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“半代法”求圆锥曲线切线方程的原理(隐函数求导) ​

“隐函数求导法”求圆雉曲线的切线方程 ​

参考《妙用“隐函数的导数法”求圆锥曲线的切线方程》
以下推导默认切线斜率存在。切线斜率不存在时,换成对 求导即可得出相同的公式。

一般形式 ​

对于圆锥曲线 求关于 的导数得

即

设 是曲线上的一点,则过此点的切线斜率为

所以切线方程为

即

所以切线方程为

综上,若求圆锥曲线 以 为切点的切线方程,只需将圆锥曲线方程中的这些字母进行替换:

替换前替换后

配方形式 ​

特殊地,若圆锥曲线的方程是配方后的形式:,则过点 的切线方程为

要证明这个公式,可以直接对 套用上面的结论,即 ,所以
同理有

故

或者,也可以直接对 求关于 的导数,得 ,即

所以切线方程为

即

即

另:向量法求圆的切线方程 ​

设圆上一点 , 则

设切线上任意点

则 为切线的方向向量

因为切线与半径垂直,所以

故有

所以切线方程为

例子 ​

圆 ​

若点 在圆 上,则过点 的切线方程为

已知圆 ,过点 的切线方程为 ,即

椭圆 ​

若点 在椭圆 上,则过点 的切线方程为

已知椭圆 ,过点 的切线方程为 ,即

双曲线 ​

若点 在双曲线 上,则过点 的切线方程为

抛物线 ​

若点 在抛物线 上,则过点 的切线方程为 即