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    专题08 导数的几何意义(切线问题)(学生版+教师版)

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    专题08 导数的几何意义(切线问题)(学生版+教师版)

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    这是一份专题08 导数的几何意义(切线问题)(学生版+教师版),文件包含专题08导数的几何意义切线问题教师版docx、专题08导数的几何意义切线问题学生版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共39页, 欢迎下载使用。
    专题8 导数的几何意义(切线问题)
    一、考情分析

    二、考点梳理
    1、切线的定义:在曲线的某点A附近取点B,并使B沿曲线不断接近A.这样直线AB的极限位置就是曲线在点A的切线.
    (1)此为切线的确切定义,一方面在图像上可定性的理解为直线刚好与曲线相碰,另一方面也可理解为一个动态的过程,让切点A附近的点向不断接近,当与距离非常小时,观察直线是否稳定在一个位置上.
    (2)判断一条直线是否为曲线的切线,不再能用公共点的个数来判定。例如函数在处的切线,与曲线有两个公共点.
    (3)在定义中,点不断接近包含两个方向,点右边的点向左接近,左边的点向右接近,只有无论从哪个方向接近,直线的极限位置唯一时,这个极限位置才能够成为在点处的切线。对于一个函数,并不能保证在每一个点处均有切线。例如在处,通过观察图像可知,当左边的点向其无限接近时,割线的极限位置为,而当右边的点向其无限接近时,割线的极限位置为,两个不同的方向极限位置不相同,故在处不含切线.
    (4)由于点沿函数曲线不断向接近,所以若在处有切线,那么必须在点及其附近有定义(包括左边与右边)
    2、函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点(x0,f(x0))处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
    3、从导数的几何意义中可通过数形结合解释几类不含导数的点:
    (1)函数的边界点:此类点左侧(或右侧)的点不在定义域中,从而某一侧不含割线,也就无从谈起极限位置.故切线不存在,导数不存在;与此类似还有分段函数如果不连续,则断开处的边界值也不存在导数.
    (2)已知点与左右附近点的割线极限位置不相同,则不存在切线,故不存在导数.例如前面例子在处不存在导数.此类情况多出现在单调区间变化的分界处,判断时只需选点向已知点左右靠近,观察极限位置是否相同即可.
    (3)若在已知点处存在切线,但切线垂直轴,则其斜率不存在,在该点处导数也不存在.例如:在处不可导.
    综上所述:(1)-(3)所谈的点均不存在导数,而(1)(2)所谈的点不存在切线,(3)中的点存在切线,但没有导数.由此可见:某点有导数则必有切线,有切线则未必有导数.
    三、题型突破
    重难点题型突破1 在某点的切线方程
    例1.(1)、(2021·青铜峡市高级中学高三月考(理))已知函数在R上满足,则曲在点处的切线方程是( )
    A. B. C. D.
    【答案】A
    【分析】
    先根据求出函数的解析式,然后对函数进行求导,进而可得到在点处的切线方程的斜率,最后根据点斜式可求切线方程.
    【详解】
    ,.
    .
    将代入,得,
    ,,
    在处的切线斜率为,
    函数在处的切线方程为,即.
    故选:A.
    (2)、(2021·全国高三月考(文))函数的图象在处的切线方程为___________.
    【答案】
    【分析】
    利用导数的几何意义,求在处的切线方程即可.
    【详解】

    ,可得,又,
    在处的切线方程为,即.
    故答案为:
    【变式训练1-1】.(2020·河南省实验中学高三二测)已知函数,若函数在处的切线方程为,则的值为( )
    A.1 B.2 C.3 D.4
    【答案】B
    【解析】
    ∵,
    ∴,解得,∴,
    ∴.故选:B。
    【变式训练1-2】.(2020届四川省成都市高三第二次诊断)曲线在点处的切线方程为( )
    A. B.
    C. D.
    【答案】D
    【解析】由已知,,故切线的斜率为,所以切线方程为,
    即,故选D。
    【变式训练1-3】.(2020届安徽省“江南十校”高三综合素质检测)已知函数,则曲线在点处的切线方程为___________.
    【答案】
    【解析】因为,所以,
    又故切线方程为,整理为。
    重难点题型突破2 过某点的切线方程
    例2.(1)、(2018·义乌市义亭中学高二期中)已知函数,若过点且与曲线相切的切线方程为,则实数的值是( )
    A.6 B.9 C.﹣6 D.﹣9
    【答案】B
    【分析】
    设出切点为,利用导数表示出切线斜率及切线方程,把代入求出x0,可以得到斜率,即为a的值.
    【详解】
    设切点为,因为,所以
    所以在点处的切线方程为,把点A(0,16)代入,得,解得.
    所以过点A(0,16)的切线方程为,
    ∴a=9.
    故答案为:9.
    (2)、(2022·全国高三专题练习)已知曲线在点处的切线也是曲线的一条切线,则( )
    A. B. C.e2 D.
    【答案】C
    【分析】
    首先利用导数的几何意义得到切线为,设的切点为,从而得到,代入切线得到切点为,再代入即可得到答案.
    【详解】
    ,,所以切点.
    ,,切线,即.
    设的切点为,
    ,,所以.
    将代入切线得:,的切点为,
    将代入得:,解得.
    故选:C
    【变式训练2-1】.(2020·铜梁中学校高三期中)已知过点可作两条不同的直线与曲线相切,则实数的取值范围是( )
    A. B.
    C. D.
    【答案】A
    【分析】
    设切点坐标为,求出切线的方程,将点的坐标代入切线方程得出关于的二次方程由两个不等的实根,可得出,由此可求得实数的取值范围.
    【详解】
    设切点坐标为,对函数求导得,切线斜率为,
    切线在点处的切线方程为,
    将点的坐标代入切线方程可得,化简可得,
    由题意可知,关于的二次方程由两个不等的实根,则,
    解得或.
    故选:A.
    【点睛】
    关键点点睛:本题考查利用过点引切线的条数求参数的取值范围,解题的关键在于将切线的条数转化为切点的个数问题,进而等价转化为方程的根的个数问题求解.
    【变式训练2-2】.(2022·全国高三专题练习)已知函数,过点作曲线的切线,则函数的切线方程为_______________________.
    【答案】
    【分析】
    对函数求导,设切点坐标,表示出与,根据导数的几何意义写出切线方程,且该直线过点,代入求解出的值,即可得切线方程.
    【详解】
    ,设切点坐标为,则,,所以切线方程为,且该直线过点,所以,得,得,所以切线方程为.
    故答案为:
    【点睛】
    导数运算及切线的理解应注意的问题:
    一是利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.
    二是直线与曲线公共点的个数不是切线的本质,直线与曲线只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线,同样,直线是曲线的切线,则直线与曲线可能有两个或两个以上的公共点.
    三是复合函数求导的关键是分清函数的结构形式.由外向内逐层求导,其导数为两层导数之积.
    重难点题型突破3 综合问题
    例3.(1)、(2021·广东实验中学附属天河学校)已知k为常数,函数,若关于x的函数有4个零点,则实数k的取值范围为________.
    【答案】
    【分析】
    将x的函数有4个零点,转化为与有4个不同的交点,然后利用数形结合法求解.
    【详解】
    因为函数有4个零点,
    所以与有4个不同的交点,
    在同一坐标系中作出与的图象,如图所示:

    当时,单调递减,
    与有一个交点,则;
    所以当时,有3个交点,
    求出与相切时的k值,
    当时,设切点为,
    所以,则,
    所以切线方程为,
    又因为点在切线上,
    所以则,
    解得,
    所以,
    由图像知有4个零点,
    则,
    故答案为:
    【点睛】
    方法点睛:函数零点个数问题:若方程可解,通过解方程即可得出参数的范围,若方程不易解或不可解,则将问题转化为构造两个函数,利用两个函数图象的关系求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用.
    (2). 己知曲线上存在两条斜率为3的切线,且切点的横坐标都大于零, 则实数的取值范围为 ( )
    A. B. C. D.
    【答案】A
    【解析】由题意可知,即有两个解,且均大于零。即,
    ,解得,选A.
    (3).(2021·江西临川一中高二月考(理))已知函数的图象在点处的切线与直线平行,若数列的前项和为,则的值为( )
    A. B. C. D.
    【答案】A
    【分析】
    函数的图象在点处的切线与直线平行,利用导函数的几何含义可以求出,转化求解数列的通项公式,进而由数列的通项公式,利用裂项相消法求和即可.
    【详解】
    解:∵函数的图象在点处的切线与直线平行,
    由求导得:,
    由导函数得几何含义得:,可得,∴,
    所以,∴数列的通项为,
    所以数列的前项的和即为,
    则利用裂项相消法可以得到:
    所以数列的前2021项的和为:.
    故选:A.
    【变式训练3-1】.(2021·全国)已知定义在上的函数,若函数恰有个零点,则实数的取值范围为( )
    A. B.
    C. D.
    【答案】C
    【分析】
    将问题转化为与恰有两个不同的交点的问题;分别在、和三种情况下,结合导数几何意义可确定切线方程,由数形结合的方式可求得结果.
    【详解】
    恰有个零点等价于与恰有两个不同的交点;
    由解析式可得图象如下图所示:

    ①当时,与恰有两个不同交点,符合题意;
    ②当时,,设直线与相切于点,
    ,,又,,解得:,
    此时,解得:;

    由图象可知:当且仅当时,与恰有两个不同交点;
    ③当时,,设直线与相切于点,
    ,,解得:;

    由图象可知:当时,与恰有两个不同交点,;
    综上所述:实数的取值范围为.
    故选:C.
    【变式训练3-2】.(2021·曲周县第一中学高二月考)设曲线上任一点处的切线的斜率为则函数的部分图象可以为( ).
    A. B.
    C. D.
    【答案】A
    【分析】
    利用导数几何意义可得,令,利用奇偶性可排除BD;根据时可排除C.
    【详解】
    由题意得:,,
    令,则,
    为定义在上的奇函数,图象关于原点对称,可排除BD;
    当时,,,则,可排除C.
    故选:A.
    【变式训练3-3】. (湖南省长沙市长郡中学2021届高三期中)设直线,分别是函数,图象上点,处的切线,与垂直相交于点,且,分别与轴相交于点,,的面积的取值范围是________.
    【答案】
    【解析】由题意可知,,且明显地,分别在分段函数的两段上
    设,且
    , ,即:
    方程为:;方程为:

    联立可得点横坐标为:

    且在上单调递减
    ,即的面积的取值范围为:
    本题正确结果:。
    四、迁移应用
    一、单选题
    1.(2022·全国高三专题练习)已知函数的图象上存在不同的两点,使得曲线在这两点处的切线重合,则实数的取值范围是( )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【分析】
    先根据导数的几何意义写出函数在点、处的切线方程,再利用两直线重合的充要条件:斜率相等且纵截距相等,列出关系式,从而得出,判断单调性,可得出的取值范围.
    【详解】
    解:当时,的导数为;
    当时,的导数为,
    设,,,为该函数图象上的两点,且,
    当,或时,,故,
    当时,函数在点,处的切线方程为:

    当时,函数在点,处的切线方程为.
    两直线重合的充要条件是①,②,
    由①及得,由①②令,则,
    且,记
    导数为,且在恒成立,
    则函数在为减函数,

    ∴实数的取值范围是.
    故选:B
    2.(2021·榆林市第十中学高三月考(文))若直线与曲线相切,则直线的斜率的最大值为(  )
    A. B.
    C. D.
    【答案】C
    【分析】
    由导数的几何意义可知直线的斜率即为,求出表达式,再利用基本不等式求最大值即可求解.
    【详解】
    本题考查导数的几何意义,基本不等式的应用.
    由可得
    因为,当且仅当即,时等号成立,
    所以,
    所以直线的斜率的最大值为,
    故选:C.
    3.(2022·全国高三专题练习)已知为奇函数,且时,,则曲线在点处的切线方程为( )
    A. B.
    C. D.
    【答案】C
    【分析】
    先根据奇函数的性质求解当时,再根据导数的几何意义求解即可
    【详解】
    由为奇函数,且时,,可得当时,,则,解得.故曲线在点处的切线方程为,即.
    故选:C.
    4.(2021·江西高三月考(文))设函数的图象在点(t,f(t))处切线的斜率为k,则函数k=g(t)的图象大致为( )
    A. B.
    C. D.
    【答案】A
    【分析】
    求出的导函数得函数g(t),再判断g(t)的奇偶性及在上的函数值和极值点位置即可判断作答.
    【详解】
    由求导得:,
    于是得,显然,即函数k=g(t)是偶函数,C选项不满足;
    当时,,且有,则B选项不满足;
    当时,,由得,从而得g(t)在上的极小值点,选项D不满足,
    所以函数k=g(t)的图象大致为选项A.
    故选:A
    5.(2021·南昌市豫章中学高三开学考试(文))点是曲线上的点,是直线上的点,则的最小值为( )
    A. B.
    C. D.
    【答案】A
    【分析】
    设与直线平行的直线与曲线相切于点,则两平行线间的距离最小,求出最小值即可.
    【详解】
    设与直线平行的直线与曲线相切于点,
    则两平行线间的距离即为的最小值,
    因为,所以,解得,
    所以,即,
    所以曲线的切线为,
    由平行线间的距离公式可得的最小值为.
    故选:A.
    6.(2021·广东汕尾·高二期末)若直线与曲线相切,则的值为( )
    A.0 B. C.1 D.2
    【答案】D
    【分析】
    求出函数的导数,由导数值为1求得切线点坐标(横坐标),再由切线得纵坐标,代入函数式可得值.
    【详解】
    由得,,即,
    易知函数在上是增函数,所以方程有唯一解,
    在直线中,代入得,所以切点为,
    所以,.
    故选:D.
    7.(2021·山东省淄博实验中学高三月考)函数的图象存在与直线垂直的切线,则实数的取值范围是( )
    A. B. C. D.
    【答案】C
    【分析】
    根据题意将问题转化为“有解”,由此得到在上有解,根据的取值范围求解出的取值范围即可.
    【详解】
    因为的图象存在与直线垂直的切线,且直线的斜率为,
    所以的图象存在斜率为的切线,
    所以有解,所以在上有解,
    所以在上有解,
    因为,所以,
    故选:C.
    8.(2021·全国(理))已知函数,且曲线点处的切线方程为,则实数和的值分别为( )
    A., B., C., D.,
    【答案】B
    【分析】
    对函数求导得,进而得到,,即可得到答案;
    【详解】
    由已知可得,,,
    ,,
    故选:B.
    【点睛】
    本题考查导数的几何意义,考查运算求解能力.
    9.(2020·广西(理))设直线,分别是函数,图象上点,处的切线,且与垂直相交于点,,分别与轴相交于点A,,则的面积的取值范围是( )
    A. B. C. D.
    【答案】A
    【分析】
    先设切点,依题意得到和切线方程,再令得到点A,,,联立直线得到P点横坐标,即得,根据求得面积范围即可.
    【详解】
    设,
    当时,,;当时,,.
    的斜率为,,的斜率为,,
    由与垂直知,即,
    直线的方程为,即,则点,
    直线的方程为,即,由得,则点,所以,
    联立直线方程,消去y得P点横坐标,
    所以的面积,,
    因为对勾函数在是单调递减的,取值范围为,故,即.
    故选:A.
    【点睛】
    方法点睛:
    求曲线切线方程的一般步骤:
    (1)求出在处的导数,即在点出的切线斜率(当曲线在处的切线与轴平行时,在处导数不存在,切线方程为);
    (2)由点斜式求得切线方程.
    10.(2021·安徽省舒城中学(理))已知函数,若方程有4个零点,则a的可能的值为( )
    A. B.1 C. D.
    【答案】A
    【分析】
    先画出函数图象,由图可知方程有4个零点,只需a小于在区间上的过坐标原点的切线的斜率即可,然后利用导数的几何意义求解
    【详解】
    解:根据函数的解析式可知,函数的图象如下:


    要使方程有4个零点,则的图象与直线有4个不同的交点,
    所以只需a小于在区间上的过坐标原点的切线的斜率即可.由,得,设切点坐标为,则切线方程为,又切线过,所以,解得,
    故此时切线的斜率为,故,结合选项知,选:A.
    故选:A
    【点睛】
    方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用方法:
    (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通解不等式确定参数范围;
    (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
    (3)数形结法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系画出函数的图象,利用数形结合的方法求解
    11.(2020·安徽高三月考(文))已知函数与存在公切线,则实数a的最小值( )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【分析】
    分别求出函数与的导数,设出切点写出切线方程,利用对应系数相等列出方程,构造函数,利用导数判断出单调性求出最值,可得实数a的最小值.
    【详解】

    设和的切点分别为,则和切线方程分别为,
    即与存在公切线,则方程有解,即,
    在上递减,在递增,在处取到最小值,∴的最小值为,即a的最小值为.
    故选:B.
    【点睛】
    关键点点睛:本题考查导数的几何意义,考查导数研究函数的单调性和最值,解决本题的关键点是利用点斜式方程写出切线,列出方程,并构造函数求出导函数得出单调性和最值,可得a的最小值,考查学生计算能力,属于中档题.
    12.(2020·渝中区·重庆巴蜀中学)已知函数若函数有四个零点,则实数的取值范围是( )
    A. B.
    C. D.
    【答案】B
    【分析】
    转化条件得直线与函数的图象有四个交点,作出函数图象,结合导数的几何意义,数形结合即可得解.
    【详解】
    函数有四个零点等价于方程有四个解,
    即直线与函数的图象有四个交点,
    因为直线过定点,
    在同一直角坐标系中作出直线与函数的图象,如下图所示,
    当直线过原点时,;
    当直线与函数的图象相切时,
    对函数求导得,
    设切点为,则,解得,,
    数形结合可知,当时,直线与函数的图象有四个交点,
    即函数有四个零点.
    故选:B.

    【点睛】
    本题考查了函数与方程的综合应用,考查了导数几何意义的应用及数形结合思想,属于中档题.
    13.(2020·河北高三(理))已知函数有两个零点,则实数k的取值范围为( )
    A.或 B.或
    C. D.或
    【答案】D
    【分析】
    令,问题可转化为有两个不等实根,通过图象观察可求出.
    【详解】
    令,
    问题可转化为有两个不等实根,
    即与有两个交点,.
    作出图象:

    设过原点的直线与的切点为,斜率为,
    则切线方程为,
    把代入,可得,即,切线斜率为,
    设与相切,则,,得,
    由图可得实数k的取值范围为或.
    故选:D.
    【点睛】
    本题考查函数零点问题,利用图象的交点是解决此类问题的有效办法,属于中档题.
    二、填空题
    14.(2021·长春市基础教育研究中心(长春市基础教育质量监测中心)(文))曲线在点处的切线与曲线的公共点个数为_______.
    【答案】2
    【分析】
    先对函数曲线进行求导可得到,即为切线的斜率,根据点斜式求得切线方程,将曲线方程和切线方程联立求得交点坐标,便可求得答案.
    【详解】
    解:由题意知,
    切线方程为,即
    于是联立可得方程
    得,因式分解后可得
    解得或
    于是可以解得或
    即所求切线与曲线的交点为,共2个.
    故答案为:2
    15.(2021·太原市第五十六中学校(理))曲线在点处的切线方程为________.
    【答案】
    【分析】
    根据导数的几何意义求出切线斜率,点斜式即可写出切线方程.
    【详解】


    又,,

    所以曲线在点处的切线方程为,
    即.
    故答案为:.
    16.(2021·重庆市江津中学校高二月考)曲线的切线中,斜率最小的切线方程为______.
    【答案】
    【分析】
    先计算,再由基本不等式求出的最小值以及此时的值,即可得切点和斜率,进而可得所求的切线方程.
    【详解】
    的定义域为,
    由可得:,
    因为,所以,
    当且仅当即时等号成立,取得最小值,
    即切线方程斜率最小为,
    因为,所以切点为,
    所以切线方程为,即,
    故答案为:.
    17.(2021·安徽高二月考(理))已知函数,,若直线与曲线及均相切,且切点相同,求公切线的方程为______.
    【答案】.
    【分析】
    由条件可知,求得切点后,再求切线方程.
    【详解】
    设切点为,
    由,得 解得,,
    故切线方程为,即.
    故答案为:
    18.(2021·山东烟台市·高二期末)与有一条斜率为2的公切线,则____________.
    【答案】
    【分析】
    设上切点坐标为,的切点坐标为,根据导数的几何意义求出切线方程,由两切线方程相同且斜率为2可结论.
    【详解】
    设图象上切点坐标为,图象上切点坐标为,
    ,则,切线方程为,即,由得,切线方程为,
    ,则,切线方程为,即,
    所以,解得.
    故答案为:.
    【点睛】
    关键点点睛:本题考查导数的几何意义,利用导数求切线的斜率,是函数图象上一点时,函数图象在点处的切线方程是,若是平面上任一点,则函数图象过点的切线方程,应设切点为,求出切线方程,利用切线过,代入点坐标求得,得出切线方程.
    19.(2021·安徽宣城·高三(文))曲线在点处的切线与曲线相切,则=_____.
    【答案】.
    【分析】
    由求导,求得曲线在点处的切线方程,然后设该切线与相切于点,利用导数的几何意义求解.
    【详解】
    解:对求导,得,
    ∴,
    则曲线在点处的切线方程为,即.
    设与相切于点,
    对求导,得,
    由,得,即切点为.
    又切点在切线上,∴,即.
    故答案为:.
    【点睛】
    关键点点睛:本题考查导数几何意义的应用,解答此类问题的关键是求出切点坐标.若切点已知,则直接求导即可得切线的斜率,若切点未知,在解题时首先要设出切点,然后根据切点在曲线上及导数的几何意义得到关于切点坐标的方程,求出切点坐标后可得切线方程.
    20.(2021·河南许昌·(文))曲线在点处的切线方程为________________________.
    【答案】.
    【分析】
    求出原函数的导函数,得到函数在处的导数,再求出(1)的值,利用直线方程的点斜式得答案.
    【详解】
    由,得,
    (1),
    又(1),
    曲线在点,(1)处的切线方程为,
    即.
    故答案为:.
    【点睛】
    方法点睛:在函数上的点处的切线方程为,在解题时注意灵活运用.
    21.(2020·全国(理))已知曲线在点处与曲线在点处的切线相同,则______.
    【答案】
    【分析】
    求出两切线的切线方程,由两切线方程相同得斜率相等,纵截距相等可得的关系.
    【详解】
    ,则,切线斜率为,所以曲线在点处的切线方程为,即,
    由得,切线斜率为,所以曲线在点处的切线方程为,即,
    于是得,,
    则,所以,所以,得.
    故答案为:.
    【点睛】
    关键点点睛:本题考查导数的几何意义.求解本题的关键:(1)根据已知得到(2)知道将中的等式进行相互代换,得到.
    22.(2021·江西宜春市·(文))若,则曲线在点处的切线方程是______________________.
    【答案】
    【分析】
    求得函数的导数,令,求得,得出函数的解析式,再求得,结合直线的点斜式方程,即可求解.
    【详解】
    由题意,函数,可得,
    令,可得,解得,
    所以,可得,
    所以曲线在点处的切线方程是,即.
    故答案为:.
    【点睛】
    本题主要考查了利用导数的几何意义求解曲线在某点处的切线方程,其中解答中熟记导数的几何意义,以及导数的运算公式是解答的关键,着重考查推理与运算能力.
    23.(2020·四川遂宁市·射洪中学高二期中(文))点是曲线:上的一个动点,曲线在点处的切线与轴、轴分别交于,两点,点是坐标原点,①;②的面积为定值;③曲线上存在两点使得是等边三角形;④曲线上存在两点,使得是等腰直角三角形,其中真命题的序号是______.
    【答案】①②③④
    【分析】
    利用导数的几何意义求得过点的切线方程,结合函数性质,对每个选项进行逐一分析,即可容易判断和选择.
    【详解】
    设点,
    由得切线方程:,即
    ∴,,∴为中点,
    ∴,①正确;
    ,②正确;
    过原点作倾斜角等于和的2条射线与曲线的交点为
    由对称性可知中,,又,
    ∴为等边三角形,③正确;
    过原点作2条夹角等于的射线与曲线交于点,

    当直线的倾斜角从减少到的过程中,的值从变化到0,
    在此变化过程中必然存在的值为和的时刻,
    此时为等腰直角三角形,④正确.
    ∴真命题的个数为4个.
    故答案为:①②③④.
    【点睛】
    本题考查导数的几何意义,涉及函数性质的应用,属综合中档题.
    24.(2020·全国(理))已知函数若关于的方程恰有4个不相等的实数根,则实数的取值范围是________.
    【答案】
    【分析】
    根据题意,得到的图象和直线有4个交点,作出函数的图象,结合图像,即可求出结果.
    【详解】
    若关于的方程恰有4个不相等的实数根,则的图象和直线有4个交点.
    作出函数的图象,如图,故点在直线的下方.
    所以,解得.

    当直线和相切时,设切点横坐标为,则,
    所以,此时,,
    的图象和直线有3个交点,不满足条件,
    故所求的的取值范围是.
    故答案为:
    【点睛】
    本题主要考查由方程根的个数求参数的问题,利用数形结合的方法求解即可,属于常考题型.
    25.(2020·河南洛阳·高二期末(理))已知函数,下面四个结论:①函数在其定义域上为增函数;②对于任意的,都有;③有且仅有两个零点;④若在点处的切线也是的切线,则必是的零点,其中所有正确的结论序号是________.
    【答案】②③④
    【分析】
    利用特殊值法可判断①的正误 ; 推导出当 时 从而可判断②的正误;对函数,化简得,定义域为,
    利用函数单调性的性质,得到函数的单调性,结合零点存在定理可判断③的正误; 利用导数的几何意义得到,进而可判断④的正误.
    【详解】
    ,,
    所以,函数在其定义域上不是增函数,①错;
    当时,,,
    则,②正确;
    函数,化简得,
    定义域为,
    由函数单调性的性质,知函数在,单调递增;

    即函数 在区间上有且仅有 1个零点

    所以,函数区间上有且仅有1个零点.
    因此,函数有且仅有两个零点,③正确;
    在点 处的切线的方程 ,
    即,
    又也是的切线, 设切点为,
    则,即,
    则且,化简得,
    则,则,
    故必是函数的零点,④正确;
    故答案为:②③④.
    【点睛】
    本题考查了函数单调性、零点个数以及不等式的判断,同时也考查了导数的几何意义,考查了推理能力,属于中等题.
    26.(2020·江苏南通市·)已知函数,,在函数的图象上,对任意一点,均存在唯一的点(且、均不为),使得、两点处的切线斜率相等,则实数的取值构成的集合是________.
    【答案】
    【分析】
    求出函数的导函数,根据题意得出,并作出函数的图象,由此可得出关于的等式,进而可求得实数的值.
    【详解】
    由题意得.
    当时,;
    当时,,其图象的对称轴为直线.
    因为,所以,
    所以,函数的图象如下:

    因为对任意的,均存在,且,使得,
    所以,即实数的取值构成的集合为.
    故答案为:.
    【点睛】
    本题考查利用切线斜率相等求参数,考查数形结合思想的应用,属于中等题.

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