曲线的切线方程
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导数的几何意义、曲线的切线方程:
一、框架
1.命题分析:本题型在高考解答题主要是在第(1)问中出现,也有可能在选择题或填空题中出现,若为解答题,主要考点为:(1)导数的几何意义;(2)直线与函数图象相切的条件。
2.几何意义:函数()x f 在0x 处的导数就是曲线()x f y =在点()()00,x f x 处的切线的斜率,即斜率为()0'x f .
3.物理意义:函数()s f t =在0t 处的导数就是曲线()s f t =在0t 时刻的速度.
4.曲线)(x f y =上在点())(,00x f x 处的切线方程为))(()(00'
0x x x f x f y -=-.
5.切线方程的求解方程问题:
第一步:判切点:求曲线的切线方程时先分清是“在点处”的切线方程还是“过点”的切线方程。切点已知直接求,切点未知设切点;
第二步:求斜率(导数):通常若切点为())(,00x f x ,则在该点处曲线的斜率为()0'x f ;
第三步:用公式:所对应的曲线)(x f y =上在点())(,00x f x 处的切线方程为))(()(00'
0x x x f x f y -=-。
6.利用切线方程(或切线的性质)判断参数的值(或取值范围)
第一步:求斜率(导数):求出函数()x f y =在0=x x 处的导数()0'x f ,即函数()x f y =的图象在点
())(,00x f x 处切线的斜率;
第二步:列关系式:根据已知条件,列出关于参数的关系式; 第三步:求解即可得出结论。
7.注意点:求曲线的切线方程时先分清是“在点处”的切线方程还是“过点”的切线方程。切点已知直接求,切点未知设切点。 二、方法诠释
类型一:在某点的切线方程
例1.求曲线y =x 3-2x +1在点(1,0)处的切线方程。
解: y ′=3x 2-2,∴k =y ′|x =1=3-2=1,∴切线方程为y =x -1. 类型二:过某点(某点不在曲线上)的切线方程
例2.求过点(2,0)且与曲线y =x 3相切的直线方程. 解:点(2,0)不在曲线y =x 3上,可令切点坐标为(x 0,x 30).由题意,
所求直线方程的斜率k =x 30-0x 0-2=y ′|x =x 0=3x 2
0,即x 30x 0-2
=3x 20,解得x 0=0或x 0=3. 当x 0=0时,得切点坐标是(0,0),斜率k =0,则所求直线方程是y =0;
当x 0=3时,得切点坐标是(3,27),斜率k =27,则所求直线方程是y -27=27(x -3), 即27x -y -54=0. 综上,所求的直线方程为y =0或27x -y -54=0. 类型三:过某点(某点在曲线上)的切线方程,例如例3的第(2)问 例3.(1)求曲线f (x )=x 3-3x 2+2x 在原点(0,0)处的切线方程。
(2)求过原点(0,0)且与曲线f (x )=x 3-3x 2+2x 相切的切线方程.
解:(1)f ′(x )=3x 2-6x +2,设切线的斜率为k ,k =f ′(0)=2,f (0)=0,所求的切线方程为y =2x . (2)当切点是原点时k =f ′(0)=2,f (0)=0,所求的切线方程为y =2x .
当切点不是原点时,设切点是(x 0,y 0)(x 0≠0),则有y 0=x 30-3x 20+2x 0,k =f ′(x 0)=3x 2
0-6x 0+2,①又k =y 0
x 0
=x 20-3x 0+2,② 由①②得x 0
=32,k =y 0x 0=-14. 所以所求曲线的切线方程为y =2x 或y =-14
x . 三、巩固训练
1.已知函数f (x )=x ln x ,若直线l 过点(0,-1),并且与曲线y =f (x )相切,则直线l 的方程为( ) A .x +y -1=0 B .x -y -1=0 C .x +y +1=0 D .x -y +1=0
2.已知f (x )=ln x ,g (x )=12x 2+mx +7
2(m <0),直线l 与函数f (x ),g (x )的图象都相切,与f (x )图象的切点为
(1,f (1)),则m 等于( )
A .-1
B .-3
C .-4
D .-2
3.设曲线y =1+cos x sin x 在点(π
2,1)处的切线与直线x -ay +1=0平行,则实数a 等于( )
A .-1 B.1
2
C .-2
D .2
4.已知直线y =kx 是曲线y =e x 的切线,则实数k 的值为( ) A.1e B .-1
e
C .-e
D .e 5.已知y =f (x )是可导函数,如图,直线y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)等于( )
A .-1
B .0
C .2
D .4
6.曲线y =log 2x 在点(1,0)处的切线与坐标轴所围成三角形的面积等于 . 7.曲线y =-5e x +3在点(0,-2)处的切线方程是 .
8.已知f (x )为偶函数,当x <0时,f (x )=ln(-x )+3x ,则曲线y =f (x )在点(1,-3)处的切线方程是 . 9.已知函数16)(3
-+=x x x f ,
(1)求曲线)(x f y =在点()62-,
处的切线的方程; (2)直线l 为曲线)(x f y =的切线,且经过原点,求直线l 的方程及切点坐标; (3)如果曲线)(x f y =的某一切线与直线34
1
+-=x y 垂直,求切点坐标与切线的方程.
10.已知函数()e cos x
f x x x =-.