本题导读
本题考查导数与函数的单调性。核心在于求导分类讨论法、设切点列方程法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2021年乙卷文)设函数 .
(1) 讨论 的单调性;
(2) 求曲线 过坐标原点的切线与曲线 的公共点的坐标.
🔍【思路分析】
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- 求导得 ,通过研究其判别式 的符号,分 与 讨论函数的单调区间。
- 设出切点坐标 ,利用导数表示切线方程,结合切线过原点求出切点横坐标 ,进而写出切线方程。
- 联立切线方程与原函数解析式,通过因式分解求出公共点的坐标。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
(1) 函数 的导数为: . 其判别式 . ① 当 ,即 时,,此时 (仅在 时导数为 0), 所以 在 上单调递增. ② 当 ,即 时,,方程 有两个不等的实根: , . 当 时,, 单调递增; 当 时,, 单调递减.
(2) 设切点坐标为 ,其中 . 因为 , 所以过点 的切线方程为: . 因为切线过坐标原点 ,代入得: 即 . 又因为 , 所以 , 化简得 . 因式分解得 . 因为对二次方程 ,其判别式 ,无实数根, 所以 . 此时切点纵坐标为 , 切线斜率 . 故过原点的切线方程为 . 联立切线方程与曲线方程: 消去 得: . 解得 或 . 当 时,; 当 时,. 因此,曲线过原点的切线与曲线的公共点坐标为 和 .
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:导数研究单调性、切线方程的求法、曲线与直线的交点。
- 核心方法:利用参数法设切点,通过切线过已知点建立关于切点横坐标的方程。
- 避坑指南:切线“过”某点不等于切线“在”某点,切点不一定是原点,必须设出切点坐标再列方程。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:高考导数解答题常规压轴小题,考查基础知识的综合运用。
- 结论推广:求过某点的切线问题,核心在于准确设出切点并利用导数表示切线斜率。
🔗【关联脉络】
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