关于曲线之切线的求法

摘要: 曲线的切线是高考命题频率较高的知识点之一。《平面几何》中圆的切线、《解析几何》中圆锥曲线的切线、应用导数中求曲线的切线,经历了从一般到特殊,从低级到高级的认知过程。本文主要从求法的角度整合对各阶段切线的认识、理解, 从而灵活地掌握求曲线的方法。

关键词: 曲线 切线 几何法 判别式法 导数法

一、切线的定义

由《平面几何》中切线的定义、《解析几何》中切线的定义并结合《极限理论》中曲线的切线的定义,可以概括出曲线的切线的统一定义为:直线与圆锥曲线有两个重合的交点,这样的直线是曲线的切线,这个交点是切点;从运动变化的角度来看,这个交点是动点的极限位置。

二、切线的求法

从定义的内涵来看,它来源于两个理论基础知识体系。因此求曲线的切线的方法有着各自不同的适用范围。从静态定义来看,几何法和判别式法均适用于二次曲线,思路方法相对简单,但运算量较大;从动态定义来看,导数方法适用的范围更广,方法更简捷,运算量一般较小,是求曲线的切线的通法。

1.几何法。因为圆具有特殊的几何性质,故几何法一般可用于求圆的切线。

例1:已知M(x ,y )点是圆C:x +y =r 上一点,求过点M的圆的切线。

分析:圆的切线的几何性质是圆心与切点的连线垂直于圆的切线(或圆心到切线的距离等于圆的半径)。由此很容易依据点斜式和斜率不存在时两种情况写出过圆上一点M(x ,y )的切线为:xx +yy =r 。变式:

(1)求过圆P:(x-a) +(y-b) =r 上一点M(x ,y )的切线。

分析:利用圆的切线的几何性质得出所求的切线为:(x-a)(x -a)+(y-b)(y -b)=r 。

(2)求过圆P:(x-a) +(y-b) =r 外一点M(x ,y )的切线。

分析:利用圆心到切线的距离等于圆的半径这一几何性质可求。(过程略)

2.判别式法。不仅可以求圆的切线,也可以求其他圆锥曲线的切线。

例2:设P(x ,y )是双曲线 - =1(a>0,b>0)上一点,求过点P(x ,y )的双曲线的切线。

分析:①若P(x ,y )为双曲线的实轴的端点,即x =±a,y =0时,过点P的双曲线的切线的斜率不存在,切线为:x=x 。②若P(x ,y )不是双曲线的实轴的端点,则切线的斜率存在。不妨设为k,切线方程为y-y =k(x-x ),与双曲线 - =1(a>0,b>0)联立方程组并消去y得y y=p(x+x )。

上述方程有两个相等的实根,

b -a k ≠0且V=4a k (y -kx ) +4(b -a k )[a (y -kx ) +a b ]=0

又b x-a y=a b 代入判别式化简得(a ky -b x ) =0,

k=

所求的切线为:y-y = (x-x ),整理得 - =1。

显然当切线的斜率k不存在时,即x =±a,y =0也满足上面的方程。

过双曲线 - =1(a>0,b>0)上一点P(x ,y )的切线为: - =1。

同理,其他圆锥曲线的切线也可以用判别式法得到:

推广:(1)过椭圆 + =1(a>b>0)上一点P(x ,y )的切线为: + =1。

(2)过抛物线y =2px(p>0)上一点P(x ,y )的切线为:y y=p(x+x )。

点评:直线是圆锥曲线的切线?圳直线与圆锥曲线有两个重合的交点?圳直线方程与圆锥曲线方程联立得到的方程组有惟一一组实数解?圳一元二次方程有相等实根?圳二次项系数不等于0且=0。

三、关于切线的几条结论

综合对二次曲线和一般曲线的切线的认识,得出以下几条结论:

1.直线与曲线相切有切点,但未必只有一个公共点;

2.直线与曲线相切,切点可以有无数个。如y=sinx在点(2kπ+ ,1)(k∈Z)处的切线y=1,与曲线y=sinx有无数个公共点,且每个公共点都为切点;

3.过曲线上一点不一定存在切线,如曲线上的孤立处没有切线;

4.过曲线上一点的切线如果存在,曲线不一定在切线的同侧,如双曲线在切线的两侧。

通过对几种求切线方法的认识,进一步理解了切线的概念及有关的性质,尤其是对于导数法的理解,其实质是导数的几何意义建立了导数与解析几何知识的关联。运用导数知识解决相应的解析几何问题,是在知识交汇处命制试题的一个热点,也是培养综合运用数学知识解决实际问题的重要途径。

参考文献:

[1]刘绍学主编.数学(选修2-1).北京:人民教育出版社,2007.

[2]张喜堂主编.数学分析(上、下).武汉:华中师范大学出版社,1995.

注:“本文中所涉及到的***表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先***安装 原版全文

关于曲线之切线的求法

转载请注明出处学文网 » 关于曲线之切线的求法

学习

天下名楼滕王阁

阅读(30)

本文为您介绍天下名楼滕王阁,内容包括天下名楼滕王阁,滕王阁序全文讲解及赏析。唐高祖李渊之子李元婴与滕王阁

学习

植物种间杂交的研究进展

阅读(25)

本文为您介绍植物种间杂交的研究进展,内容包括植物的杂交研究报告,植物细胞杂交研究进展。种间杂交是创造植物新种类型和作物新品种的重要途径。通过种间杂交,打破种属间的隔离,把两个或多个物种经过自然界长期进化积累起来的有益特性,在试

学习

年季月日雅称别录

阅读(27)

《收藏》总112期发表于棣先生《静斋鉴藏书画杂记》一文(以下简称“于文”),对每月之雅称一一列出,这是一项很有实际意义的工作。但“于文”所列不甚完备,仅一月就缺太簇、泰月、嘉月、陬月等等称谓,且对年、季、日之雅称均未提及。现据《尔

学习

盘点心衰10大症状

阅读(60)

本文为您介绍盘点心衰10大症状,内容包括老人心衰症状表现有哪些,心衰病人死前一个月症状。1.气短(特别是睡觉或躺下时)

学习

鸡伤寒的鉴别诊断及防治措施

阅读(26)

本文为您介绍鸡伤寒的鉴别诊断及防治措施,内容包括鸡副伤寒防治措施,鸡怎么防治伤寒。鸡伤寒是鸡的一种传播很快的败血性传染病,其特征为排黄绿色稀粪,肝、脾肿大。其他家禽如鸭、鹅、鸽、珠鸡以及野禽等也能感染。偶尔也可引起人发生食物

学习

互相交换等10则

阅读(33)

杰克和卢克走进一家餐厅,要了两杯饮料后,两人便各自从公文包里拿出一个三明治吃了起来。

学习

走进“木帮”

阅读(27)

上个世纪60年代末,我作为知识青年插队到延边地区的敦化市。在城市长大的我,到了山区一切都那样新鲜,山是那样的高大延绵,水是那样的清澈流长,树是那样的茂密挺拔,人是那样的憨厚朴实。北方山区的寒冬是农闲时节,尤其是在那相对封闭的年代,村民们

学习

《堕落天使》

阅读(34)

本文为您介绍《堕落天使》,内容包括堕落天使全文免费阅读,堕落天使小说完整版。王家卫的电影有恋物倾向,《重庆森林》里的凤梨罐头、厨师沙拉、机票,《2046》里的房间号,这些物件以不同的表现方式成为电影中富有意义的符号。在《堕落天使》

学习

被忽略的城市贫民

阅读(21)

日前,中国社会科学院了2011年城市蓝皮书《中国城市发展报告No,4》,称中国城市合理贫困线在人均年收入7500-8500元之间,城镇贫困人口数约为5000万人。

学习

行路难(其一)

阅读(23)

本文为您介绍行路难(其一),内容包括行路难其一全文原文,行路难其一全文读音。停杯投箸不能食,拔剑四顾心茫然。

学习

肺子 第12期

阅读(28)

有一次,有位小兄弟很奇怪,问他为什么如此爱吃肺子?他就满脸堆笑,慢条斯理地给他也给大家讲起了关于肺子的一段故事。

学习

用餐公约:餐桌上的文明

阅读(34)

本文为您介绍用餐公约:餐桌上的文明,内容包括文明用餐公约十条,家庭文明用餐公约。有位哲人说过:礼仪是一个人心灵程度的反映,是社会文明进步的一种标志,也是社会文明的一种阶梯,幼儿的礼仪教育问题,其实质是幼儿的社会化过程中,学会如何与人

学习

吹破天

阅读(23)

本文为您介绍吹破天,内容包括经典单口相声剧本,单口相声吹破天。我先做个自我介绍,我姓吹,名破天,叫吹破天,您们听我的名字多么伟大,一般人谁敢叫这名字啊!(指着观众)那位说什么?看我这个样儿吧!我现在老了,样儿不好看了,头顶白发,脸带折,黑不溜秋眼呆

学习

轨迹方程的求法

阅读(34)

本文为您介绍轨迹方程的求法,内容包括轨迹方程的结论的求法,轨迹方程的求法ppt。如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,且这些条件简单明确,易于表述成含有x,y的等式从而得到轨迹方程,就可使用直接法.用直接法求动点轨迹一般有建系(建

学习

任楼井田的测井曲线分析及对比

阅读(22)

本文为您介绍任楼井田的测井曲线分析及对比,内容包括绘制测井曲线深度数据多少合适,怎么做水平井的测井曲线。摘要:根据煤、岩层的物性特征,利用三侧向电阻率、伽玛伽玛及自然伽玛曲线的形态特征和组合规律,对煤、岩层进行综合对比,而达到掌

学习

多角度求解椭圆切线方程

阅读(49)

本文为您介绍多角度求解椭圆切线方程,内容包括椭圆切线方程多种推导方法,求椭圆切线方程。问题:求椭圆+=1上某一点处斜率为k的切线方程.

学习

切线定义及其求法

阅读(48)

本文为您介绍切线定义及其求法,内容包括过某点的切线方程求法,切线的性质及计算公式。现高中数学课本选修1-2(北师大版文科)第73页例题,如下:求曲线f(x)=x+2xlnx过点(1,0)的切线方程。

学习

钢筋混凝土偏心受力构件Nu—Mu相关曲线分析

阅读(26)

本文为您介绍钢筋混凝土偏心受力构件Nu—Mu相关曲线分析,内容包括混凝土偏心构件轴力弯矩图,混凝土偏心受压设计方法的发展。摘要本文通过对称配筋矩形偏心受力构件的Nu、Mu相关关系分阶段进行分析、描述Nu-Mu相关曲线特点,解决偏心受力

学习

曲线上某一点处的切线方程

阅读(22)

本文为您介绍曲线上某一点处的切线方程,内容包括过曲线上一点的切线方程是什么,曲线上某点的切线方程怎么求。【摘要】曲线上某一点处的切线方程的三种类型及其解法:第一种已知曲线上任意一点的坐标求切线方程;第二种已知曲线上任意一点的

学习

关于双曲线的离心率的解法

阅读(28)

本文为您介绍关于双曲线的离心率的解法,内容包括双曲线离心率的解法,双曲线离心率五大秒杀公式大全。一、利用双曲线的定义求解

学习

轨迹方程的几种常用求法

阅读(31)

本文为您介绍轨迹方程的几种常用求法,内容包括求动点的轨迹方程的常用方法,轨迹方程求法题。一、用直接法求轨迹方程