Toán 12 bài toán tiếp tuyến - sự tiếp xúc của 2 đường cong

Sweetdream2202

Cựu Cố vấn Toán
Thành viên
24 Tháng mười 2018
1,616
1,346
216
24
TP Hồ Chí Minh
Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

I. tiếp tuyến của một đường cong (C) tại 1 điểm thuộc (C)
- cho hàm số [tex]y=f(x)[/tex] có đồ thị là đường cong (C). điểm [tex]M(x_0;y_0)[/tex] thuộc đồ thị (C). khi đó, tiếp tuyến của đồ thị (C) tại điểm M là:
[tex]y=f'(x_0).(x-x_0)+y_0[/tex]
- với [tex]k=f'(x_0)[/tex] là hệ số góc của tiếp tuyến. từ đó, nhiều bài toán liên quan đến hệ số góc k.
- nếu A, B thuộc đồ thị (C). khi đó: [tex]K_A=f'(x_A);k_B=f'(x_B)[/tex]
+ nếu [tex]k_A=k_B[/tex] thì tiếp tuyến tại A và B song song hoặc trùng nhau.
+ nếu [tex]k_A.k_B=-1[/tex] thì 2 tiếp tuyến tại A và B vuông góc.
+ góc giữa 2 đường thẳng: [tex]tan\alpha =\left | \frac{k_A-k_B}{1+k_A.k_B} \right |[/tex]
tiep_t11.jpg

- chú ý: tiếp tuyến tại 1 điểm có thể cắt đồ thị hàm số
images

- ví dụ 1: hàm số [tex]y=\frac{1}{3}x^3-\frac{1}{2}x^2+x+1[/tex] có đồ thị (C). tìm tiếp tuyến của (C) có hệ số góc nhỏ nhất.
- ta có hệ số góc của tiếp tuyến của (C): [tex]k=y'=x^2-x+1=(x-\frac{1}{2})^2+\frac{3}{4}\geq \frac{3}{4}[/tex]
vậy, hệ số góc nhỏ nhất của tiếp tuyến là [tex]k=\frac{3}{4}[/tex] tại [tex]M(\frac{1}{2};\frac{17}{12})[/tex].
vậy, tiếp tuyến có phương trình: [tex]y=\frac{3}{4}(x-\frac{1}{2})+\frac{17}{12}[/tex]
II. tiếp tuyến đi qua 1 điểm nằm ngoài đồ thị - sự tiếp xúc của 2 đường cong
- hàm số [tex]y=f(x)[/tex] có đồ thị là (C). điểm [tex]A(x_0;y_0)[/tex] là điểm nằm ngoài đồ thị hàm số. viết phương trình tiếp tuyến của (C) đi qua A.
+ giả sử tiếp tuyến có hệ số góc là k, khi đó ta có phương trình tiếp tuyến của (C) đi qua A: [tex]y=k(x-x_0)+y_0[/tex]
+ để đường thẳng trên là tiếp tuyến của (C) thì hệ sau phải có nghiệm:
[tex]\left\{\begin{matrix} f(x)=y\\ f'(x)=y' \end{matrix}\right. <=>\left\{\begin{matrix} f(x)=k(x-x_0)+y_0\\ f'(x)=k \end{matrix}\right.[/tex]
- mở rộng ra cho 2 đường cong: 2 đường cong tiếp xúc với nhau tại 1 điểm nếu 2 đường cong có chung 1 tiếp tuyến tại điểm đó.
- điều kiện để 2 đường cong tiếp xúc nhau: hàm số f(x) có đồ thị [tex](C_1)[/tex], hàm số g(x) có đồ thị [tex](C_2)[/tex]. hai đồ thị tiến xúc nhau nếu hệ sau có nghiệm:
[tex]\left\{\begin{matrix} f(x)=g(x)\\ f'(x)=g'(x) \end{matrix}\right.[/tex]
- ví dụ 1: cho hàm số [tex]y=\frac{-x+2}{x-1}[/tex] có đồ thị (C) và điểm A(a;1). tìm a để có đúng 1 tiếp tuyến của (C) đi qua A. ( đề minh họa toán THPTQG 2018)
+ gọi đường thẳng đi qua A và tiếp xúc với đồ thị (C) có phương trình là [tex]y=k(x-a)+1[/tex]. điều kiện tiếp xúc: [tex]\left\{\begin{matrix} \frac{-x+2}{x-1}=k(x-a)+1\\ \frac{-1}{(x-1)^2}=k \end{matrix}\right. =>\frac{-x+2}{x-1}=-\frac{x-a}{(x-1)^2}+1<=>2x^2-6x+3+a=0[/tex]
để chỉ có 1 tiếp tuyến qua A thì pt trên chỉ có 1 nghiệm kép:
=> [tex]\Delta =0<=>6^2-4.2.3.a=0<=>a=\frac{3}{2}[/tex]
hoặc có 2 nghiệm phân biệt với 1 nghiệm bằng 1:
[tex]\left\{\begin{matrix} 6^2-4.2.3.a>0\\ 2-6+3+a= 0 \end{matrix}\right. <=>\left\{\begin{matrix} a< \frac{3}{2}\\ a=1 \end{matrix}\right.<=>a=1[/tex]
vậy có 2 giá trị là [tex]a=\frac{3}{2};a=1[/tex]
@YuuDuong @thomnguyen1961
 
Top Bottom