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抛物线的切线方程(圆锥曲线切线公式推导与记忆方法)

100次浏览     发布时间:2024-11-07 09:17:33    


1.椭圆切线公式推导

  • 圆切线公式:x0*x+y0*y=r^2,其中(x0,y0)是切点。

圆切线方程

解:方法1.向量法

∵切线与过切点的圆半径垂直∴半径向量*切线向量=0 (向量内积=0)

半径向量=(x0,y0),切线向量=(x-x0, y-y0),代入上式得

x0(x-x0)+y0(y-y0)=0,又有 x0^2+y0^2=r^2,

代入得 x0*x+y0*y=r^2 证毕。

方法2.斜率法

∵切线与过切点的圆半径垂直∴半径斜率*切线斜率=-1

半径斜率=y0/x0,切线斜率=(y-y0)/(x-x0),代入上式得

(y0/x0) * (y-y0)/(x-x0)= -1,化简得 x0*x+y0*y=r^2 证毕。


  • 椭圆切线公式:(x0*x)/a^2+(y0*y)/b^2=1,其中(x0,y0)是切点。

椭圆切线方程

解:椭圆方程 x^2/a^2+y^2/b^2=1,

求导得 2x/a^2+2y*y'/b^2=0 即 y'= -(b^2/a^2)*(x/y)

在切点(x0,y0)的斜率为 y'(x0)= -(b^2/a^2)*(x0/y0)

切线方程 (y-y0)/(x-x0)=-(b^2/a^2)*(x0/y0),

化简得 (x0*x)/a^2+(y0*y)/b^2=1 证毕。


2.双曲线切线公式推导

  • 双曲线切线公式:(x0*x)/a^2 - (y0*y)/b^2=1,其中(x0,y0)是切点。

双曲线切线方程

解:参考椭圆切线公式的推导可得。两者仅相差一个负号。


3.抛物线切线公式推导

  • 抛物线切线公式:y0*y=p(x+x0),其中(x0,y0)是切点。

抛物线切线方程

解:抛物线方程 y^2=2px, 求导得 2yy'=2p,即 y'=p/y。

于是(x0,y0)处的斜率为 y'(x0)=p/y0。切线方程 y-y0=(p/y0)*(x-x0),

整理得 y0*y=p(x-x0)+y0^2,又 y0^2=2px0 代入得

y0*y=p(x+x0) 证毕。


4.公式记忆方法

在椭圆与双曲线的切线方程中,是把原方程中的变量二次项全部换成常数项(切点坐标)乘以变量就变成切线方程。如把x^2换成x0*x ,把y^2换成y0*y ,抛物线的切线方程除了把原方程中的变量二次项换成常数项(切点坐标)乘以变量还要再把两倍的变量换成(变量+常数)就变成切线方程,如把2x换成 (x+x0)。

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