例析用导数求切线方程的几种类型
2018-05-09马涵坤
马涵坤
(河北省衡水第一中学 053000)
用导数求曲线的切线方程的方法为:设P(x0,y0)是曲线y=f(x)上的一点,则以P为切点的切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).当曲线y=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x=x0.下面例析几种常见的类型及解法.
类型一:已知切点,求曲线的切线方程
题目中点明切点,只需求出切线的斜率,并代入点斜式方程即可.
A.x-y-2=0 B.x+y-2=0
C.x+4y-5=0 D.x-4y-5=0
分析求出导数,求得切线的斜率,由点斜式方程可得切线的方程.
可得在点(1,1)处的切线斜率为-1.
则所求切线的方程为y-1=-(x-1),
即为x+y-2=0.
故选B.
点评正确求导和运用点斜式方程是求切线方程的关键.
类型二:已知斜率,求曲线的切线方程
题目中未明确切点,需要利用题中条件求出切点,再确定切线的斜率,最后用点斜式方程加以求解.
例2 与直线2x-y+4=0平行的抛物线y=x2的切线方程是____.
分析根据导数的几何意义求出函数f(x)在x处的导数等于切线的斜率,建立等式,求出x的值,从而求出切点坐标,最后将切线方程写出一般式即可.
由此得到切点(1,1).
故切线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
点评本题主要考查了利用导数研究曲线上某点处的切线方程,同时考查化归与转化思想.另外此题所给的曲线是抛物线,故也可利用Δ法加以解决.
类型三:已知过曲线上一点,求切线方程
题目中给出了曲线上的任一点,但该点未必是切点,故要先求出切点,再利用斜率,就可求出切线的方程了.
例3 求过曲线y=x3-2x上的点(1,-1)的切线方程.
分析求导数,设切点坐标,利用导数的几何意义求切线方程即可.
解设P(x0,y0)为切点,
所以切线方程为:y-y0=(3x02-2)(x-x0),
即y-(x03-2x0)=(3x02-2)(x-x0).
又知切线过点(1,-1),
将其代入上述方程,得
类型四:已知过曲线外一点,求切线方程
当给出的已知点不在曲线上时,需要先求出切点,再用待定切点法来求解.
分析设出切点(m,n),求得导数,可得切线的斜率,由点斜式表示出切线方程,代入已知点,就可求出切点,从而求出切线方程.
解设P(x0,y0)为切点,
又已知切线过点(2,0),
点评点(2,0)实际上是曲线外的一点,但在解题过程中却无需判断它的确切位置,只需区分“过点”与“在点”即可,这充分反映出待定切点法的高效性.
通过以上分析,希望同学们能够掌握利用导数求切线方程的各种类型.在不同的条件下,利用不同的思路完美地解决问题.
参考文献:
[1]桑观赏.用导数求切线方程的四种类型[J].中学生数理化(高二版), 2012(Z1).