本题导读

本题考查导数的几何意义。核心在于导数运算法、构造函数法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2004年浙江卷(理)) 设曲线 在点 处的切线 与 轴、 轴所围成的三角形面积为 .

(1) 求切线 的方程;

(2) 求 的最大值.

🔍【思路分析】

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  1. 第一问:对 求导得 。将 代入得到切线斜率 ,再用点斜式方程化简即可。
  2. 第二问:令切线方程中的 求得 轴截距,令 求得 轴截距。利用直角三角形面积公式 建立目标函数,求导找到驻点,判定单调性求最大值。

✅【答案】

Success

(1)

(2)

✍【详细解析】

Abstract

解:

(1) 求切线 的方程

对函数 求导,得: 根据导数的几何意义,曲线在点 处的切线 的斜率 为:

由直线的点斜式方程,切线 的方程为: 移项化简得标准方程:


(2) 求 的最大值

为了求切线 与两坐标轴围成的直角三角形面积,先求其在坐标轴上的截距:

  • 令 ,得 轴上的截距为:
  • 令 ,得 轴上的截距为:

因为 ,所以 ,从而有 , 。 两截距均为正数,故三角形的面积 的函数解析式为:

对 关于 求导,应用乘积求导法则及复合函数求导法则:

由于 ,可知 ,因此 的正负严格由 决定:

  • 当 时, ,函数 在 上单调递增;
  • 当 时, ,函数 在 上单调递减。

由此可知,当 时,函数 取得最大值:

答: 的最大值为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:指数函数求导、切线方程的点斜式构建、导数研究实际函数单调性与最值。
  2. 核心方法:构造导数模型法。
  3. 避坑指南:
    • 求导时不要漏掉复合函数的负号。 ,若在求导时漏掉这个负号,会直接导致 化简错误,从而无法求出正确的驻点。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 经典的高考导数与几何结合的综合大题。
  2. 结论推广: 对于任何形如 的曲线在点 处的切线与坐标轴围成的面积模型,其面积解析式均能化为 ,利用导数分析可知其最大值恒在 处取得。

🔗【关联脉络】

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