数学——隐函数在圆锥曲线中的运用

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数学——隐函数在圆锥曲线中的运用

例:已知椭圆方程为1

2

22

2=+

b

y a

x

(a >b >0),求过椭圆上任意一点)

(00y x P ,(除点(a ±,0)、(0,b ±))的切线斜率。

解法一:(利用隐函数) 对隐函数

12

22

2=+

b y a x 两边的x 求导得:

222

2

=+

dy b

y dx a

x 。

y

x a

b dx

dy ∙

-=2

2 又0≠y

∴过点P(x 。,y 。)的切线斜率0

02

2,0

0y x a

b dx

dy k y y x x ∙

-

====

证明:(运用高中知识解答)

∵12

22

2=+

b

y a

x

(a >b >0), ∴⎪⎪⎩

⎪⎨⎧∞-∈--∞+∈-=),(,),(,0y 0y 2222

2222

a x

b b a x b b y

对函数y 求导得:⎪⎪⎪⎪⎪

⎪⎪⎪

⎪⎨⎧∞-∈--∞+∈-='),(,),(,0y 0y 22

2222

2

2

22

2

2

a x

b b a

x b a x b b a

x b y ∴过点P(x 。,y 。)的切线斜率⎪⎪⎪⎪⎪

⎪⎪⎪⎪⎨⎧∞-∈-∞+∈--='==),(,)

,(,0y 0y 2202

2

202

2

202

2

2

02

a x

b b a

x b a x b b a x b y k x

x 又点

P(x 。,y 。)在椭圆上,∴⎪

⎪⎩

⎪⎨⎧∞-∈--∞+∈-=),(,),(,0y 0y 020222

02

0222

0a x b b a x b b y

又0000≠≠y x ,

∴⎪⎪⎪⎪⎩

⎪⎪⎪⎨⎧∞-∈-∙∞+∈-∙-=∙-=)

,(,),(,0y 10y 1

102

202

220

2022022

2020202a x b b a x b a x b b a x b y a x b k (符号得到统一) ∴过点P(x 。,y 。)的切线斜率0

02

2,0

0y x a

b dx

dy k y y x x ∙

-

==

==

这样运用隐函数求导,可以推广到标准圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)上的任意一点p(x。,y。)(除去x。=0,y。=0的点)的斜率,解决斜率k与这个点坐标的关系。

调和平均数≤算术平均数≤几何平均数≤平方平均数

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