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函数图像的切线方程

切线方程是在给定点处与函数图像相切的直线方程。本页包含:一般公式、按横坐标 x₀ 求切线、按纵坐标 y₀ 求切线,以及切线与平行直线的问题,均附有详细解答。

横坐标为 x₀ 的点处的切线方程

切线方程的一般形式:

y=f(x0)+f′(x0)·(x-x0)

题目 3a:f(x) = x³ − 3x²,x₀ = −1

解答:

f(-1)=(-1)3-3·(-1)2=-1-3=-4 f′(x)=3x2-6x f′(-1)=3·(-1)2-6·(-1)=3+6=9 y=-4+9(x+1)=9x+5

答案: y=9x+5

题目 3b:f(x) = 2x² − 5x + 1,x₀ = 2

解答:

f(2)=2·4-5·2+1=8-10+1=-1 f′(x)=4x-5 f′(2)=8-5=3 y=-1+3(x-2)=3x-7

答案: y=3x-7

题目 3c:f(x) = −x² + x − 1,x₀ = −2

解答:

f(-2)=-4-2-1=-7 f′(x)=-2x+1 f′(-2)=4+1=5 y=-7+5(x+2)=5x+3

答案: y=5x+3

题目 3d:f(x) = 3x² − 4x − 2,x₀ = −1

解答:

f(-1)=3+4-2=5 f′(x)=6x-4 f′(-1)=-6-4=-10 y=5-10(x+1)=-10x-5

答案: y=-10x-5

题目 3e:f(x) = x² − x³,x₀ = −1

解答:

f(-1)=1-(-1)=2 f′(x)=2x-3x2 f′(-1)=-2-3=-5 y=2-5(x+1)=-5x-3

答案: y=-5x-3

题目 3f:f(x) = x³ + x,x₀ = 2

解答:

f(2)=8+2=10 f′(x)=3x2+1 f′(2)=12+1=13 y=10+13(x-2)=13x-16

答案: y=13x-16

纵坐标为 y₀ 的点处的切线方程

题目 4a:f(x) = 2x − x²,y₀ = −3

解答:

2x-x2=-3 x2-2x-3=0 x1=-1, x2=3

对于 x₀ = −1:

f′(x)=2-2x f′(-1)=4 y=-3+4(x+1)=4x+1

对于 x₀ = 3:

f′(3)=-4 y=-3-4(x-3)=-4x+9

答案: y=4x+1 或 y=-4x+9

题目 4b:f(x) = 5x^(2/5) + 27,y₀ = 32

解答:

5x25+27=32 x25=1 x=1 f′(x)=2x-35 f′(1)=2 y=32+2(x-1)=2x+30

答案: y=2x+30

题目 4c:f(x) = x² − 4x,y₀ = −3

解答:

x2-4x=-3 x2-4x+3=0 x1=1, x2=3

对于 x₀ = 1:

f′(x)=2x-4 f′(1)=-2 y=-3-2(x-1)=-2x-1

对于 x₀ = 3:

f′(3)=2 y=-3+2(x-3)=2x-9

答案: y=-2x-1 或 y=2x-9

题目 4d:f(x) = 11 − 3x^(4/3),y₀ = 8

解答:

11-3x43=8 x43=1 x=1 f′(x)=-4x13 f′(1)=-4 y=8-4(x-1)=-4x+12

答案: y=-4x+12

切线与平行直线

题目 5a:f(x) = x² − 3x − 4,x₀ = 1

解答:

f(1)=1-3-4=-6 f′(x)=2x-3 f′(1)=-1 y=-6-1(x-1)=-x-5

平行直线具有相同的斜率 k = -1:

y=-x+C, C≠-5

答案: y=-x-5, 平行直线: y=-x+2

题目 5b:f(x) = x³ − 3x²,x₀ = −1

解答:

f(-1)=-1-3=-4 f′(x)=3x2-6x f′(-1)=3+6=9 y=-4+9(x+1)=9x+5

平行直线具有相同的斜率 k = 9:

y=9x+C, C≠5

答案: y=9x+5, 平行直线: y=9x-2

题目 5c:f(x) = x² − 2x − 3,x₀ = 2

解答:

f(2)=4-4-3=-3 f′(x)=2x-2 f′(2)=2 y=-3+2(x-2)=2x-7

平行直线具有相同的斜率 k = 2:

y=2x+C, C≠-7

答案: y=2x-7, 平行直线: y=2x+1

题目 5d:f(x) = −x³ + x + 1,x₀ = −2

解答:

f(-2)=8+2+1=11 f′(x)=-3x2+1 f′(-2)=-12+1=-11 y=11-11(x+2)=-11x-11

平行直线具有相同的斜率 k = -11:

y=-11x+C, C≠-11

答案: y=-11x-11, 平行直线: y=-11x+5