吳露露
曲線的切線問題主要有求切線的方程、求切線的斜率、求切線的條數(shù)以及兩曲線的公切線問題.解答此類問題的常用方法是導(dǎo)數(shù)法,即根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線的斜率,再進(jìn)一步討論切線的方程、條數(shù)以及公切線.在本文中,筆者將重點探究下列三類切線問題的解法.
一、求經(jīng)過曲線上某一點的切線方程
求經(jīng)過曲線上某一點的切線方程問題較為常見.這類題目中通常會告知曲線的方程與曲線上某一點的坐標(biāo),要求過該點的切線方程,需先明確該點是否為切點,若該點為切點,則需根據(jù)函數(shù)f(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)f’(x0)的幾何意義:在曲線y=(x)上點P(x0,y0)處的切線的斜率,求得切線的斜率,得出切線的方程為y - y0 =f'(x0)(x -x0).若該點不為切點,則需先設(shè)出切點,再按照上述步驟求解.
根據(jù)題意,我們無法判斷P點是否為切點,于是設(shè)出切點Q,再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線的方程.
二、求兩條曲線的公切線的方程
兩條曲線的公切線有兩種情況:一是兩條曲線存在公共點,公切線恰好過公共點.這種情況較為簡單,直接對兩條曲線的方程求導(dǎo),使其導(dǎo)函數(shù),即斜率相等,即可解題;二是兩條曲線上的切點不同,需要分別設(shè)出兩曲線上的切點,求得兩條切線的方程,再根據(jù)兩條直線重合的條件解題.
本題中兩條曲線上的切點不一定是同一個點,于是分別設(shè)出兩個切點,再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得兩條切線的斜率和方程,而這兩條切線實際上是同一條公切線,因此方程相同,由此建立關(guān)于x1、x2的關(guān)系式,便能求得問題的答案.
三、求切線的條數(shù)問題
求切線的條數(shù)問題通常較為復(fù)雜,要先根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線的方程,然后再討論方程根的個數(shù),最終才能求出切線的條數(shù).
由此可見,解答切線問題,不僅要靈活運用導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性之間的關(guān)系、求導(dǎo)法則,還需靈活運用直線的斜率、方程以及函數(shù)、方程的性質(zhì).因此在解題時,同學(xué)們要學(xué)會將切線問題與導(dǎo)數(shù)、直線方程、函數(shù)、方程知識關(guān)聯(lián)起來,綜合運用這些知識來尋求解題的思路.同時,在解題的過程中,要充分利用圖形來輔助解題,這樣可使解題的效率倍增.