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求圓x^2+y^2=2^2上點A(-√3,-1)處切線的方法

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求圓x^2+y^2=2^2上點A(-√3,-1)處切線的方法

主要內容:

介紹通過解析幾何法、導數(shù)幾何意義法,求解經過圓x^2+y^2=2^2上點A(-√3,-1)處切線的方法和步驟。



解法一:解析幾何法

設切線的斜率為k,則切線的方程為:

y+1=k(x+√3),

代入圓的方程得:

x^2+[k(x+√3)-1]^2=4

x^2+k^2(x+√3)^2-2(x+√3)k-1-4=0

(1+k^2)x^2+2√3k^2x-√3^2k^2-2kx-2√3k+3=0

(1+k^2)x^2-2k(-√3k+1)x-√3(-√3k^2+2k+√3)=0

因為此時是求直線與圓的切線,即x只有一個解,

則該關于x的方程的判別式為0,所以:

△ =4k^2(-√3k+1)^2-4*-√3(1+k^2)(-√3k^2+2k+√3)=0

k^2(-√3^2k^2-2√3k-1)+√3(1+k^2)(-√3k^2+2k+√3)=0

化簡得:k^2-1+2√3k-3=0,

(-k-√3)^2=0,即:k=-√3。

故切線的方程為:

y+1=-√3(x+√3),

-y+1=√3x-3,故切線的一般方程為:

-√3x-y-2^2=0。



解法二:導數(shù)幾何意義法

x^2+y^2=2^2,兩邊同時求導得:

2x+2yy′=0,即:y′=-x/y。

導數(shù)的幾何意義實際上是曲線上切線斜率構成的函數(shù),稱導函數(shù),簡稱導數(shù)。

對于本題,切點A處的導數(shù)等于此處切線的斜率k,即:

k=y′=-√3,故切線的方程為:

y+1=-√3(x+√3),

-y+1=√3x-3,則切線的一般方程為:

-√3x-y-4=0。



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