复杂的事情要简单做,简单的事情要认真做,认真的事情要重复做,重复的事情要创造性地做。
成人高考中求切线方程的步骤与高中数学基本一致,主要分为以下几类情况:
一、已知点在曲线上求切线方程
对函数 $y = f(x)$ 求导,得到导函数 $f'(x)$,导数值 $f'(a)$ 即为曲线在点 $(a, f(a))$ 处的切线斜率。
代入点坐标
将斜率 $f'(a)$ 和点 $(a, f(a))$ 代入点斜式方程:
$$y - f(a) = f'(a)(x - a)$$
整理后即为切线方程。
示例: 求曲线 $y = x^2 - 2x - 3$ 在点 $(0, 3)$ 处的切线方程 求导得 $y' = 2x - 2$,代入 $x = 0$ 得斜率 $k = -2$ 切线方程为 $y - 3 = -2(x - 0)$,即 $2x + y - 3 = 0$。 二、曲线外一点求切线方程设切点坐标
设切点为 $(x_0, f(x_0))$,曲线方程为 $y = f(x)$,则切线斜率 $k = f'(x_0)$。
建立方程
由切线过点 $(a, b)$(曲线外点),代入点斜式得:
$$b - f(x_0) = f'(x_0)(a - x_0)$$
整理后得到关于 $x_0$ 的方程,解出 $x_0$ 后代回原函数求得切点坐标。
示例: 求曲线 $y = x^2$ 在点 $(1, 1)$ 外的切线方程,切线过点 $(2, 3)$ 设切点为 $(x_0, x_0^2)$,斜率 $k = 2x_0$ 代入点 $(2, 3)$ 得 $3 - x_0^2 = 2x_0(2 - x_0)$,解得 $x_0 = 1$(切点重合)或 $x_0 = -1$ 当 $x_0 = -1$ 时,切线方程为 $y - 1 = -2(x + 1)$,即 $2x + y + 1 = 0$。 三、注意事项导数不存在的情况
若函数在某点不可导(如尖点、垂直切线),则该点不存在切线。
切线与法线
- 切线斜率为 $m$ 时,法线斜率为 $-frac{1}{m}$。
- 例如 $y = x^3$ 在 $(1, 1)$ 处,切线斜率 $k = 3$,法线斜率为 $-frac{1}{3}$。
四、典型题型总结
高中阶段: 多涉及二次函数、指数函数等基本函数,通过求导和点斜式即可解决。 高考题型
建议结合具体题目类型,灵活运用导数定义和几何方法求解。若遇到复杂函数,可尝试数值计算工具辅助确定切点。