BÀI TOÁN TIẾP TUYẾN VÀ TIẾP XÚC I Phương pháp giải Tiếp tuyến Tiếp tuyến tại điểm 0 0 ;M x y của đồ thị C y f x 0 0 0 ''''y y f x x x hay 0 0 0 ''''y f x x x y Phương tr[.]
BÀI TOÁN TIẾP TUYẾN VÀ TIẾP XÚC I Phương pháp giải Tiếp tuyến: Tiếp tuyến điểm M x0 ; y0 đồ thị C : y f x y y0 f ' x0 x x0 hay y f ' x0 x x0 y0 Phương trình có yếu tố x0 , y0 xà hệ số góc: f ' x0 k tan x , t Tiếp xúc: Cho đồ thị y f x y g x f x gx Điều kiện tiếp xúc hệ phương trình có nghiệm f ' x g ' x II Ví dụ minh họa Bài tốn Cho hàm số y x 3mx m 1 x (1) Tìm giá trị m để tiếp tuyến đồ thị hàm số (1) điểm có hồnh để x 1 qua điểm A 1;2 Giải Tập xác định D Ta có y ' 3x 6mx m Gọi M điểm thuộc đồ thị hàm số (1) có hồnh độ x 1, suy M 1;2m 1 y ' 1 5m Tiếp tuyến d đồ thị hàm số cho M 1;2m 1 có phương trình là: y 5m x 1 2m Tiếp tuyến d qua A 1;2 5m 2m m 3x Tính diện tích tam giác tạo trục toạ độ x 1 tiếp tuyến đồ thị hàm số điểm M 2;5 Bài toán Cho hàm số y Giải Tập xác định: D \ 1 , y ' x 1 Phương trình tiếp tuyến d đồ thị hàm số M là: y y ' 2 x y x y x Đường thẳng d cắt trục hoành A ; cắt trục tung B 0;9 Diện tích tam giác OAB S OA.OB 81 1 x2 có đồ thị C Tìm toạ độ điểm M đồ thị C x cho tiếp tuyến đồ thị C điểm M cắt hai tiệm cận C hai điểm A, B Bài toán Cho hàm số: y độ dài AB ngắn Giải Ta có y x2 x x x Tâp xác đinh D \ 0 , TCĐ: x 0, TCX: y x Phương trình tiếp tuyến M0 x0 , y0 : 1 x1 x x x 0 x0 Toạ độ giao điểm với TCĐ, TCX: A 0; AB 8x02 2 ; B x0 ; 2 x0 x0 4 1 Dấu = 8x02 x04 x0 x0 x0 1 1 Vậy điểm cần tìm: M ; ; M ; 2 2 2x Tìm điểm đường thẳng d : x mà từ vẽ x 2 tiếp tuyến đến đồ thị C Bài toán Cho hàm số y Giải Tập xác định D \ 2 Ta có y ' 5 x 2 Gọi M 3; b d Phương trình tiếp tuyến qua M hệ số góc k : y k x 3 b 2x x k x 3 b f x g x 5 Ta tìm điều kiện hệ sau có nghiệm x: k f ' x g ' x x 2 2x 5 x 3 b b x 2b 1 x 4b 17 0, x 2 x x 2 Do Xét b hệ có nghiệm x (chọn) Xét b điều kiện ' 0, y b Vậy điểm cần tìm M 3; b với b Bài toán Cho hàm số y x 3x Tìm a để tiếp tuyến C x a cắt C điểm khác Giải Tập xác định: D y ' x3 x x x Phương trình tiếp tuyến x a a4 5 y 2a 6a x a 3a2 2a a2 x a4 3a2 2 2 Phương trình hồnh độ giao điểm với đồ thị: x4 5 x 2a a2 x a 3a2 2 2 2 x x 4a a x 3a 6a x a x 2 2ax 3a2 ' a2 3a2 3a Điều kiện cần tìm: g a a 1 Bài toán Chứng minh đồ thị C : y x x tiêp xúc với đồ thị P : y x x Giải 2 f x gx x x x 8x Hai đồ thị C P tiếp xúc hệ sau có nghiệm: f ' x g ' x 3x 8x x x hay x x x x x2 3 x 10 x x hay x Vậy đồ thị tiếp xúc điểm A 2; 8 Bài toán Chứng minh hai đồ thị: f x x2 3x tiếp xúc với Viết x g x 2 x2 phương trình tiếp tuyến chung chúng tiếp điểm Giải Hoành độ tiếp điểm hai đường cong nghiệm hệ phương trình: x2 3x x2 3x x 1 x x2 x2 2 2 x x ' 3x ' x 2 x 2 2 x x x x Ta có (1) x 3 x 5 x 5x x2 Suy hệ phương trình có nghiệm x Vậy hai đường cong tiếp xúc với gốc toạ độ O : y ' Phương trình tiếp tuyến chung hai đường cong điểm chung y x Bài toán Cho hàm số: y 2x Tìm điểm M C cho tiếp tuyến C x 2 M cắt hai đường tiệm cận A, B thỏa mãn AB Giải Tâp xác định D \ 2 , y ' 2 x 2 Phương trình tiếp tuyến M x0 ; y0 C , x0 d:y 2 x 2 x x x0 x0 2x Giao điểm d với tiệm cận đứng x A 2; x0 Giao điểm d với tiệm cận ngang y B x0 2;2 x0 AB x0 2 x0 Ta có AB x0 x x 2 2 2 x 2 5 x x0 1, x0 x0 x0 x0 x0 0, x0 4 Vậy M 0;1 , M 1; , M 3; , M 4;3 Bài toán Cho hàm số: y x 2m 1 x m x có đồ thị Cm Tìm m cho tiếp tuyến Cm giao điểm A với trục tung tạo với hai trục tọa độ tam giác có diện tích Giải Tập xác định D , y ' x 2m 1 x m y ' 0 m 1 Tiếp tuyến d đồ thị A 0; d : y m x 3 1 ;0 Đường thẳng d cắt Ox B 3m Diện tích tam giác tạo d với hai trục tọa độ 1 1 S OA.OB 2 3m 18 m 13 m 1 16 m2 Ta có 18 m m 11 Vậy giá trị m m 13 11 ;m 16