本题导读

本题考查导数的几何意义。核心在于求导并判断符号、切线条件列方程的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2013年北京卷(文)) 已知函数 .

(1)若曲线 在点 处与直线 相切,求 与 的值;

(2)若曲线 与直线 有两个不同交点,求 的取值范围.

🔍【思路分析】

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  1. 求导:。
  2. (1) 与水平线相切 → ,而 → ,。
  3. (2) 在 减、 增, 最小;。 时两支各一个交点。

✅【答案】

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(1) ,;(2)

✍【详细解析】

Abstract

(1) 。 因为 ,所以 。直线 是水平直线,曲线在 处与其相切,故切点满足 由 及 ,得 ,进而 (2) 由 及 :当 时 ,当 时 。所以 在 上单调递减,在 上单调递增,且 是最小值。 又 ,当 时 。所以:

  • 当 时,直线 与左侧、右侧两个单调区间上的图象各恰有一个交点,共两个不同交点;
  • 当 时只有 一个交点;
  • 当 时没有交点。 故有两个不同交点时

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:导数的几何意义与交点个数

核心方法:, 恒成立,导数符号由 决定

避坑指南:水平线 与曲线相切 ⟺ 切点处 且 ——斜率为零是隐藏条件;交点个数先定单调区间,再用最小值 卡界: 时只有一个交点,端点不取,范围是开区间 。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:导数研究切线与曲线和直线的交点个数(北京卷导数解答题常规考法)。

结论推广:;由 得 ,故 在 递减、 递增,最小值 ; 保证 时 。

方法推广:交点个数两步:单调性分区间 + 极值卡界;“恰有两个交点”的取值范围,开闭由极值点处的交点数决定——极值点处恰好一个交点,故端点取不到。

🔗【关联脉络】

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