公切線問題的通解通法(2022全國(guó)甲(文)導(dǎo)數(shù))
2022-09-22 21:10 作者:數(shù)學(xué)老頑童 | 我要投稿
(2022全國(guó)甲文,20)已知函數(shù)
,
,曲線
在點(diǎn)
處的切線也是曲線
的切線.
(1)若
,求
;
(2)求
的取值范圍.


解:(1),
所以切點(diǎn)坐標(biāo)為,

,
故該點(diǎn)處的切線斜率為
,

故切線方程為,
整理得.

聯(lián)立與
,消去
,得
,
整理得,
依題意可知,
解得.



(2)函數(shù)在
處的切線斜率為
,
故該處的切線方程為
,
整理得……


設(shè)曲線上的切點(diǎn)為
,
因,
故處的切線斜率為
,

所以此處的切線方程為
,
整理得……


因?yàn)?img type="latex" class="latex" src="http://api.bilibili.com/x/web-frontend/mathjax/tex?formula=%5Cotimes%20" alt="%5Cotimes%20">與為同一條直線,所以
所以


令,則
令,
解得、
、
,

故的單調(diào)區(qū)間如下表所示:

故在
和
處取得極小值,
,
,
所以的值域?yàn)?img type="latex" class="latex" src="http://api.bilibili.com/x/web-frontend/mathjax/tex?formula=%5Cleft%5B%20-1%2C%2B%5Cinfty%20%5Cright)%20" alt="%5Cleft%5B%20-1%2C%2B%5Cinfty%20%5Cright)%20">,
所以.
