题目
抛物线y=x^2-x+2在点(1,2)处的切线方程与法线方程分别是()A. y=x+1,y=-x+3B. y=x-1,y=-x+3C. y=-x+1,y=x-3D. y=-x-1,y=x-3
抛物线$y=x^{2}-x+2$在点(1,2)处的切线方程与法线方程分别是()
A. y=x+1,y=-x+3
B. y=x-1,y=-x+3
C. y=-x+1,y=x-3
D. y=-x-1,y=x-3
题目解答
答案
A. y=x+1,y=-x+3
解析
本题考查抛物线在某点处的切线方程与法线方程的求解,解题思路是先对抛物线方程求导,得到导函数,将切点的横坐标代入导函数求出切线的斜率,再根据点斜式方程求出切线方程,最后根据切线与法线斜率的关系求出法线的斜率,进而求出法线方程。
- 求抛物线$y = x^2 - x + 2$的导函数:
根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,对$y = x^2 - x + 2$求导,可得$y^\prime=(x^2 - x + 2)^\prime=(x^2)^\prime-(x)^\prime+(2)^\prime$。
分别求导:$(x^2)^\prime = 2x$,$(x)^\prime = 1$,常数的导数为$0$,即$(2)^\prime = 0$。
所以$y^\prime = 2x - 1$。 - 求切线的斜率:
已知切点为$(1,2)$,将$x = 1$代入导函数$y^\prime = 2x - 1$,可得切线的斜率$k_1=y^\prime|_{x = 1}=2\times1 - 1 = 1$。 - 求切线方程:
根据点斜式方程$y - y_0 = k(x - x_0)$(其中$(x_0,y_0)$为直线上一点,$k$为直线斜率),已知切线过点$(1,2)$,斜率$k_1 = 1$,则切线方程为$y - 2 = 1\times(x - 1)$,即$y - 2 = x - 1$,移项可得$y = x + 1$。 - 求法线的斜率:
因为切线与法线垂直,两条垂直直线的斜率之积为$-1$,已知切线斜率$k_1 = 1$,设法线斜率为$k_2$,则$k_1k_2 = -1$,即$1\times k_2 = -1$,解得$k_2 = -1$。 - 求法线方程:
同样根据点斜式方程,已知法线过点$(1,2)$,斜率$k_2 = -1$,则法线方程为$y - 2 = -1\times(x - 1)$,即$y - 2 = -x + 1$,移项可得$y = -x + 3$。