在点(1,2)处的切线方程的斜率为y′|x=1=2×1-2
x1=1,
所以切线方程为y-2=x-1,即y=x+1. (2)因为点(0,-1)不在曲线f(x)=xln x上, 所以设切点为(x0,y0). 又因为f′(x)=1+ln x,
?y0=x0ln x0,?
所以?
?y+1=(1+ln x)x,?000
-
-
解得x0=1,y0=0.
所以切点为(1,0),所以f′(1)=1+ln 1=1. 所以直线l的方程为y=x-1. 【答案】 (1)y=x+1 (2)y=x-1 角度二 已知切线方程(或斜率)求切点坐标
若曲线y=e
________.
-x
上点P处的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是
【解析】 设P(x0,y0),因为y=e, 所以y′=-ex,
所以点P处的切线斜率为k=-e-x0=-2, 所以-x0=ln 2,所以x0=-ln 2, 所以y0=eln 2=2,
所以点P的坐标为(-ln 2,2). 【答案】 (-ln 2,2)
角度三 已知切线方程(或斜率)求参数值
(1)(2020·宁波调研)直线y=kx+1与曲线y=x3+ax+b相切于点A(1,3),则2a
+b的值等于( )
A.2 C.1
B.-1 D.-2
-
-x
(2)(2020·绍兴调研)若直线y=ax是曲线y=2ln x+1的一条切线,则实数a=________. 13+a+b=3,??
2【解析】 (1)依题意知,y′=3x+a,则?3×12+a=k,
??k+1=3,a=-1,??
由此解得?b=3,所以2a+b=1,选C.
??k=2,
2
(2)依题意,设直线y=ax与曲线y=2ln x+1的切点的横坐标为x0,则有y′|x=x0=,
x02??a=x0于是有?, ??ax0=2ln x0+121解得x0=e,a==2e-.
x021
【答案】 (1)C (2)2e-
2
(1)求曲线切线方程的步骤
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由点斜式方程求得切线方程为y-f(x0)=f′(x0)·(x-x0). (2)求曲线的切线方程需注意两点
①当曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线垂直于x轴(此时导数不存在)时,切线方程为x=x0;
②当切点坐标不知道时,应首先设出切点坐标,再求解.
1
1.(2020·杭州七校联考)曲线y=ex在点(4,e2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为
2( )
9
A.e2 2C.2e2
B.4e2 D.e2
111111
解析:选D.因为y′=ex,所以k=e×4=e2,所以切线方程为y-e2=e2(x-4),
2222221
令x=0,得y=-e2,令y=0,得x=2,所以所求面积为S=×2×|-e2|=e2.
2
2.已知函数f(x)=(x2+ax-1)ex(其中e是自然对数的底数,a∈R),若f(x)在(0,f(0))处的切线与直线x+y-1=0垂直,则a=________.
解析:f′(x)=(x2+ax-1)′ex+(x2+ax-1)(ex)′=(2x+a)ex+(x2+ax-1)ex=[x2+(a+2)x+(a-1)]ex,故f′(0)=[02+(a+2)×0+(a-1)]e0=a-1.
因为f(x)在(0,f(0))处的切线与直线x+y-1=0垂直,故f′(0)=1,即a-1=1,解得a=2.
答案:2
3.(2020·台州高三月考)已知曲线f(x)=xn1(n∈N*)与直线x=1交于点P,设曲线y=f(x)在点P处的切线与x轴交点的横坐标为xn,则log2 018x1+log2 018x2+…+log2 018x2 017的值为________.
解析:f′(x)=(n+1)xn,k=f′(1)=n+1,点P(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(x-1),1nn令y=0,得x=1-=,即xn=.
n+1n+1n+1
1232 0162 0171
所以x1·x2·…·x2 017=×××…××=.
2342 0172 0182 018则log2 018x1+log2 018x2+…+log2 018x2 017 =log2 018(x1·x2·…·x2 017)=log2 018答案:-1
两条曲线的公切线
若直线y=kx+b是曲线y=ln x+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b
=________.
【解析】 设y=kx+b与y=ln x+2和y=ln(x+1)的切点分别为(x1,ln x1+2)和(x2,ln(x2
+1)).
111
则切线分别为y-ln x1-2=(x-x1),y-ln(x2+1)=(x-x2),化简得y=x+ln x1
x1x1x2+1
1
=-1. 2 018
+
1x2
+1,y=x-+ln(x2+1),
x2+1x2+1
?x=x+1,依题意?
x
?ln x+1=-x+1+ln(x+1),
1
21
22
2
11
1
解得x1=,从而b=ln x1+1=1-ln 2.
2【答案】 1-ln 2
求两条曲线的公切线的方法
(1)利用其中一曲线在某点处的切线与另一条曲线相切,列出关系式求解. (2)利用公切线得出关系式.
设公切线l在y=f(x)上的切点P1(x1,y1),在y=g(x)上的切点P2(x2,y2),则f′(x1)=g′(x2)f(x1)-g(x2)=.
x1-x2
1.已知函数f(x)=x2-4x+4,g(x)=x1,则f(x)和g(x)的公切线的条数为( ) A.三条 C.一条
B.二条 D.0条
-
解析:选A.设公切线与f(x)和g(x)分别相切于点(m,f(m)),(n,g(n)),f′(x)=2x-4,g′g(n)-f(m)n2
(x)=-x,g′(n)=f′(m)=,解得m=-+2,代入化简得8n3-8n2+1
2n-m
-2
-
2
0,?=0,构造函数f(x)=8x3-8x2+1,f′(x)=8x(3x-2),原函数在(-∞,0)上单调递增,在??3?22
,+∞?上单调递增,极大值f(0)>0,极小值f??<0,故函数和x轴有3上单调递减,在??3??3?个交点,方程8n3-8n2+1=0有三个解,故切线有3条.故选A.
2.曲线f(x)=ex在x=0处的切线与曲线g(x)=ax2-a(a≠0)相切,则过切点且与该切线垂直的直线方程为__________.
解析:曲线f(x)在x=0处的切线方程为y=x+1. 设其与曲线g(x)=ax2-a相切于点(x0,ax20-a). 则g′(x0)=2ax0=1,且ax20-a=x0+1. 1
解得x0=-1,a=-,切点坐标为(-1,0).
2所以过切点且与该切线垂直的直线方程为 y=-1·(x+1),即x+y+1=0. 答案:x+y+1=0

