Tiếptuyến I. Ba bài toán cơ bản về tiếptuyến 1. Viết phơng trình tiếptuyến tại 1) Cho (C m ): y= x 3 +mx 2 -m-1. Viết phơng trình tiếptuyến của (C m ) tại các điểm cố định của (C m ). 2) Cho (C) y=x 3 +1-k(x+1).Viết phơng trình tiếptuyến (t) tại giao điểm của (C) với Oy. Tìm k để (t) chắn trên hai trục tọa độ một tam giác có diện tích bằng 8. 3) Cho (C):y=-x 4 +2x 2 . Viết phơng trình tiếptuyến tại A( 2 ; 0). 4) Cho (C): 4 9 2 4 1 24 = xxy . Viết phơng trình tiếptuyến tại giao điểm của (C) với Ox. 5) Cho (C): 3 1 + = x x y . Tìm tọa độ các giao điểm của các tiếptuyến vuông góc với (d): y=x+ 2009 6) Cho (C): 1 22 2 + ++ = x xx y . a) Điểm A thuộc (C) với x A =a. Viết phơng trình tiếptuyến (t a ) tại A. b) Tìm a để (t a ) đi qua B(1;0). CMR: có hai giá trị của a thỏa mãn yêu cầu bài toán và hai tiếptuyến tơng ứng vuông góc nhau. 7) Cho đồ thị (C): 2 212 xxy ++= . Viết phơng trình tiếptuyến với (C) tại giao điểm của (C) với đờng thẳng: y=-1. 2. Viết phơng trình tiếp biết tiếptuyến kẻ từ 1) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A 4; 12 19 đến (C): y=2x 3 -3x 2 +5. 2) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A 2; 9 23 đến (C): y=x 3 -3x 2 +2. 3) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A 1; 3 2 đến (C): y=x 3 -3x+1. 4) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(2; 0) đến (C): y=x 3 -x-6. 5) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(3; 0) đến (C): y=-x 3 +9x 6) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(0;-1) đến (C): y=2x 3 +3x 2 -1. 7) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(-1;2) đến (C): y=x 3 -3x 2 +2. 8) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(-1;-2) đến (C): y=x 3 -3x 2 +2. 9) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(-1;2) đến (C): y=x 3 -3x 10)Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(1;-1) đến (C): y=2x 3 +3x 2 -1. 11)Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(1;3) đến (C): y=3x-4x 3 . 12) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(1; 4 5 ) đến (C): 1 1 2 + ++ = x xx y . 13) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(-1;0) đến (C): 1 1 2 + ++ = x xx y . 14) Viết phơng trình tiếptuyến đi qua A(1;0) đến (C): 1 22 2 + ++ = x xx y . 3. Viết phơng trình tiếptuyến biết hệ số góc 1) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C): y=x 3 -3x 2 , biết tiếptuyến vuông góc với đờng thẳng: mxy += 3 1 . 2) Cho (C): y=x 3 -3x+7. a) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) biết tiếptuyến song song với đờng thẳng:y=6x-1 b) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) biết tiếptuyến vuông góc với đờng thẳng: 2 9 1 += xy . c) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) biết tiếptuyến tạo với đờng thẳng: y=2x+3 một góc 45 0 . 3) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C): y=-x 3 +3x biết tiếptuyến song song với đờng thẳng: y=-9x+1. 4) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C): y=x 3 -3x 2 +2, biết tiếptuyến vuông góc với đờng thẳng: 5y- 3x+4=0. 5) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C): y=x 3 -3x 2 +2, biết tiếptuyến vuông góc với đờng thẳng: xy 3 1 = . 6) Cho đồ thị (C): y=2x 3 -3x 2 - 12x- 5. a) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) biết tiếptuyến song song với đờng thẳng:y=6x-4 b) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) biết tiếptuyến vuông góc với đờng thẳng: 2 3 1 += xy . c) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) biết tiếptuyến tạo với đờng thẳng: 2 2 1 += xy một góc 45 0 . 7) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C): 42 3 1 23 += xxxy a) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) có hệ số góc k=-2. b) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) tạo với chiều dơng Ox một góc 60 0 . c) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) tạo với chiều dơng Ox một góc 15 0 . d)Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) tạo với Ox một góc 75 0 . e)Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) biết tiếptuyến vuông góc với đờng thẳng: y=-x+2 f) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) biết tiếptuyến vuông góc với đờng thẳng: y= 2x-3. g) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) tạo với đờng thẳng y=3x+7 một góc 45 0 . h) Viết phơng trình tiếptuyến với đồ thị (C) tạo với đờng thẳng 3 2 1 += xy một góc 30 0 . 8) Cho đồ thị (C): 56 2 += xxy . Viết phơng trình tiếptuyến của (C) biết tiếptuyến song song với đờng thẳng y=2x-1 9) Viết phơng trình tiếptuyến của (C): 1 1 2 + = x xx y song song với đờng thẳng y=-x. II. Các dạng toán liên quan đến tiếptuyến 1. Các dạng toán liên quan đến bài toán cơ bản 1 Dạng 1: Cho hàm số y= ax 3 + bx 2 +cx+ d (C). Tìm điểm M thuộc (C) sao cho tiếptuyến tại M cắt (C) tại một điểm. 1) Cho A(x 0 ;y 0 ) thuộc đồ thị (C): y=x 3 -3x+1. Tiếptuyến với (C)tại A cắt đồ thị tại điểm B khác A.Tìm tọa độ điểm B. 2) Giả sử ba điểm A, B, C thẳng hàng và cùng thuộc đồ thị (C) y=x 3 - 3x-2. Các tiếptuyến của (C) tại A, B, C cắt đồ thị (C) tại các điểm A 1 , B 1 , C 1 . Chứng minh rằng A 1 , B 1 , C 1 thẳng hàng. 3) Giả sử ba điểm A, B, C thẳng hàng và cùng thuộc đồ thị (C) y=ax 3 + bx 2 +cx+d. Các tiếptuyến của (C) tại A, B, C cắt đồ thị (C) tại các điểm A 1 , B 1 , C 1 . Chứng minh rằng A 1 , B 1 , C 1 thẳng hàng Dạng 2: Cho hàm số y=ax 4 +bx 2 + c (C). Gọi (d) là tiếptuyến bất kỳ của (C) tại M. 1) Tìm M để d cắt (C) tại hai điểm phân biệt P, Q khác M. 2) Gọi I là một điểm liên quan đến P, Q. Tìm quỹ tích điểm I 1) Cho (C): 2 5 3 2 1 24 += xxy a) Gọi (t) là tiếp của (C) tại M với x M =a. CMR: Hoành độ các giao điểm của (t) với (C) là nghiệm của phơng trình: (x-a) 2 (x 2 +2ax+3a 2 -6)=0 b) Tìm a để (t) cắt (C) tại P, Q phân biệt khác M. Tìm quỹ tích trung điểm I của PQ. 2) Cho (C): y=x 4 -2x 2 . Gọi (d) là tiếptuyến bất kỳ của (C) tại M thuộc (C). Tìm M để (d) cắt (C) tại hai điểm phân biệt P, Q khác M khi đó tìm quỹ tích trọng tâm G của tam giác OPQ Dạng 3: Cho (H): 0 xx bax y + = hoặc 0 2 xx cbxax y ++ = . Gọi d 1 , d 2 là hai tiệm cân của (H), d là tiếptuyến bất kỳ của (H) tại M.A,B là giao điểm của d với d 1 ,d 2 và I là giao điểm của d 1 và d 2 . 1) CMR: M là trung điểm của A, B 2) CMR diện tích tam giác IAB= const. 3) Tìm M sao cho chu vi tam giác IAB nhỏ nhất. 1) Cho (C): 32 54 + = x x y và điểm M thuộc (C). Gọi I là giao điểm của hai tiệm cận. Tiếptuyến tại M cắt hai tiệm cận tại A,B. a) CMR: M là trung điểm của A, B b) CMR diện tích tam giác IAB= const. c) Tìm M sao cho chu vi tam giác IAB nhỏ nhất. 2) Cho (C): 3 13 + = x x y và điểm M thuộc (C). Gọi I là giao điểm của hai tiệm cận. Tiếptuyến tại M cắt hai tiệm cận tại A,B. a) CMR: M là trung điểm của A, B b) CMR diện tích tam giác IAB= const. c) Tìm M sao cho chu vi tam giác IAB nhỏ nhất. 3) Cho (C): 22 43 2 + = x xx y và điểm M thuộc (C). Gọi I là giao điểm của hai tiệm cận. Tiếptuyến tại M cắt hai tiệm cận tại A,B. a) CMR: M là trung điểm của A, B b) CMR diện tích tam giác IAB= const. c) Tìm M sao cho chu vi tam giác IAB nhỏ nhất. 4) Cho (C): 2 52 2 + + = x xx y và điểm M thuộc (C). Gọi I là giao điểm của hai tiệm cận. Tiếptuyến tại M cắt hai tiệm cận tại A,B. a) CMR: M là trung điểm của A, B b) CMR diện tích tam giác IAB= const. c) Tìm M sao cho chu vi tam giác IAB nhỏ nhất. 2. Các bài toán liên quan đến bài toán 2 Dạng 1: Cho hàm số y= ax 3 + bx 2 +cx+ d (C). Tìm điểm M thuộc (C) sao cho từ M kẻ đợ p tiếptuyến đến (C). 1) Cho (C): y=x 3 -3x 2 +2. Có bao nhiêu tiếptuyến đi qua M nằm trên đồ thị (C). 2) Cho (C): y=x 3 + ax 2 +bx+c. Tìm các điểm M thuộc (C) để kẻ đúng đợc một tiếptuyến đến đồ thị. Dạng 2: Cho hàm số y= ax 3 + bx 2 +cx+ d (C) và đờng thẳng d: += xy . Tìm M thuộc d sao cho từ M kẻ đến (C) hai tiếptuyến vuông góc nhau. 1) Cho (C): y=x 3 -3x 2 +2. Tìm trên đờng thẳng y=-2 các điểm kẻ đến (C) hai tiếptuyến vuông góc nhau. 2) Cho (C): y=x 3 -12x+12. Tìm trên đờng thẳng: y=-4 các điểm có thể kẻ đợc 3 tiếptuyến đến đồ thị (C). 3) Cho (C): y=x 3 -6x 2 +9x-1. Từ một điểm bất kỳ thuộc đờng thẳng x=2 kẻ đợc bao nhiêu tiếptuyến đến (C). 4) Tìm tất cả các điểm trên trục hoành mà từ đó kẻ đợc ba tiếptuyến đến đồ thị (C):y=x 3 +3x 2 trong đó có hai tiếptuyến vuông góc nhau. 5) Cho (C): y=-x 3 +3x 2 -2. Tìm trên đờng thẳng: y=2 các điểm có thể kẻ đợc 3 tiếptuyến đến đồ thị (C). 6) Cho (C): y=x 3 -3x. Tìm trên đờng thẳng: x=2 các điểm có thể kẻ đợc 3 tiếptuyến đến đồ thị (C). 7) Cho (C): y=x 3 -3x. Tìm trên đờng thẳng: y=2 các điểm có thể kẻ đợc 3 tiếptuyến đến đồ thị (C). Dạng 3: Cho (H): 0 xx bax y + = hoặc 0 2 xx cbxax y ++ = và d: += xy . Tìm M thuộc (d) sao cho từ M kẻ đợc hai tiếptuyến tạo với nhau một góc 1) Tìm trên đờng thẳng x=1 các điểm kẻ đợc hai tiếptuyến vuông góc nhau đến (C): x xx y 23 2 + = . 2) Cho (C): 1 2 = x x y . Tìm trên đờng thẳng y=4 các điểm kẻ đợc hai tiếptuyến tạo với nhau một góc 45 0 . 3) Cho (C): 1 12 2 + = x xx y . Tìm trên đờng thẳng y=7 các điểm kẻ đợc hai tiếptuyến tạo với nhau một góc 45 0 4) Cho (C): 1 2 2 ++ = x xx y . Tìm các điểm A thuộc Ox kẻ đợc đúng một tiếptuyến đến đồ thị. 5) Cho (C): 1 1 2 + = x xx y . Tìm các điểm A thuộc Oy kẻ đợc hai tiếptuyến đến đồ thị. 6) Cho (C): 2 2 2 + + = x xx y . Tìm các điểm A thuộc Ox kẻ đợc hai tiếptuyến đến đồ thị. 7) Cho (C): 1 33 2 + ++ = x xx y . Tìm các điểm A thuộc Oy kẻ đợc ít nhất một tiếptuyến đến đồ thị (C). Dạng 4: Cho (H): 0 xx bax y + = hoặc 0 2 xx cbxax y ++ = . Tìm quỹ tích các điểm trong mặt phẳng tọa độ mà từ đó kẻ đợc hai tiếptuyến vuông góc nhau đến (H) 1)Cho (C): 1 2 = x x y . Tìm quỹ tích các điểm trên mặt phẳng tọa độ kẻ đợc hai tiếptuyến vuông góc nhau đến (C) 2)Cho (C): 1 22 2 + = x xx y . Tìm quỹ tích các điểm trên mặt phẳng tọa độ kẻ đợc hai tiếptuyến vuông góc nhau đến (C) 3)Cho (C): 2 33 2 + ++ = x xx y . Tìm quỹ tích các điểm trên mặt phẳng tọa độ kẻ đợc hai tiếptuyến vuông góc nhau đến (C) 3. Các dạng toán liên quan đến hệ số góc Dạng 1: Cho (C): y= f(x) và đờng thẳng d: += xy . Tìm điều kiện để d cắt (C) tại hai điểm A, B phân biệt sao cho tiếptuyến của (C) tại A, B vuông góc nhau. 1. Cho (C m ) :y=f(x)= x 3 + 3x 2 +mx +1 a. Tìm m để (C m ) cắt đờng thẳng y=1 tai ba điểm phân biệt C(0; 1), D, E. b. Tìm m để các tiếptuyến của (C m ) tại D, E vuông góc nhau. 2. Cho (C m ) :y=f(x)= x 3 + mx 2 +1 a. Tìm m để (C m ) cắt đờng thẳng y=-x+1 tai ba điểm phân biệt C(0; 1), D, E. b. Tìm m để các tiếptuyến của (C m ) tại D, E vuông góc nhau 3. Cho hàm số (C): y= x 3 - 3x. a. CMR: Đờng thẳng d m : y= m(x+ 1)+ 2 luôn cắt đồ thị (C) tại A cố định. b. Tìm m để d m cắt (C) tại A, B, C phân biệt sao cho các tiếptuyến tại B, C vuông góc với nhau 4. Cho (C):y=-x 4 +2mx 2 -2m+1. Tìm m để các tiếptuyến với đồ thị tại A(1;0), B(-1; 0) vuông góc nhau. 5) Cho (C m ): mx mmxx y + + = 2 2 . a) CMR: Nếu (C m ) cắt trục hoành tại x=x 0 thì tiếptuyến của (C m ) tại điểm có hoành độ x 0 có hệ số góc là mx mx k + = 0 0 0 22 . b) Tìm m để (C m ) cắt trục hoành tại hai điểm phân biệt và tiếptuyến tại hai điểm đó vuông góc nhau. Dạng 2: Cho hàm số y= f(x) (C). Tìm M thuộc (C) sao cho: 1) Tiếptuyến của (C) tại M song song với đờng thẳng d: += xy . 2) Tiếptuyến của (C) tại M vuông góc với đờng thẳng d: += xy . 3) Tiếptuyến của (C) tại M tạo với đờng thẳng d: += xy một góc 4) Tiếptuyến của (C) tại M có hệ số góc nhỏ nhất hoặc lớn nhất. 1. Tìm các điểm trên đồ thị (C): 3 2 3 1 3 += xxy mà tiếptuyến tại đó vuông góc với đờng thằng 3 2 3 1 += xy (NN-2001). 2) Cho (C): y=x 3 +3x 2 -9x+5. Tìm tiếptuyến của (C) có hệ số góc nhỏ nhất. 3) Cho (C): 1 3 1 23 += mxmxxy . Tìm tiếptuyến của (C) có hệ số góc nhỏ nhất. 4) Cho (C): y=x 3 +3x 2 -9x+3. CMR: trong tất cả các tiếptuyến của đồ thị (C), tiếptuyến tại điểm uốn có hệ số góc nhỏ nhất. 5) Cho (C): y=ax 3 +bx 2 +cx+d. CMR: trong tất cả các tiếptuyến của đồ thị (C), tiếptuyến tại điểm uốn có hệ số góc nhỏ nhất nếu a> 0 và lớn nhất nếu a< 0. 6) Tìm M thuộc (C): y=2x 3 +3x 2 -12x-1 sao cho tiếptuyến của (C) tại M đi qua gốc tọa độ. 7) Tìm điểm M thuộc (C): 1 1 2 ++ = x xx y để tiếptuyến của (C) tại M cắt Ox, Oy tại A, B sao cho tam giác OAB vuông cân. Dạng 3: Cho hàm số y= f(x), (C). 1. CMR: Tồn tại vô số các cặp điểm trên (C) mà tại đó tiếptuyến của (C) song song với nhau. 2. CMR: Tồn tại vô số các cặp điểm trên (C) mà tại đó tiếptuyến của (C) vuông góc với nhau. 1) Cho (C): y=x 3 +3x 2 +3x+5. a) CMR :Không tồn tại hai điểm nào thuộc (C) để hai tiếptuyến tại đó vuông góc với nhau. b) Tìm k để trên (C) luôn có ít nhất một điểm sao cho tiếptuyến tại điểm này vuông góc với đờng thẳng: y=kx+ m. 2) Cho đồ thị (C): y=x 3 - 3x 2 +1. CMR trên (C) có vô số các cặp điểm mà tiếptuyến tại từng cặp điểm đó song song với nhau đồng thời các đờng thẳng nối các cặp điểm này đòng quy tại một điểm cố định. 3) Cho đồ thị (C): y=ax 3 +bx 2 +cx+d. CMR trên (C) có vô số các cặp điểm mà tiếptuyến tại từng cặp điểm đó song song với nhau đồng thời các đờng thẳng nối các cặp điểm này đòng quy tại một điểm cố định. 4) Cho (C): 158 3 1 23 ++= xxxy . Lấy điểm A bất kỳ thuộc phần đồ thị (C) nằm giữa hai điểm cực đại và cực tiểu. CMR: Luôn tìm đợc hai điểm B 1 , B 2 thuộc (C) sao cho các tiếptuyến của (C) tại B 1 , B 2 vuông góc với tiếptuyến tại A. Dạng 4: Một số dạng khác 1) Cho đồ thị (C): y=-x 4 +2x 2 -1. Tìm tất cả các điểm A(0;a) thuộc Oy mà từ đó kẻ đợc ba tiếptuyến đến đồ thị (C). 2) Cho đồ thị (C): y=x 4 -x 2 +1. Tìm tất cả các điểm thuộc Oy mà từ đó kẻ đợc ba tiếptuyến đến đồ thị (C). 3) Cho (C): y= x 4 -4x 3 +3. Viết phơng trình tiếptuyến của (C) mà tiếp xúc với (C) tại hai điểm phân biệt