求曲線的切線方程是導數的重要應用之一,用導數求切線方程的關鍵在於求出切點及斜率,其求法為:設是曲線上的一點,則以的切點的切線方程為:.若曲線在點的切線平行於軸(即導數不存在)時,由切線定義知,切線方程為.
下面例析四種常見的型別及解法.
型別一:已知切點,求曲線的切線方程
此類題較為簡單,只須求出曲線的導數,並代入點斜式方程即可.
例1 曲線在點處的切線方程為( )
型別二:已知斜率,求曲線的切線方程
此類題可利用斜率求出切點,再用點斜式方程加以解決.
例2 與直線的平行的拋物線的切線方程是( )
型別三:已知過曲線上一點,求切線方程
過曲線上一點的切線,該點未必是切點,故應先設切點,再求切點,即用待定切點法.
例3 求過曲線上的點的切線方程.
型別四:已知過曲線外一點,求切線方程
此類題可先設切點,再求切點,即用待定切點法來求解.
例4 求過點且與曲線相切的直線方程.
例5 已知函式,過點作曲線的切線,求此切線方程.
1解:由則在點處斜率,故所求的切線方程為,即,因而選b.
2 解:設為切點,則切點的斜率為..
由此得到切點.故切線方程為,即,故選d.
評注:此題所給的曲線是拋物線,故也可利用法加以解決,即設切線方程為,代入,得,又因為,得,故選d.
3解:設想為切點,則切線的斜率為.
切線方程為..
又知切線過點,把它代入上述方程,得.
解得,或.
故所求切線方程為,或,即,或.
評注:可以發現直線並不以為切點,實際上是經過了點且以為切點的直線.這說明過曲線上一點的切線,該點未必是切點,解決此類問題可用待定切點法.
4解:設為切點,則切線的斜率為.
切線方程為,即.
又已知切線過點,把它代入上述方程,得.
解得,即.
評注:點實際上是曲線外的一點,但在解答過程中卻無需判斷它的確切位置,充分反映出待定切點法的高效性
5解:曲線方程為,點不在曲線上.
設切點為,則點的座標滿足.因,
故切線的方程為.
點在切線上,則有.
化簡得,解得.
所以,切點為,切線方程為.
評注:此類題的解題思路是,先判斷點a是否在曲線上,若點a在曲線上,化為型別一或型別三;若點a不在曲線上,應先設出切點並求出切點.
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