lpzx20200428
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[资料共享]三次函数切线问题

楼主#
更多 发布于:2021-07-29 19:53
已知一点P(x₁,y₁),过点P做三次函数f(x)=ax³+bx²+cx+d(a不为0)的切线,切线的条数有多少条,我们可以转化为一元三次方程根的问题.
求解步骤如下:
(1)设切点为Q(x0,ax0³+bx0²+cx0+d)是曲线上一点,则点Q处的切线斜率为k=f`(x0)=3ax0²+2bx0+c,切线方程也可以表示为I:y-(ax0³+bx0²+cx0+d)=(3ax0²+2bx0+c)(x-xo)
(2)此时我们知道,如果我们求出x0的值,那么我们就一定能求出切线I的方程,换句话说,我们知道有多少个x0的值,就对应有多少条切线;
(3)此时此刻,我们只需将P(x1,y1)带入切线I的方程,就会得到一个关于x0的一元三次方程,2axo³+(b-3ax₁)xo²-2bx₁x0+y₁-d-cx₁=0,方程可以简写为:Ax³+Bx²+Cx+D=0(A不为0),方程有几个解,就对应几条切线;
(4)构造函数g(x)=Ax³+Bx²+Cx+D(A不为0),判断此函数的零点个数.
例1:过点(0,8)作曲线f(x)=x³-6x²+9x的切线,则这样的切线条数为?
解答:设过点(0,8)的切线切曲线于点(x₁,y₁)
则切线的斜率k=f`(x₁)=3x₁²-12x₁+9
所以切线方程为y=(3x₁²-12x₁+9)x+8
故y₁=(3x₁²-12x₁+9)x₁+8=x₁³-6x₁²+9x₁
所以x₁³-3x₁²+4=0
所以x₁=-1或2
所以满足条件的切线有2条
例2:已知函数f(x)=x³-3ax-1,a≠0.设h(x)=f(x)+(3a-1)x+1,证明过点P(2,1)可以作曲线h(x)的三条切线.
解答:依题可得,h(x)=x³-x,则h`(x)=3x²-1
则h(x)在(t,h(t))处的切线为y-(t³-t)=(3t²-1)(x-t)
若切线过点P(2,1),则2t³-6t²+3=0(即将P点带入切线方程中)
过P点可以作曲线h(x)的三条切线等价于方程有三个不同解
设g(t)=2t³-6t²+3,则g`(t)=6t²-12t=6t(t-2)
因为g(t)在R上有唯一极大值g(0)=3﹥0和唯一极小值g(2)=-5﹤0
且在极大值点左侧存在g(-1)=-5<0,在极小值点右侧存在g(3)=3﹥0
因此方程g(t)有三个不同解
所以过点P(2,1)可以作曲线h(x)的三条切线.
此情可待成追忆?只是当时已惘然。
lpzx20200428
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沙发#
发布于:2021-07-29 20:19
很多数学符号不会打,见谅(知道的可以教教我呀)
此情可待成追忆?只是当时已惘然。
hflyktsu
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板凳#
发布于:2021-07-29 20:47
lpzx20200428:很多数学符号不会打,见谅(知道的可以教教我呀)回到原帖
电脑的话搜狗输入法哦
sanyuancz6
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地板#
发布于:2021-07-29 21:02
这个不错!
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aidjzhhz
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4楼#
发布于:2021-07-30 08:38
不错不错,如果说能再长一些的的话给你精华
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he200808
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5楼#
发布于:2021-07-30 10:15
aidjzhhz:不错不错,如果说能再长一些的的话给你精华回到原帖
有点气势哈~
如果没有如果,时间是否会为我们停留?曾经看过的夕阳,听过的潮落,都被时间掩埋,幻成泡沫.
aidjzhhz
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6楼#
发布于:2021-07-30 10:18
he200808:有点气势哈~回到原帖
嘻,主要是太短了,所以才只给了个加亮,如果说能长一些的话那给精华
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he200808
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7楼#
发布于:2021-07-30 10:20
aidjzhhz:嘻,主要是太短了,所以才只给了个加亮,如果说能长一些的话那给精华回到原帖
刘子正把你的帖取消精华,你不...?
如果没有如果,时间是否会为我们停留?曾经看过的夕阳,听过的潮落,都被时间掩埋,幻成泡沫.
aidjzhhz
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8楼#
发布于:2021-07-30 10:21
he200808:刘子正把你的帖取消精华,你不...?回到原帖
???哪个帖?如果说很短的话那没关系
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he200808
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9楼#
发布于:2021-07-30 10:24
aidjzhhz:???哪个帖?如果说很短的话那没关系回到原帖
你看看你在你板块发的帖有那个是不短的?
如果没有如果,时间是否会为我们停留?曾经看过的夕阳,听过的潮落,都被时间掩埋,幻成泡沫.
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