用导数求切线方程及应用
求切线方程的三种方法
求切线方程的三种方法宝子们,今天咱们来唠唠求切线方程的那些事儿。
这切线方程啊,就像是给曲线找到一个最亲密接触的直线小伙伴,可有意思啦。
一、利用导数求切线方程。
咱先说说这个用导数的方法。
导数这玩意儿啊,其实就是曲线在某一点的斜率。
比如说有个函数y = f(x),咱们先求出它的导数f'(x)。
那在某一点x = a处的切线斜率k呢,就等于f'(a)。
这时候啊,我们已经知道了斜率,再知道这个点(a, f(a))在切线上,就可以用点斜式y - y₁ = k(x - x₁)来求出切线方程啦。
就像你知道一个朋友的走路速度(斜率),又知道他从哪个地方(点)出发,就能算出他走的路线(切线方程)啦。
二、设切点法。
再来说说设切点法。
有时候啊,题目没有直接告诉你切点是啥。
这时候咱就可以聪明点,设切点为(x₀, y₀)。
那这个点既在曲线上又在切线上哦。
如果曲线方程是y = f(x),那y₀ = f(x₀)。
然后呢,求出函数在x₀处的导数f'(x₀),这就是切线的斜率啦。
再根据点斜式写出切线方程y - y₀ = f'(x₀)(x - x₀)。
这就像是在玩一个猜谜游戏,我们先假设一个神秘的点(切点),然后通过各种线索(曲线方程和导数)来找出这个切线方程这个宝藏呢。
三、利用已知切线方程的形式来求。
还有一种方法呢,就是利用已知切线方程的形式。
比如说对于圆的方程(x - a)²+(y - b)² = r²,在点(x₁, y₁)处的切线方程是(x₁ - a)(x - a)+(y₁ - b)(y - b)= r²。
对于椭圆、双曲线等一些特殊的曲线也有类似的固定形式的切线方程哦。
这就像是有个小秘籍一样,直接套用这个形式就能求出切线方程啦。
就好比你有一把万能钥匙,遇到特定的锁(特殊曲线在某点的切线),直接一插就能打开(求出切线方程)啦。
宝子们,这三种求切线方程的方法是不是很有趣呀?只要多练练,你就能在求切线方程这个小天地里畅游无阻啦。
导数的应用曲线的切线与法线
导数的应用曲线的切线与法线导数的应用:曲线的切线与法线在微积分学中,导数是一个十分重要的概念。
导数的计算和应用广泛应用于各个科学领域,特别是在物理学和工程学中。
其中一个应用就是研究曲线的切线和法线。
一. 切线的定义和计算我们首先来了解一下切线的概念。
在数学中,切线是指与给定曲线在某一点相切的直线。
为了计算曲线的切线,我们需要先计算该点的导数。
设曲线方程为y = f(x),我们要求曲线上一点P(a, f(a))处的切线。
首先计算曲线在点P处的导数,即求得f'(a)。
然后,我们可以使用点斜式或者截距式来表示切线方程。
点斜式表示的切线方程为:y - f(a) = f'(a)(x - a)截距式表示的切线方程为:y = f'(a)x + (f(a) - af'(a))有了切线方程,我们可以计算曲线在该点处的切线了。
二. 法线的定义和计算接下来,我们来了解一下法线的概念。
在数学中,法线是切线的垂直线。
要计算曲线在某一点的法线,我们首先需要计算切线的斜率,然后求其相反数,即得到法线的斜率。
设曲线方程为y = f(x),切线斜率为k。
则法线的斜率为-1/k。
然后,我们可以使用与切线相同的方法来表示法线的方程。
点斜式表示的法线方程为:y - f(a) = (-1/k)(x - a)截距式表示的法线方程为:y = (-1/k)x + (f(a) + a/k)有了法线方程,我们可以计算曲线在该点处的法线了。
三. 实例分析现在,我们通过一个实例来理解切线和法线的应用。
假设有以下函数:y = 2x^2 - 3x + 1。
我们要求该函数在x = 2处的切线和法线。
首先,计算曲线在x = 2处的导数。
函数的导数为f'(x) = 4x - 3。
将x = 2代入导数公式,得到f'(2) = 5。
接下来,使用点斜式表示切线方程和法线方程。
切线方程为:y -f(2) = f'(2)(x - 2),化简得到y = 5x - 5。
导数的应用曲线的切线和法线问题
导数的应用曲线的切线和法线问题在微积分中,导数是一个重要的概念,它描述了函数在某一点上的变化率。
除了用来求函数的极值和变化趋势外,导数还可以应用于曲线的切线和法线问题。
本文将探讨导数在曲线切线和法线问题上的应用。
一、曲线的切线问题对于给定的曲线,我们可以通过求取该曲线上某一点的导数来确定该点处的切线。
具体的步骤如下:1. 确定曲线上的某一点P(x₀, y₀)。
2. 求取该点的导数dy/dx。
3. 使用点斜式或一般式求取与该点所在切线平行的直线方程。
4. 得到切线的方程。
举例来说,如果我们有一个曲线的方程为y = 2x² + 3x - 4,那么可以依次进行如下步骤来求取曲线在某一点上的切线:1. 确定点P(x₀, y₀)的坐标,假设为P(2, 7)。
2. 求取该点的导数dy/dx,对于曲线y = 2x² + 3x - 4,求导得到dy/dx = 4x + 3。
3. 使用点斜式求取切线的方程,将点P的坐标和导数dy/dx的值代入点斜式方程y - y₀ = m(x - x₀),得到y - 7 = (4(2) + 3)(x - 2)。
4. 化简方程,得到切线的方程y = 8x - 9。
通过这个例子可以看出,求取曲线切线的关键是求取点的导数,然后利用切线方程将导数与点的坐标结合,得到切线的方程。
二、曲线的法线问题曲线的法线是与该曲线在某一点处相切,垂直于切线的直线。
求取曲线的法线同样可以通过求取该点的导数来完成。
具体的步骤如下:1. 确定曲线上的某一点P(x₀, y₀)。
2. 求取该点的导数dy/dx,并计算其倒数k。
3. 求取法线的斜率nk = -1/k。
4. 使用点斜式求取法线方程。
5. 得到法线的方程。
和曲线的切线问题类似,求取曲线的法线也需要先求取点的导数,然后计算导数的倒数作为法线的斜率。
三、综合案例考虑一个具体的综合案例,假设我们有一个函数f(x) = x³ + 2x²- 3x + 1,我们希望求取该函数在 x = 2 处的切线和法线。
利用导数求三角函数切线方程的三种问题类型
利用导数求三角函数切线方程的三种问题类型导数是微积分中的重要概念,可以用来求解三角函数的切线方程。
在这份文档中,我们将介绍三种利用导数求三角函数切线方程的问题类型。
问题类型一:给定函数和点,求切线方程在这种类型的问题中,我们已知一个三角函数及其定义域上一点的坐标,需要求解该函数在该点处的切线方程。
解决这类问题的关键是求解该点处的导数。
对于三角函数而言,我们可以利用基本导数公式来求解。
例如,对于sin(x)函数,其导数是cos(x);对于cos(x)函数,其导数是-sin(x)。
一旦我们求得了函数在给定点处的导数,我们可以使用切线方程的一般形式y = f'(x0)(x - x0) + f(x0)来求解。
其中,f'(x0)表示函数在x0处的导数值,f(x0)表示函数在x0处的函数值。
问题类型二:给定函数和切线斜率,求切点坐标在这种类型的问题中,我们已知一个三角函数及其切线的斜率,需要求解切线与该函数的交点坐标。
解决这类问题的关键是找到切点的x坐标。
我们可以使用导数和斜率的关系来求解。
具体而言,由于导数就是切线的斜率,我们可以将斜率与导数相等来列方程。
然后,通过求解方程,我们可以得到切点的x坐标。
一旦我们获得了切点的x坐标,我们可以将该坐标代入三角函数的方程中,得到切点的y坐标。
问题类型三:给定函数和切点,求切线斜率在这种类型的问题中,我们已知一个三角函数及其切线的切点坐标,需要求解切线的斜率。
解决这类问题的关键是求解切点的导数。
我们可以使用导数的定义来求解。
具体而言,我们可以将切点的坐标代入三角函数的导数公式中,然后求导得到切点的导数。
一旦我们求得了切点的导数,即可得到切线的斜率。
通过掌握这三种问题类型的解决方法,我们可以有效地利用导数来求解三角函数的切线方程。
这有助于我们更好地理解三角函数的性质和导数的应用。
利用导数求曲线的切线和公切线知识讲解
利用导数求曲线的切线和公切线一. 求切线方程【例1】.已知曲线f(x)=x 3-2X12+1.(1) 求在点P( 1,0 )处的切线l i的方程;⑵ 求过点Q( 2,1 )与已知曲线f(x)相切的直线丨2的方程.提醒:注意是在某个点处还是过某个点!二. 有关切线的条数【解答】解:(I)由 f (x) =2x3- 3x 得f'( x) =6x2- 3,令f,( x) =0 得, x= - ■-或x= ■-,2 2•- f (-2) =- 10, f (-二)=",f ( = ) =- ", f (1) =- 1,••• f (x)在区间[-2, 1]上的最大值为二.(n)设过点P (1, t)的直线与曲线y=f (x)相切于点(X0, y°),则y o=2・” -3x。
,且切线斜率为k=6 :匚-3,•••切线方程为y-y o= (6:,二-3)(x -x o),••• t - y°= (6 :,二-3)( 1 - x o),即卩4- 6 . F +t+3=0,设g (x) =4x? - 6x?+t+3 , 则“过点P (1, t)存在3条直线与曲线y=f (x)相切”,等价于“ g (x)有3 个不同的零点”.T g'(x) =12x2- 12x=12x (x- 1),•g (0) =t+3是g (x)的极大值,g (1) =t+1是g (x)的极小值.•g (0)> 0 且g (1)v 0,即-3v t v- 1,•当过点过点P (1, t)存在3条直线与曲线y=f (x)相切时,t的取值范围是(-3,- 1).(rn)过点A (- 1, 2)存在3条直线与曲线y=f (x)相切;过点B (2, 10)存在2条直线与曲线y=f (x)相切;过点C (0, 2)存在1条直线与曲线y=f (x)相切.【作业1】.(2017?莆田一模)已知函数 f (x) =2x3- 3x+1, g (x) =kx+1 - Inx .(fM y<1(1)设函数hW二’、,当k v 0时,讨论h (x)零点的个数;g lx)』x^l(2)若过点P (a,- 4)恰有三条直线与曲线y=f (x)相切,求a的取值范围.三. 切线与切线之间的关系【例4】.(2018?绵阳模拟)已知a, b, c€ R,且满足b2+c2=1,如果存在两条互相垂直的直线与函数f (x) =ax+bcosx+csinx的图象都相切,则a+/HW:c 的取值范围是.解:f '(x) = a + b cos x—c sin x = a +c' cos(x + ^?) = a +cos(x + p)令H + e = 则码 + 0 =环巧+e = g. f\x) ~+dtj题意’存在x r x2E R使得厂(xj厂(兀)= T* 0p(a+cos^X fl + cos^)=_l»即关于。
求曲线在某点的切线方程方法
求曲线在某点的切线方程方法引言在数学和物理学中,研究曲线的切线是很常见的问题。
切线可以帮助我们了解曲线的局部特征和性质,它在微积分、力学和工程学等领域中都有广泛的应用。
本文将介绍一些常见的方法来求解曲线在某点的切线方程。
切线的定义在数学中,曲线上某点的切线可以被定义为通过该点并且与曲线在该点附近重合的直线。
切线的斜率即为曲线在该点的导数。
方法一:求导法一种常见的方法是使用导数来求解曲线在某点的切线方程。
设曲线的方程为y=f(x),我们要求解曲线在点(x0,y0)处的切线方程。
1.首先求曲线的导数f'(x)。
2.将点(x0,y0)带入导数函数,求出导数的值f'(x0)。
3.使用切线方程的一般形式y-y0=f'(x0)(x-x0),将(x0,y0)和f'(x0)代入,得到切线方程。
方法二:斜率和点法另一种常用的方法是使用斜率和已知点来求解切线方程。
同样假设曲线的方程为y=f(x),我们要求解曲线在点(x0,y0)处的切线方程。
1.计算曲线在点(x0,y0)处的斜率,即f'(x0)。
2.使用点斜式切线方程y-y0=f'(x0)(x-x0),将(x0,y0)和f'(x0)代入,得到切线方程。
方法三:曲线近似法第三种方法是使用曲线的近似来求解切线方程。
此方法适用于那些难以计算导数的曲线。
1.在点(x0,y0)处取曲线的一个非常小的线段,该线段基本上与切线重合。
2.使用线性函数来拟合这个线段,得到近似切线方程。
方法四:参数法对于参数方程表示的曲线,我们可以使用参数法来求解切线方程。
假设曲线的参数方程为x=f(t),y=g(t),我们要求解曲线在参数值t0处的切线方程。
1.计算参数值t0对应的点的坐标(x0,y0)。
2.求解参数方程的导数dx/d t和dy/dt。
3.使用点斜式切线方程y-y0=(dy/d t)/(dx/d t)(x-x0),将(x0,y0)、dx/d t和d y/dt代入,得到切线方程。
用导数求切线方程的四种类型
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导数大于0表示函数在对应区间内 单调递增
导数小于0表示函数在对应区间内 单调递减
导数在几何上表导数等于0时,函数可能存在拐点或极值点 导数小于0时,函数在对应区间内单调递减
导数等于切线斜率 导数可以求出切线的斜率
导数在求切线方程中起到关 键作用
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切线与该点处的切线垂直
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切线方程的求解需要用到切点处的 坐标和斜率
确定函数表达式 确定导数表达式 计算导数值 代入切点坐标
代入切点坐标求斜率要细心 切线斜率与函数值大小无关 切线方程的形式要正确 切线方程与函数解析式不同
切线方程的书写格式要正确 切线斜率的计算要准确 切点坐标的选取要合理 切线方程的求解方法要规范
切线斜率:通 过将切点坐标 代入导函数中,
求得斜率为 f'(x0)
切线方程:利 用点斜式方程 y-y0=f'(x0)(xx0),得到切线
方程
确定函数在某点的导数 利用导数求出该点的切线斜率 根据切线斜率和已知点写出切线方程 验证切线方程是否符合题意
切点是曲线上某一点,在该点处函 数的导数存在
切点处函数值必须为零
汇报人:XX
导数与切线斜率的关系是密 切相关的
切点是曲线上某 一点,在该点处 曲线的切线存在
切点处的导数值 即为切线的斜率
切点坐标由曲线 方程和切线斜率 共同确定
切点是唯一确定 的,但切线方程 可能有多种形式
确定函数表达 式
求导函数
代入切点坐标
计算切线斜率
切点坐标:已 知曲线上的一 个点,记为(x0,
y0)
定义:切线方 程是表示切点 与曲线在某一 点的切线关系
利用导数求圆切线方程的三种问题类型
利用导数求圆切线方程的三种问题类型概述在解决数学问题时,利用导数求圆的切线方程是一种常见的方法。
本文将介绍三种常见的问题类型,并详细解释如何使用导数来求解。
问题类型一:求圆上某点处的切线方程对于给定的圆,我们需要求解圆上某点处的切线方程。
解决这类问题的关键是确定点的坐标和圆的方程。
假设圆的方程为x²+y²=r²,其中r为半径。
设切线与圆的交点为(x₁, y₁),则切线的斜率可由导数求得。
假设切线的斜率为k,则切线方程可表示为y-y₁=k(x-x₁)。
通过将圆方程和切线方程联立,可以求解出点(x₁, y₁),进而获得切线方程的具体表达式。
问题类型二:确定圆和直线的切点坐标在此问题类型中,已知一条直线与圆相切,需要确定切点的坐标。
首先,需要确定直线的方程和圆的方程。
假设直线的方程为y=mx+b,其中m为斜率,b为截距。
圆的方程仍为x²+y²=r²。
确定直线与圆相切的条件为直线方程和圆方程联立,得到二次方程形式的解。
求解该二次方程可得到切点的横坐标x₁,代入直线方程中即可求得切点的纵坐标y₁。
问题类型三:求圆的切线方程和切点坐标此问题类型中,需同时求解切线方程和切点坐标。
解决方法是通过已知条件,构建适当的方程组,然后求解其中的未知变量。
例如,已知圆心坐标和切点在圆上的坐标,可以利用圆方程和切线方程联立求解。
总结利用导数求圆切线方程的三种问题类型包括求圆上某点处的切线方程、确定圆和直线的切点坐标,以及求圆的切线方程和切点坐标。
对于每种问题类型,我们需要确定已知条件,建立适当的方程,然后通过导数运算和联立方程求解未知变量。
这些问题可以通过简单的策略和避免法律复杂性来解决,以确保准确性和可靠性。
备注:本文仅提供数学问题解决方法的讨论,不涉及确切的案例或法律内容。
在实际应用中,请确保依据具体情况做出独立决策并遵循法律法规。
用导数求切线方程教案
用导数求切线方程教案一、教学目标1. 理解导数的几何意义,掌握导数的基本性质。
2. 学会利用导数求曲线的切线方程。
3. 能够运用切线方程解决实际问题。
二、教学内容1. 导数的几何意义2. 导数的基本性质3. 利用导数求切线方程4. 切线方程的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:导数的几何意义,利用导数求切线方程。
2. 教学难点:导数的基本性质,切线方程的应用。
四、教学方法与手段1. 教学方法:讲授法、案例分析法、互动讨论法。
2. 教学手段:多媒体课件、黑板、粉笔。
五、教学过程1. 导入新课:回顾导数的定义和性质,引导学生思考导数与切线的关系。
2. 讲解导数的几何意义:解释导数表示曲线在某点的切线斜率。
3. 讲解利用导数求切线方程:引导学生利用导数求出曲线的切线斜率,进而写出切线方程。
4. 例题解析:分析具体例子,引导学生步骤性地解决求切线方程的问题。
5. 课堂练习:布置练习题,让学生巩固求切线方程的方法。
7. 布置作业:布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学反思在课后对教学效果进行反思,分析学生的掌握情况,针对性地调整教学策略。
七、教学评价通过课堂表现、课后作业和练习题的成绩,评价学生对用导数求切线方程的掌握程度。
八、教学计划1. 课时安排:2课时。
2. 教学进度:第1课时讲解导数的几何意义和求切线方程的方法,第2课时进行例题解析和课堂练习。
九、教学资源1. 教案、课件、练习题。
2. 相关数学教材、参考书。
十、教学注意事项1. 注意引导学生理解导数与切线的关系。
2. 强调切线方程在实际问题中的应用。
3. 关注学生的学习进度,及时解答疑问。
六、教学案例分析1. 案例一:直线与圆的切线方程问题描述:给定直线y=2x+3和圆(x-1)^2+(y-2)^2=4,求直线与圆的切点坐标及切线方程。
解决方案:利用导数求出直线的切线方程,联立直线和圆的方程,求解切点坐标。
2. 案例二:函数的导数与切线问题描述:给定函数f(x)=x^3-3x+2,求函数在x=1处的切线方程。
特色专题一:导数求切线(讲义+典型例题+小练)(原卷版)
特色专题一:导数求切线(讲义+典型例题+小练)函数()f x 在0x 处导数的几何意义,曲线()y f x =在点()()00,P x f x 处切线的斜率是()0k f x '=。
于是相应的切线方程是:()()000y y f x x x '-=-。
用导数求曲线的切线 注意两种情况: (1)曲线()y f x =在点()()00,P x f x 处切线:性质:()0k f x '=切线。
相应的切线方程是:()()000y y f x x x '-=-(2)曲线()y f x =过点()00,P x y 处切线:先设切点,切点为(,)Q a b ,则斜率k='()f a ,切点(,)Q a b 在曲线()y f x =上,切点(,)Q a b 在切线()()00y y f a x x '-=-上,切点(,)Q a b 坐标代入方程得关于a,b 的方程组,解方程组来确定切点,最后求斜率k='()f a ,确定切线方程。
题型一:在点处的切线方程例1:1.曲线6y x x =-在点()1,0处的切线方程为( ) A .44y x =-B .55y x =-C .66y x =-D .77y x =-2.设曲线y=ax -ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x ,则a= ( ) A .0B .1C .2D .33.已知P (﹣1,1),Q (2,4)是曲线y=x 2上的两点,求与直线PQ 平行且与曲线相切的切线方程.举一反三:1.已知函数2ln ()f x x x =-+,则函数()f x 在点(1,(1))f 处的切线方程为( ) A .10x y +-= B .30x y --= C .10x y ++=D .0x y +=2.若函数()ln f x x =和()()2R g x x ax a =+∈的图象有且仅有一个公共点P ,则g (x )在P 处的切线方程是_________.3.已知函数()3223125f x x x x =+-+,求曲线()y f x =在点()0,5处的切线方程; 题型二:过点处的切线方程例2:1.若存在过点(0,2)-的直线与曲线3y x =和曲线2y x x a =-+都相切,则实数a 的值是( ) A .2-B .0C .1D .22.求曲线y =x 3过点(-1,-1)的切线方程. 举一反三:1.判断曲线1y x x=+在点()1,2P 处是否有切线,如果有,求出切线的斜率. 2.(1)求曲线e x y =在0x =处切线的方程; (2)过原点作曲线e x y =的切线,求切点的坐标. 3.已知函数()1(0)f x x x=>,过点(),P a b 可作两条直线与函数()y f x =相切,则下列结论正确的是( ) A .0ab <B .01ab <<C .22a b +的最大值为2D .e a b >题型三:切线求参数例3:1.若曲线()2ln f x ax x x =-+存在垂直于y 轴的切线,则a 的取值范围是( )A .1,8∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭B .10,8⎛⎤⎥⎝⎦C .1,8∞⎛⎤- ⎥⎝⎦D .1,8∞⎛⎫- ⎪⎝⎭2.已知曲线e ln xy a x x =+在点()1,ae 处的切线方程为2y x b =+,则( ) A .,1a e b ==- B .,1a e b ==C .1,1a e b -==D .1,1a e b -==-举一反三:1.曲线()1e xy ax =+在点()01,处的切线的斜率为2-,则a =________. 2.如果函数()363f x x bx b =-+在区间()0,1内存在与x 轴平行的切线,则实数b 的取值范围是___________.3.若曲线()2(3)(2)(1)(1)(2)4ln 31ln 3x x x x x x y x x x ---++=+++-在点()1,8ln 2处的切线与直线22x ay =-平行,则=a __________.举一反三: 一、单选题1.曲线()33f x x x =-在点()()2,2f --处的切线方程为y kx b =+,则实数b =( )A .-16B .16C .-20D .202.设函数()f x 在R 上存在导函数()'f x ,()f x 的图象在点()()1,1M f 处的切线方程为122y x =+,那么()'1f ( )A .2B .1C .12D .133.曲线2()ln f x x x =-在点(1,(1))f 处的切线方程为( ) A .y x =-B .23y x =-C .32y x =-+D .21y x =-+4.函数()f x 的图象如图所示,则下列关系正确的是( )A .()()()()02332f f f f '<<'<-B .()()()()03322f f f f ''<<-<C .()()()()02323f f f f ''<<-<D .()()()()03223f f f f ''<-<<5.曲线e 1x y =+上的点到直线20x y --=的距离的最小值是( ) A .3B .2C .2D .226.已知曲线()23e x y x x =+在点()0,0处的切线为l ,数列{}n a 的首项为1,点()()1,n n a a n N*+∈为切线l 上一点,则数列6n n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭中的最小项为( )A .623-B .523-C .613-D .613 二、多选题7.(多选)曲线y =f (x )=x 3在点P 处的切线斜率k =3,则点P 的坐标是( ) A .(1,1) B .(-1,-1) C .(-2,-8) D .(2,8)8.(多选)定义在区间[],a b 上的函数()f x ,其图象是连续不断的,若[],a b ξ∃∈,使得()()()()f b f a f b a ξ'-=-,则称ξ为函数()f x 在区间[],a b 上的“中值点”,则下列函数在区间[]0,1上“中值点”多于一个的函数是( ) A .()f x x = B .()2f x x =C .()()ln 1f x x =+D .()312f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭三、填空题9.若直线2y x a =+是函数()ln f x x x =+的图象在某点处的切线,则实数a =____________. 10.已知函数()f x 是奇函数,当0x <时,()2cos 1f x x =-,则曲线()f x 在点()(),f ππ处的切线方程为______. 四、解答题11.已知函数()()21e x f x k x x =-+.(1)求导函数()f x ';(2)当1ek =时,求函数()f x 的图像在点()1,1处的切线方程.12.已知曲线3S 2y x x =-:(1)求曲线S 在点A (2,4)处的切线方程; (2)求过点B (1,—1)并与曲线S 相切的直线方程.。
用导数求切线方程
用导数求切线方程
“用导数求切线方程”是指利用导数的性质,通过求函数某一点处的导数,来求得该点处函数的切线方程。
首先,我们回顾下梯形法则:函数f(x)在某一点处的导数f'(x)就是函数在该点上的切线斜率。
可以看出,如果能够求出函数某一点处的导数,就已经可以知道这个点处函数的切线。
其次,我们来看看如何用导数求切线方程。
假设函数f(x)在点A(x0,y0)处有定义,要求点A处函数的切线方程,只需要依据梯形法则,先计算出函数f(x)在点A处的导数f'(x0),然后根据梯形法则,可以知道点A处函数的切线斜率为f'(x0)。
接下来,根据直线的斜截式:y=kx+b,我们可以知道点A处函数的切线方程为:y-y0=f'(x0)(x-x0),其中,
k=f'(x0),b=y0-f'(x0)x0。
最后,由于我们已经知道点A处函数的切线斜率
f'(x0)以及点A的横纵坐标,所以我们就可以得到点A处函数的切线方程:y-y0=f'(x0)(x-x0)。
综上所述,用导数求切线方程的步骤是:首先,使用梯形法则求出函数在某一点处的导数;然后,根据直线的斜截式,得到函数在该点处的切线方程;最后,根据函数
在该点处的导数及横纵坐标,求得该点处函数的切线方程。
利用导数求曲线的切线和公切线以及切线条数专题总结.doc
导数中的切线问题专题总结一、求切线方程1.过曲线上一点求切线方程的三个步骤2.求过曲线y =f (x )外一点P (x 1,y 1)的切线方程的六个步骤(1)设切点(x 0,f (x 0)).(2)利用所设切点求斜率k =f ′(x 0)=li m Δx →0f x 0+Δx-f x 0Δx .(3)用(x 0,f (x 0)),P (x 1,y 1)表示斜率.(4)根据斜率相等求得x 0,然后求得斜率k .(5)根据点斜式写出切线方程.(6)将切线方程化为一般式.例1.已知曲线y =1x .(1)求曲线在点P (1,1)处的切线方程;(2)求曲线过点Q (1,0)处的切线方程.例2.已知曲线y=1 x .(1)求曲线在点P(1,1)处的切线方程;(2)求曲线过点Q(1,0)处的切线方程.3.(2016全国卷Ⅲ)已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=f(-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程是二、求切点坐标【小结】求切点坐标可以按以下步骤进行(1)设出切点坐标;(2)利用导数或斜率公式求出斜率;(3)利用斜率关系列方程,求出切点的横坐标;(4)把横坐标代入曲线或切线方程,求出切点纵坐标例1.已知抛物线y =2x 2+1分别满足下列条件,请求出切点的坐标.(1)切线的倾斜角为45°.(2)切线平行于直线4x -y -2=0.(3)切线垂直于直线x +8y -3=0..变式练习直线l :y =x +a (a ≠0)和曲线C :y =x 3-x 2+1相切,则a 的值为___________,切点坐标为____________.三、求两个函数公切线公切线问题:切点相同。
()()00x g x f =()()00''x g x f =切点不同。
()()()()k x g x f mkx x g m kx x f ==+=+=212211'',例1、 已知直线b kx y +=是曲线2ln +=x y 的切线,也是曲线x e y =的切线,求k 和b 的值解析:例2.若直线b kx y +=是曲线2ln +=x y 的切线,也是y =ln(x +1)的切线,求b 的值例3.已知函数f (x )=lnx ,g (x )=2﹣(x >0)(1)试判断当f (x )与g (x )的大小关系;(2)试判断曲线 y=f (x )和 y=g (x )是否存在公切线,若存在,求出公切线方程,若不存在,说明理由;变式练习1.两曲线y =x 2−1和y =alnx −1存在公切线,则正实数a 的取值范围变式练习2.若曲线y =12e x 2与曲线y =alnx 在它们的公共点P (s,t )处有公切线,则实数a =变式练习 3.已知函数()()1263,1163223++=--+=x x x g ax x ax x f 和直线m:9+=kx y ,又()01'=-f ,是否存在k,使直线m 既是曲线()x f y =的切线,又是曲线()x g y =的切线?如果存在,求出k 的值四、切线条数切线的条数问题====以切点0x 为未知数的方程的根的个数例1.已知函数32()f x ax bx cx =++在点0x 处取得极小值-4,使其导数'()0f x >的x 的取值范围为(1,3),求:(1)()f x 的解析式;(2)若过点(1,)P m -可作曲线()y f x =的三条切线,求实数m 的取值范围.例2.已知函数f (x )=2x 3﹣3x+1,g (x )=kx+1﹣lnx .(1)设函数,当k <0时,讨论h (x )零点的个数;(2)若过点P (a ,﹣4)恰有三条直线与曲线y=f (x )相切,求a 的取值范围.变式练习.已知函数f (x )=x 2+2(1﹣a )x ﹣4a ,g (x )=﹣(a+1)2,则f (x )和g (x )图象的公切线条数的可能值是 .。
专题一用导数求切线方程四种类
用导数求切线方程的四种种类求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,用导数求切线方程的要点在于求出切点P(x,y)及斜率,其求法为:设P(x,y)是曲线yf(x)上的一点,则以P的切点的切线方程为:yy0f(x)(x x).若曲线f(x)在点P(x0,f(x0))的切线平行于y轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为xx.下边例析四种常有的种类及解法.种类一:已知切点,求曲线的切线方程此类题较为简单,只须求出曲线的导数f(x),并代入点斜式方程即可.例1曲线yx33x21在点(1,1)处的切线方程为()A.y3x 4B.y3x 2C.y4x3D.y4x51解:由f(x)3x26x则在点(1,1)处斜率k f(1)3,故所求的切线方程为y(1)3(x1),即y3x2,因此选B.练习:1.设f′(x0)=0,则曲线A.不存在C.与x轴垂直y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线(B.与x轴平行或重合D.与x轴斜交)答案B2.已知函数y=f(x)的图像如右图所示,则f′(xA )与f′(xB)的大小关系是()A.f′(x A)>f′(x B)B.f′(x A)<f′(x B)C.f′(x A)=f′(x B)D.不可以确立答案B2.曲线y=-2x2+1在点(0,1)处的切线的斜率是()A.-4B.0C.4D.不存在答案B10.已知曲线y=2x3上一点A(1,2),则A处的切线斜率等于()A.2B.42D.6C.6+6·Δx+2·(Δx)答案D4.函数y=sin2x的图像在π1处的切线的斜率是() 6,4答案D剖析将函数y=sin2x看作是由函数y=u2,u=sinx复合而成的.分析∵y′=2sinxcosx,πππ3∴y′|x =6=2sincos=2661在点7)处切线的倾斜角为()2.曲线y=x3-2(-1,-33A.30°B.45°C.135°D.60°答案B6.y=x3的切线倾斜角的范围为________.π答案[0,2)分析k=y′=3x2≥0.8.设点P是曲线y=x3- 3x+23上的随意一点,点P处切线倾斜角为α,则角α的取值范围是()∪5π,π26∪π,π3π答案D分析由y′=3x2-3,易知y′≥-3,即tanα≥-3.20≤α<2或3π≤α<π.14.已知曲线C:y=x3,求在曲线C上横坐标为1的点处的切线方程.分析将x=1代入曲线C的方程得y=1,∴切点P(1,1).Δy x+Δx3-x3∵y′=lim=limΔxΔxΔx→0Δx→0πlim3x2Δx+3xΔx2+Δx3ΔxΔx→0lim[3x2+3xΔx+(Δx)2]=3x2,Δx→0y′|x=1=3.∴过P点的切线方程为y-1=3(x-1),即3x-y-2=0.114.求曲线y=sinx在点A(6,2)处的切线方程.分析∵y=sinx,∴y′=cosx.ππ331y′|x=6=cos6=2,k=2.3π∴切线方程为y-2=2(x-6).化简得6 3x-12y+6-3π=0.x6.曲线y=x-2在点(1,-1)处的切线方程为()A.y=x-2B.y=-3x+2C.y=2x-3D.y=-2x+1答案D例3求曲线y=1在点(4,1)处的切线方程.x2-3x2【思路剖析】将函数变形为y=(x2-3x)-12,将其看做是由函数y=u-12、u=x2-3x复合而成.【分析】∵y=1=(x2-3x)-1,x2-3x2∴y′=-1(x2-3x)-3·(x2-3x)′22=-1(x2-3x)-3·(2x-3).2211∴曲线y=在点(4,)处的切线斜率为x2-3x21 (4235k=y′|x=4=--3×4)-·(2×4-3)=-.22161∴曲线在点(4,2)处的切线方程为15y-2=-16(x-4),即5x+16y-28=0.研究3本题不要将函数y=1看做是由y=1,u=v,vx2-3xu=x2-3x三个函数复合而成的,这样求导就麻烦了.思虑题3(1)曲线y=3x2+1在点(1,2)处的切线方程为__________________.【答案】3x-2y+1=01的水平切线方程是________.(2)y=1-x2【分析】令y′=0,得x=0,∴y=1.12.求曲线y=2x-x3在点(-1,-1)处的切线的方程及此切线与x轴、y轴所围成的平面图形的面积.答案x+y+2=0;21x8.曲线y=e2在点(4,e2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为()e2B.4e2C.2e2D.e2答案D11x分析∵y′=·e2,2∴切线的斜率k=y′|x=4=12e2.1∴切线方程为y-e2=2e2(x-4).∴横纵截距分别为2,-e2,∴S=e2,应选D.111.已知函数y=f(x)的图像在点M(1,f(1))处的切线方程是y=2x+2,则f(1)+f′(1)=________.答案3分析f′(1)=1,f(1)=1×1+2=5,∴f(1)+f′(1)=3.2225.如图是函数f(x)及f(x)在点P处切线的图像,则f(2)+f′(2)=________.9 答案 28分析由题图知,切线方程为4x +错误!=1,9f(2)=·(1-4)=4,f′(2)=-错误!=-错误!.9 9 9∴f(2)+f′(2)=4-8=8.种类二:已知斜率,求曲线的切线方程此类题可利用斜率求出切点,再用点斜式方程加以解决.例2与直线2x y40的平行的抛物线y x 2的切线方程是() A.2xy30B.2xy30C.2xy10D.2xy1 02解:设P(x0,y0)为切点,则切点的斜率为y|xx 0 2x 0 2.∴x 0 1.由此获得切点(11),.故切线方程为y12(x 1),即2x y1 0,应选D. 评注:本题所给的曲线是抛物线,故也可利用法加以解决,即设切线方程为y2x b,代入y x2,得x22xb0,又因为0,得b1,应选D.练习:3.曲线y=x3在点P处的切线斜率为3,则点P的坐标为() A.(-2,-8)B.(1,1),(-1,-1)C.(2,8)11 D.(-,-)28答案B13.若曲线y=2x3上某点切线的斜率等于6,求此点的坐标.2x0+Δx3-2x30分析∵y′|x=x0=lim=6x 20,Δx→06x20=6.∴x0=±1故.(1,2),(-1,-2)为所求.3.已知曲线y=x2-3lnx的一条切线的斜率为1,则切点的横坐42标为()A.3B.2C.1答案A分析1x-31131 y′=x,由x-=.22x2得x=3或x=-2.因为x>0,因此x=3.3.已知曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为2x+y+1=0,那么() A.f′(x0)=0B.f′(x0)<0C.f′(x0)>0D.f′(x0)不可以确立答案B5.假如曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为x+2y-3=0,那么()A.f′(x0)>0B.f′(x0)<0C.f′(x0)=0D.f′(x0)不存在答案B7.在曲线y=x2π上切线的倾斜角为的点是()4A.(0,0)B.(2,4)11)11)C.(,16D.(,424答案D2.若曲线y=x4的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为()A.4x-y-3=0B.x+4y-5=0C.4x-y+3=0D.x+4y+3=0答案A分析∵l与直线x+4y-8=0垂直,∴l的斜率为4.∵y′=4x3,∴由切线l的斜率是4,得4x3=4,∴x=1.∴切点坐标为(1,1).∴切线方程为y-1=4(x-1),即4x-y-3=0.应选A.11.已知P(-1,1),Q(2,4)是曲线y=x2上的两点,则与直线PQ平行的曲线y=x2的切线方程是________.答案4x-4y-1=04-1分析k=2--1=1,又y′=2x,令2x=1,得1x=2,从而1y=4,∴切线方程为y-14=1·(x-12),即4x-4y-1=0.13.假如曲线y=x2+x-3的某一条切线与直线y=3x+4平行,求切点坐标与切线方程.答案切点坐标为(1,-1),切线方程为3x-y-4=013.曲线y=x3+3x2+6x-10的切线中,斜率最小的切线方程为______________.答案3x-y-11=0分析y′=3x2+6x+6=3(x+1)2+3≥3,当且仅当x=-1时取等号,当x=-1,时y=-14.∴切线方程为y+14=3(x+1),即3x -y-11=0.19.设直线y=2x+b是曲线y=lnx(x>0)的一条切线,则实数b的值为________.答案ln2-14.设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a等于()A.11C.-2D.-1答案A14.设曲线y=e ax在点(0,1)处的切线与直线x+2y+1=0垂直,则a=________.答案2分析由题意得y′=ae ax,y′|x ==ae a×0=2,a=2.10.函数f(x)=asinax(a∈R)的图像过点P(2π,0),而且在点P处的切线斜率为4,则f(x)的最小正周期为()A.2πB.π答案B分析22πa. f′(x)=acosax,∴f′(2=π)acos2又asin2πa=0,∴2πa=kπ,k∈Z.f′(2=π)a2coskπ=4,∴a=±2.2π∴T=|a|=π.6.曲线y=ln(2x-1)上的点到直线2x-y+3=0的最短距离是() B.25C.3 5D.0答案A2分析y′=2x-1=2,∴x=1.∴切点坐标为(1,0).由点到直线的距离公式,得d=|2×1-0+3|=5.22+1219.曲线y=x(x+1)(2-x)有两条平行于y=x的切线,则两切线之间的距离为________.16答案272分析y=x(x+1)(2-x)=-x3+x2+2x,y′=-3x2+2x+2,令-3x2+2x+2=1,得1x1=1或x2=-3.114∴两个切点分别为(1,2)和(-3,-27).切线方程为x-y+1=0和x-y-275=0.5|1+|2d=2=27.27种类三:已知过曲线上一点,求切线方程过曲线上一点的切线,该点未必是切点,故应先设切点,再求切点,即用待定切点法.6.以下说法正确的选项是()A.曲线的切线和曲线有交点,这点必定是切点B.过曲线上一点作曲线的切线,这点必定是切点C.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处无切线D.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,则f′(x0)不必定存在答案D例3求过曲线yx32x上的点(1,1)的切线方程.3解:假想P(x0,y0)为切点,则切线的斜率为y|x x03x022.∴切线方程为yy0(3x22)(x x).y(x32x)(3x22)(xx0).又知切线过点(1,1),把它代入上述方程,得1(x032x)(3x22)(1x).解得1.x1,或x02故所求切线方程为y (12)(32)(x1),或y1132x1,842即xy20,或5x4y10.评注:能够发现直线 5x 4y 10其实不以(1,1)为切点,其实是经过了点(1,1)且以 1 7为切点的直线.这说明过曲线上一点的切线,, 2 8该点未必是切点,解决此类问题可用待定切点法. 练习:种类四:已知过曲线外一点,求切线方程此类题可先设切点,再求切点,即用待定切点法来求解.例4求过点(2,0)且与曲线y1相切的直线方程. x4解:设P(x0,y0)为切点,则切线的斜率为 y|xx 0 1.x 20 ∴切线方程为yy 0 1(x x 0) ,即 y 1 1(xx 0) .x 0 2 x 0 x0 2又已知切线过点(2,0),把它代入上述方程,得 1 1x0 2(2x 0).x0 解得x 01,y 0 1 1,即xy20.x 0评注:点(2,0)其实是曲线外的一点,但在解答过程中却无需判 断它确实切地点,充足反应出待定切点法的高效性例5 已知函数yx 33x ,过点A(016), 作曲线yf(x)的切线,求此切线方程.5解:曲线方程为yx 33x ,点A(016),不在曲线上.设切点为M(x 0,y 0),则点M 的坐标知足y 0x033x 0.因f(x 0)3(x2 1),故切线的方程为yy 03(x21)(x x0).点A(016),在切线上,则有16(x 0 3 3x 0) 3(x0 2 1)(0x 0).化简得x 038,解得x0 2.因此,切点为M(2,2),切线方程为9x y 160.评注:此类题的解题思路是,先判断点A能否在曲线上,若点A在曲线上,化为种类一或种类三;若点A不在曲线上,应先设出切点并求出切点.练习:17.已知曲线方程为y=x2,求过A(3,5)点且与曲线相切的直线方程.分析解法一设过A(3,5)与曲线y=x2相切的直线方程为y-5k(x-3),即y=kx+5-3k.y=kx+5-3k由y=x2,得x2-kx+3k-5=0.k2-4(3k-5)=0,整理得(k-2)(k-10)=0.k=2或k =10.所求的直线方程为2x-y-1=0,10x-y-25=0.解法二设切点P的坐标为(x0,y0),由y=x2,得y′=2x.y′|x=x0=2x0.5-y0=2x0.又y0=2x0,代入上式整理,得x0=1或x0=由已知kPA=2x0,即3-x05.18.已知曲线S:y=3x-x3及点P(2,2),则过点P可向S引切线,其切线条数为()A.0B.1 C.2D.3答案D分析明显P不在S上,设切点为(x0,y0),由y′=3-3x2,得y′|x=x0=3-3x20.切线方程为y-(3x0-x30)=(3-3x20)(x-x0).P(2,2)在切线上,2-(3x0-x30)=(3-3x20)(2-x0),即x30-3x20+2=0.(x0-1)(x20-2x0-2)=0.由x0-1=0,得x0=1.由x20-2x0-2=0,得x0=1±3.∵有三个切点,∴由P向S作切线能够作3条.综合练习:10.已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)等于()A.0B.-4C.-2D.2答案B分析f′(x)=2x+2f′(1),令x=1,得f′(1)=2+2f′(1),∴f′(1)=-2.f′(0)=2f′(1)=-4.12.设函数f(x)=g(x)+x2,曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为()1A.4B.-41C.2D.-2答案A分析依题意得f′(x)=g′(x)+2x,f′(1)=g′(1)+2=4,选A.15.(1)求过曲线y=e x上点P(1,e)且与曲线在该点处的切线垂直的直线方程;(2)曲线y=15x5上一点M处的切线与直线y=-x+3垂直,求此切线方程.分析(1)∵y′=e x,∴曲线在点P(1,e)处的切线斜率是y′|x=1=e.1∴过点P且与切线垂直的直线的斜率为k=-e.1∴所求直线方程为y-e=-e(x-1),即x+ey-e2-1=0.(2)∵切线与y=-x+3垂直,∴切线斜率为 1.又y′=x4,令x4=1,∴x=±1.∴切线方程为5x-5y-4=0或5x-5y+4=0.4.y=ax2+1的图像与直线y=x相切,则a=()D.1答案B分析由已知{y =ax 2+1,y =x 有独一解,即x =ax 2+1,ax 2-x +1=0有独一解,1∴Δ=1-4a =0,∴a =4.15.点P 在曲线y =f(x)=x 2+1上,且曲线在点P 处的切线与曲线y =-2x 2-1相切,求点P 的坐标.分析 设P(x 00 2 +1. 00,y),则y =x0 x 0+Δx 2+1- x 02+1 =2x 0. f′(x)=lim ΔxΔx→0因此过点P 的切线方程为y -y0=2x0(x -x0),即y =2xx +1-x 2.00而此直线与曲线y =-2x 2-1相切,因此切线与曲线y =-2x 2-1只有一个公共点.由{ y =2x 02 2 0 y =-2x -1, 得x +1-x ,2 22x +2x0x +2-x0=0.2 2即=4x 0-8(2-x)=0.±23 7解得x 0= 3 ,y0=.3因此点P 的坐标为(23,7 )或(- 2 3 3,7 ).3 3 3 17.若直线y =kx 与曲线y =x 3-3x 2+2x 相切,求k 的值.分析 设切点坐标为(x 0 0 0 20 0,y),y′|x=x =3x -6x +2=k.若x 0 0 0 0y0 .=0,则k =2.若x ≠0,由y =kx ,得k = x ∴3x 02-6x 0+2=y,x0即3x0203203x-3x+2x000-6x+2=x0.解之,得x=2.3231∴k=3×(-6×+2=-4.2)2综上,k=2或k=-1.416.已知函数f(x)=2x3+ax与g(x)=bx2+c的图像都过点P(2,0),且在点P处有公共切线,求f(x)、g(x)的表达式.分析∵f(x)=2x3+ax的图像过点P(2,0),a=-8.∴f(x)=2x3-8x.∴f′(x)=6x2-8.关于g(x)=bx2+c的图像过点P(2,0),则4b+c =0.又g′(x)=2bx,∴g′(2)=4b=f′(2)=16.b=4.∴c=-16.∴g(x)=4x2-16.综上可知,f(x)=2x3-8x,g(x)=4x2-16.1.已知直线l1为曲线y=x2+x-2在点(1,0)处的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1⊥l2.(1)求直线l1,l2的方程;(2)求由直线l1,l2和x轴所围成的三角形的面积.剖析(1)求曲线在某点处的切线方程的步骤:先求曲线在这点处的导数,这点对应的导数值即为过此点切线的斜率,再用点斜式写出1直线方程;(2)求面积用S=2a·h即可达成.分析(1)因为y′=2x+1,则直线l1的斜率k1=2×1+1=3,则直线l1的方程为y=3x-3,设直线l2过曲线y=x2+x-2上的点B(x0,y0),因为l1⊥l2。
利用导数求抛物线切线方程的三种问题类型
利用导数求抛物线切线方程的三种问题类型问题类型一:已知抛物线上一点求切线方程已知抛物线方程为 $y=ax^2+bx+c$,且已知抛物线上一点为$(x_1, y_1)$,求该点处的切线方程。
解题步骤如下:1. 求出抛物线方程的导数 $\frac{dy}{dx}$。
2. 将已知点 $(x_1, y_1)$ 代入导数 $\frac{dy}{dx}$ 中,求出切线的斜率 $k$。
3. 使用点斜式来表示切线方程,即 $y-y_1=k(x-x_1)$。
问题类型二:已知切线斜率求切线方程已知抛物线方程为$y=ax^2+bx+c$,且已知切线的斜率为$k$,求切线方程。
解题步骤如下:1. 求出抛物线方程的导数 $\frac{dy}{dx}$。
2. 将切线的斜率 $k$ 代入导数 $\frac{dy}{dx}$ 中,得到一个方程。
3. 解方程,求出该方程对应的横坐标 $x$。
4. 将求得的横坐标 $x$ 代入抛物线方程中,求出纵坐标 $y$。
5. 使用点斜式来表示切线方程,即 $y-y=k(x-x_1)$,其中 $(x_1, y_1)$ 为切点坐标。
问题类型三:已知抛物线与切线重合求切点坐标已知抛物线方程为$y=ax^2+bx+c$,且已知抛物线与切线重合,求切点的坐标。
解题步骤如下:1. 求出抛物线方程的导数 $\frac{dy}{dx}$。
2. 将导数$\frac{dy}{dx}$ 与抛物线方程相等,得到一个方程。
3. 解方程,求出该方程对应的横坐标 $x$。
4. 将求得的横坐标 $x$ 代入抛物线方程中,求出纵坐标 $y$。
5. 切点的坐标为 $(x, y)$。
以上是利用导数求抛物线切线方程的三种问题类型及解题步骤。
希望对你有所帮助!。
用导数求切线方程的四种类型[精选.]
用导数求切线方程的四种类型浙江 曾安雄求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,用导数求切线方程的关键在于求出切点00()P x y ,及斜率,其求法为:设00()P x y ,是曲线()y f x =上的一点,则以P 的切点的切线方程为:000()()y y f x x x '-=-.若曲线()y f x =在点00(())P x f x ,的切线平行于y 轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为0x x =.下面例析四种常见的类型及解法. 类型一:已知切点,求曲线的切线方程此类题较为简单,只须求出曲线的导数()f x ',并代入点斜式方程即可.例1 曲线3231y x x =-+在点(11)-,处的切线方程为( )A.34y x =- B.32y x =-+ C.43y x =-+D.45y x =-解:由2()36f x x x '=-则在点(11)-,处斜率(1)3k f '==-,故所求的切线方程为(1)3(1)y x --=--,即32y x =-+,因而选B.类型二:已知斜率,求曲线的切线方程此类题可利用斜率求出切点,再用点斜式方程加以解决. 例2 与直线240x y -+=的平行的抛物线2y x =的切线方程是( )A.230x y -+= B.230x y --= C.210x y -+=D.210x y --=解:设00()P x y ,为切点,则切点的斜率为0022x xy x ='==|.01x =∴.由此得到切点(11),.故切线方程为12(1)y x -=-,即210x y --=,故选D.评注:此题所给的曲线是抛物线,故也可利用∆法加以解决,即设切线方程为2y x b =+,代入2y x =,得220x x b --=,又因为0∆=,得1b =-,故选D.类型三:已知过曲线上一点,求切线方程过曲线上一点的切线,该点未必是切点,故应先设切点,再求切点,即用待定切点法.例3求过曲线32y x x =-上的点(11)-,的切线方程. 解:设想00()P x y ,为切点,则切线的斜率为02032x xy x ='=-|. ∴切线方程为2000(32)()y y x x x -=--.320000(2)(32)()y x x x x x --=--.又知切线过点(11)-,,把它代入上述方程,得3200001(2)(32)(1)x x x x ---=--.解得01x =,或012x =-.故所求切线方程为(12)(32)(1)y x --=--,或13112842y x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--+=-+ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即20x y --=,或5410x y +-=.评注:可以发现直线5410x y +-=并不以(11)-,为切点,实际上是经过了点(11)-,且以1728⎛⎫- ⎪⎝⎭,为切点的直线.这说明过曲线上一点的切线,该点未必是切点,解决此类问题可用待定切点法.类型四:已知过曲线外一点,求切线方程此类题可先设切点,再求切点,即用待定切点法来求解.例4 求过点(20),且与曲线1y x=相切的直线方程.解:设00()P x y ,为切点,则切线的斜率为0201x xy x ='=-|.∴切线方程为00201()y y x x x -=--,即020011()y x x x x -=--. 又已知切线过点(20),,把它代入上述方程,得02011(2)x x x -=--. 解得000111x y x ===,,即20x y +-=.评注:点(20),实际上是曲线外的一点,但在解答过程中却无需判断它的确切位置,充分反映出待定切点法的高效性.例5 已知函数33y x x =-,过点(016)A ,作曲线()y f x =的切线,求此切线方程.解:曲线方程为33y x x =-,点(016)A ,不在曲线上.设切点为00()M x y ,, 则点M 的坐标满足30003y x x =-.因200()3(1)f x x '=-,故切线的方程为20003(1)()y y x x x -=--.点(016)A ,在切线上,则有32000016(3)3(1)(0)x x x x --=--.化简得308x =-,解得02x =-.所以,切点为(22)M --,,切线方程为9160x y -+=.评注:此类题的解题思路是,先判断点A 是否在曲线上,若点A 在曲线上,化为类型一或类型三;若点A 不在曲线上,应先设出切点并求出切点.在初中数学中,曲线的切线没有一般的定义。
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知识回顾:
导数的几何意义:
函数/■(%)在X =兀0处的导数/'(观)就是:
曲线y = / (兀)在点F(兀。
J (兀。
))处的切线PT的斜率。
即£二/ (兀0),在点尸处的切线方程为
y —北=广(兀0)(兀一兀0)
四种常见的类型及解法.
•类型一:已知切点,求曲线的切线方程
•此类题较为简单,只须求出曲线的导数,并代入点斜式方程即可.
例1・已经曲线C:歹=兀3—兀+ 2和点A(152)O求曲线C在点A处的切线方程?
类型二已知斜率,求曲线的切线方程
此类题可利用斜率求出切点,再用点斜式方程加以解决.
例2与直线2—y + 4 = 0 的平行的抛物线y = x2的切线方程是 --------------- 评注:此题所给的曲线是抛物线,故也可利用A法加以
练习:若曲线C上一点P处的切线恰好平行于直
线y=11x—1,则P点坐标为(2,8)或(一 2, -伞)切线方程为
1 ix— y—14 = +18 = 0
类型三:已知过曲线上一点,求切线方程
过曲线上一点的切线,该点未必是切点,故应先设切点,再求切点,即用待定切点法.
•例3求过曲线yr3-2兀上的点(1, -1)的切线方程.
类型四:已知过曲线外一点,求切线方程 此类题可先设切点,再求切点,即用待定切点法 来求解.
练习已知函数y"—3/过点4(0,16)作曲线 『 = /(励切线,求此切线方程.
例6.已知曲线C:F 二4y,直线/:兀-y-4 = 0,在曲线
C 上 求一点P,使P 到直线/的距离最短,并求出最
小值。
例4・求过点(2,0)且与曲线 直线
方程. 1
y = — 相切的
X
r2 1
h —罕—41 i(x-2)2 + 3
4 _ 4
(1)解析一:设P(x,务);〃二
72 近
当兀=2时,即点P坐标为⑵1)时,〃斷=攀
(2)解析二:设与直线/平行的直线r与曲线c相切于尸(兀°,
= ^ = l,x0=2.-. P(2,l)血=12~^4'=芈
巩固练习:
l.y = 3x2— 4x + 2在点JT = 1 处的切线方程是:2x-y-1 = °
2 •在曲— x
3 + 3x2 + 6x +10的切线斜率最小的切线方程是3x-y + 9 = 0
3.曲线y = lnjv上的点到直线兀―y + 3 = 0 的最短距离是空迈。