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