靳康杰
【摘要】針對2021年新高考Ⅰ卷第7小題做進(jìn)一步深入的探討.
【關(guān)鍵詞】高考試題;反思
題目 (2021年新高考Ⅰ卷第7小題)若過點(a,b)可以作y=ex的兩條切線,則(? )
(A)ea (C)0 簡析 因為 y′=ex>0在R上恒成立,所以y=ex在R上單調(diào)遞增,且y=ex>0在R上恒成立. 做出函數(shù)y=ex的圖像,可知點Na,b若在x軸下方只能作出y=ex的一條切線,如圖1所示.由于y′>0在R上恒成立,若點(a,b)在x軸上時,則該點與其中一個切點的連線的斜率等于0,這與導(dǎo)函數(shù)y′>0恒成立矛盾,即點(a,b)必須在x軸上方. 若點A1(a,b)在曲線y=ex的上方,此時切線不存在,如圖2所示;若點A2(a,b)在曲線y=ex上,只有一條切線,如圖3所示;若點A3(a,b)在曲線y=ex的下方,且在x軸上方,此時有兩條切線,如圖4所示.由數(shù)形結(jié)合可知0 反思 解完題目自然會產(chǎn)生這樣的問題:點在什么位置時,可以作曲線的一條切線?在什么位置時,有兩條切線?在什么位置時,不能作曲線的切線?下面做一剖析. 簡析 設(shè)過點a,b作曲線y=ex的切線L,切點為M(x0,ex0),如圖5所示.則L:y-ex0= ex0(x-x0) 因L過點(a,b),所以b-ex0= ex0(a-x0) 即(x0-a-1)ex0+b=0? * 所以過點(a,b)作曲線y=ex的切線條數(shù)即為方程*有幾個不相等的根,即g(x0)=(x0-a-1)ex0+b的零點個數(shù) g′(x0)=(x0-a)ex0,令g′(x0)=0,則x0=a 當(dāng)x0∈(-∞,a)時,g′(x0)<0;當(dāng)x0∈(a,+∞)時,g′(x0)>0 所以gx0在-∞,a上單調(diào)遞減,在a,+∞上單調(diào)遞增 所以當(dāng)x0=a時,gx0取最小值gx0=b-ex0 (1)當(dāng)b>ea時,gx0>0,gx0無零點,不符合題意 (2)當(dāng)b= ea時,gx0=0,gx0有且僅有一個零點,不符合題意 (3)當(dāng)b 且當(dāng)x0→ -∞時,gx0→ b;當(dāng)x0→ +∞時,gx0→ +∞ ①=1\*GB3若b≤0 因為x0→ -∞時,gx0→ b≤0 又gx0在-∞,a上單調(diào)遞減 所以當(dāng)x0∈-∞,a時,gx0<0,gx0在-∞,a上無零點 因為x0→ +∞時,gx0→ +∞ 又gx0在a,+∞上單調(diào)遞增 所以gx0在a,+∞上有一個零點 因此 b≤0時,gx0有且僅有一個零點 ②=2\*GB3若b>0 因為x0→? -∞時,gx0→ b>0; x0=a時,gx0=b-ea<0; x0→ +∞時,gx0→ +∞ 且gx0在-∞,a上單調(diào)遞減,在a,+∞上單調(diào)遞增 所以gx0在-∞,a上有一個零點,在a,+∞上有一個零點. 綜上所述,當(dāng)b≤0時或者當(dāng)b=ea時,只能作一條切線;當(dāng)0ea時,不能作曲線的切線. 參考文獻(xiàn): 2021年新高考Ⅰ卷第7小題