切线方程在不同的函数形式和情境下,公式有所不同,以下是常见的几种情况:
1. 点斜式求曲线在某点处的切线方程
对于函数 y=f(x),若函数在点 x=x0 处可导,首先求出函数在该点的导数 f′(x0),此导数的值就是曲线 y=f(x) 在点 (x0,y0)(其中 y0=f(x0))处切线的斜率 k。
根据直线的点斜式方程 y−y1=k(x−x1)(其中 (x1,y1) 为直线上一点,k 为直线斜率),那么曲线 y=f(x) 在点 (x0,f(x0)) 处的切线方程为 y−f(x0)=f′(x0)(x−x0)。
2. 圆的切线方程
已知圆的标准方程为 (x−a)2+(y−b)2=r2,圆心坐标为 (a,b),半径为 r。
若点 P(x0,y0) 在圆上,则过点 P 的切线方程为 (x0−a)(x−a)+(y0−b)(y−b)=r2。
若点 P(x0,y0) 在圆外,设切线方程为 y−y0=k(x−x0),即 kx−y+y0−kx0=0。根据圆心到切线的距离等于半径,由点到直线的距离公式d=A2+B2
∣Ax0+By0+C∣(这里 A=k,B=−1,C=y0−kx0),可得k2+1
∣ka−b+y0−kx0∣=r ,解出 k 的值后代入切线方程 y−y0=k(x−x0) 即可得到切线方程(可能有两条切线)。
3. 椭圆的切线方程
椭圆的标准方程为 a2x2+b2y2=1(a>b>0)。
若点 P(x0,y0) 在椭圆上,则过点 P 的切线方程为 a2x0x+b2y0y=1 。
4. 双曲线的切线方程
双曲线标准方程为 a2x2−b2y2=1(a>0,b>0)。
若点 P(x0,y0) 在双曲线上,则过点 P 的切线方程为 a2x0x−b2y0y=1 。
5. 抛物线的切线方程
抛物线方程为 y2=2px (p>0)。
若点 P(x0,y0) 在抛物线上,则过点 P 的切线方程为 y0y=p(x+x0) 。