考研數學準備:導數的幾何意義

2021-01-10 老黃的分享空間

曲線y=f(x)在點(x0,y0)的切線方程為:y-y0=f』(x0)(x-x0).

即函數f在點x0的導數f』(x0)是曲線fy=(x)在點(x0,y0)的切線斜率.

若α表示這條切線與x軸正方向的夾角,則f』(x0)=tanα.

例:求曲線y=x^3在點P(x0,y0)處的切線方程與法線方程.

解:y』=3x^2, ∴f』(x0)=3x0^2=x0^3/(x0/3)=y0/(x0/3).

當x0≠0時,曲線在點P(x0,y0)處的切線方程為y-y0=f』(x0)(x-x0),

即y=3x0^2x-2y0;

法線方程為y-y0=-(x-x0)/(f 』(x0)),

即y= -x/(3x0^2)+1/(3x0 )+y0.

當x0=0時,切線方程為y=0,法線方程為x=0.

練習:求下列曲線在指定點P的切線方程與法線方程.

(1)y=x^2/4, P(2,1);(2)y=cosx, P(0,1).

解:(1)∵f』(x)=x/2,∴f』(2)=1,

∴切線方程為y-1=x-2,即y=x-1;法線方程為y-1=-(x-2),即y=-x+3.

(2)∵f』(x)= -sinx,∴f』(0)=0,

∴切線方程為y=1;法線方程為x=0.

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