[题目]求曲线 =cos x 上点 (dfrac (pi )(3),dfrac (1)(2)) 处的切线方程-|||-和法线方程.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查导数的几何意义,即利用导数求曲线在某点处的切线方程和法线方程。
解题思路:
- 求导数:确定曲线在给定点的导数值,即切线的斜率。
- 求法线斜率:法线斜率为切线斜率的负倒数。
- 点斜式方程:利用点斜式分别写出切线和法线的方程,并整理为标准形式。
关键点:正确计算导数,注意符号和分数运算的准确性。
1. 求导数(切线斜率)
函数为 $y = \cos x$,其导数为:
$y' = -\sin x$
当 $x = \dfrac{\pi}{3}$ 时,代入得:
$y'\Big|_{x=\frac{\pi}{3}} = -\sin \dfrac{\pi}{3} = -\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
因此,切线斜率为 $k_{\text{切}} = -\dfrac{\sqrt{3}}{2}$。
2. 求法线斜率
法线斜率为切线斜率的负倒数:
$k_{\text{法}} = -\dfrac{1}{k_{\text{切}}} = -\dfrac{1}{-\dfrac{\sqrt{3}}{2}} = \dfrac{2}{\sqrt{3}} = \dfrac{2\sqrt{3}}{3}$
3. 写切线方程
用点斜式 $y - y_0 = k(x - x_0)$,代入点 $\left(\dfrac{\pi}{3}, \dfrac{1}{2}\right)$ 和 $k_{\text{切}}$:
$y - \dfrac{1}{2} = -\dfrac{\sqrt{3}}{2}\left(x - \dfrac{\pi}{3}\right)$
整理为标准形式:
$y = -\dfrac{\sqrt{3}}{2}x + \dfrac{\sqrt{3}\pi}{6} + \dfrac{1}{2} = -\dfrac{\sqrt{3}}{2}x + \dfrac{3 + \sqrt{3}\pi}{6}$
4. 写法线方程
同样用点斜式,代入 $k_{\text{法}}$:
$y - \dfrac{1}{2} = \dfrac{2\sqrt{3}}{3}\left(x - \dfrac{\pi}{3}\right)$
整理为标准形式:
$y = \dfrac{2\sqrt{3}}{3}x - \dfrac{2\sqrt{3}\pi}{9} + \dfrac{1}{2} = \dfrac{2\sqrt{3}}{3}x + \dfrac{9 - 4\sqrt{3}\pi}{18}$