直线和曲线的斜率切线割线

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直线的斜率

斜率一般以 m 表示,定義為 y 的改變除以 x 對應的改變,即 m 是改變的比例。對於直角坐標系,若橫軸為 x 軸,縱

軸是 y 軸,m 通常寫成:(表示變數的改變)。

和是直線上任意兩點的座標。不論使用直線上哪兩點,其得出來的斜率都是一樣的。

切线

设L为一条曲线,A,B为此曲线上的点,过此二点作曲线的割线,令B趋向A,如果割线的极限存在,则称此极限(一条直线)为曲线在A的切线。

圆的切线

同一平面,与一个圆只有一个交点的直线,叫此圆的切线。与半径互相垂直, 弦切角与交错弓形内角相等

曲线相切处斜率相等,即导数相等。

例子:设曲线y=ax^(2)+bx+c在x=-1处取得极值,且与曲线f(x)=3x^2相切与点(1,3),试确定常数a,b,c

用导数做

y'=2ax+b

因为在x=-1处取得极值,所以-2a+b=0, b=2a

因为相切于点(1,3),所以3=a+b+c=3a+c, c=3-3a

并且在点(1,3)处两曲线切线的斜率相等

f'(x)=6x, f'(1)=6=2a+b=4a, a=3/2

所以b=3,c=-3/2

曲线斜率

导数即表示函数在某一点的切线的斜率。例如f(x)=x^2,在x=4时,f'(x)=8,在x=0时,f'(x)=0,所以在x=0时,f(x)=x^2的切线可看作与x轴平行。

研究某一函数的导数很重要,因为它的几何意义是该函数曲线在这一点上的切线斜率,

而斜率直接关系到在某一个区间函数的增减性。

当对于任意x∈(a,b)都有f'(x)>0时,函数f(x)在(a,b)是增函数。

当对于任意x∈(a,b)都有f'(x)<0时,函数f(x)在(a,b)是减函数。

割线

曲线的割线是指与它有2个公共点的直线.当这两个点不断靠近,并重合为一个点时,这条直线就变成了这条曲线的切线。

割线与正割函数的关系

在原点处建立单位圆,在P(1,0)处画单位圆的切线。从原点画一条与x轴夹角为θ的割线,只要θ不等于90度,割线与切线交于Q点。则θ的正割等于原点到割线与切线交点的距离,即OQ。

红段即为正割

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