Viết phương trình tiếp tuyến tại 1 một điểm – Cách giải và bài tập có đáp án chi tiết - Tự Học 365

Viết phương trình tiếp tuyến tại 1 một điểm – Cách giải và bài tập có đáp án chi tiết

Viết phương trình tiếp tuyến tại 1 một điểm – Cách giải và bài tập có đáp án chi tiết

Viết phương trình tiếp tuyến tại 1 một điểm – Cách giải {} bài tập có đáp án

Phương pháp giải: bài toán viết pttt tại 1 điểm

Cho hàm số $y=f\left( x \right)\left( C \right)$. Khi đó phương trình tiếp tuyến tại điểm $A\left( {{x}_{0}};f\left( {{x}_{0}} \right) \right)\in \left( C \right)$ là

$y={f}'\left( {{x}_{0}} \right)\left( x-{{x}_{0}} \right)+f\left( {{x}_{0}} \right)$.

Trong đó ${{x}_{0}}$ được gọi là hoành độ tiếp điểm: ${{y}_{0}}=f\left( {{x}_{0}} \right)$ là tung độ tiếp điểm và $k={f}'\left( {{x}_{0}} \right)$ là hệ số góc của tiếp tuyến. Điểm $A\left( {{x}_{0}};{{y}_{0}} \right)$ được gọi là tiếp điểm.

Bài tập viết phương trình tiếp tuyến có đáp án

Bài tập 1: Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y={{x}^{3}}+3\text{x}\left( C \right)$ tại:

a) Điểm $A\left( 1;4 \right)$.

b) Điểm có hoành độ ${{x}_{0}}=-1$

c) Điểm có tung độ ${{y}_{0}}=14$.

d) Giao điểm của $\left( C \right)$ với đường thẳng $d:y=3x-8$.

Lời giải chi tiết

a) Ta có: ${f}'\left( x \right)=3{{\text{x}}^{2}}+3\Rightarrow {f}'\left( 1 \right)=6$.

Do vậy phương trình tiếp tuyến tại $A\left( 1;4 \right)$ là $y=6\left( x-1 \right)+4=6\text{x}-2$

b) Với $x={{x}_{0}}=-1\Rightarrow f\left( {{x}_{0}} \right)=-4\Rightarrow {f}'\left( {{x}_{0}} \right)=6$

Do vậy phương trình tiếp tuyến là $y=6\left( x+1 \right)-4=6x+2$

c) Với ${{y}_{0}}=14\Rightarrow {{x}^{3}}+3x=14\Leftrightarrow {{x}_{0}}=2;{f}'\left( 2 \right)=15$

Do vậy phương trình tiếp tuyến là: $y=15\left( x-2 \right)+14=15x-16$

d) Hoành độ giao điểm của $\left( C \right)$ và $d$ là ${{x}^{3}}+3\text{x}=3x-8\Leftrightarrow x=-2$

Với $x=-2\Rightarrow y=-14\Rightarrow {f}'\left( -2 \right)=15$. Do đó phương trình tiếp tuyến là $y=15\left( x+2 \right)-14=15x+16$.

Bài tập 2: Cho hàm số $y=\frac{x-2}{2x+1}\left( C \right)$.

a) Viết phương trình tiếp tuyến của $\left( C \right)$ tại điểm có tung độ ${{y}_{0}}=3$.

b) Viết phương trình tiếp tuyến của $\left( C \right)$ tại giao điểm của $\left( C \right)$ với đường thẳng $d:y=x-2$.

Lời giải chi tiết

Ta có: ${y}'=\frac{5}{{{\left( 2x+1 \right)}^{2}}}$

a) Ta có: ${{y}_{0}}=3\Rightarrow \frac{x-2}{2x+1}=3\Leftrightarrow 5\text{x}=-5\Leftrightarrow {{x}_{0}}=-1\Rightarrow {y}'\left( -1 \right)=5$.

Do vậy phương trình tiếp tuyến là: $y=5\left( x+1 \right)+3$ hay $y=5x+8$.

b) Phương trình hoành độ giao điểm của d và $\left( C \right)$ là: $\frac{x-2}{2x+1}=x-2\Leftrightarrow \left[ \begin{array}  {} x=2 \\  {} x=0 \\ \end{array} \right.$

Với ${{x}_{0}}=2\Rightarrow {{y}_{0}}=0;{y}'\left( 2 \right)=\frac{1}{5}$ suy ra phương trình tiếp tuyến là: $y=\frac{1}{5}\left( x-2 \right)$.

Với ${{x}_{0}}=0\Rightarrow {{y}_{0}}=-2;{y}'\left( 0 \right)=5$ suy ra phương trình tiếp tuyến là: $y=5x-2$.

Bài tập 3: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y={{x}^{3}}-4x+2$ tại điểm có hoành độ bằng 1 là:

A. $y=-x-2$  B. $y=x-2$  C. $y=-x$  D. $y=-x+1$

Lời giải chi tiết

Ta có ${{x}_{0}}=1\Rightarrow {{y}_{0}}=-1;{f}'\left( x \right)=3{{x}^{2}}-4\Rightarrow {f}'\left( 1 \right)=-1$

Do vậy PTTT là: $y=-\left( x-1 \right)-1=-x$. Chọn C.

Bài tập 4: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y=\frac{2x+1}{x-1}\left( C \right)$ tại giao điểm của $\left( C \right)$ với trục tung là:

A. $y=-3x-1$  B. $y=-3x-3$  C. $y=-3x$  D. $y=-3x+3$

Lời giải chi tiết

$\left( C \right)\cap Oy=A\left( 0;-1 \right)$. Lại có ${y}'=\frac{-3}{{{\left( x-1 \right)}^{2}}}\Rightarrow {y}'\left( 0 \right)=-3$

Do vậy phương trình tiếp tuyến là: $y=-3x-1$. Chọn A.

Bài tập 5: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y=\sqrt{x+2}-\sqrt{3-x}$ tại điểm có hoành độ $x-2$ là:

A. $y=\frac{3}{4}x+\frac{3}{2}$  B. $y=\frac{3}{4}x-\frac{1}{2}$  C. $y=\frac{3}{4}x-\frac{3}{2}$               D. $y=\frac{3}{2}x+\frac{1}{2}$

Lời giải chi tiết

Với $x=2\Rightarrow y=1$. Lại có ${f}'\left( x \right)=\frac{1}{2\sqrt{x+2}}+\frac{1}{2\sqrt{3-x}}\Rightarrow {f}'\left( 2 \right)=\frac{3}{4}$

Do đó phương trình tiếp tuyến là: $y=\frac{3}{4}\left( x-2 \right)+1=\frac{3}{4}x-\frac{1}{2}$. Chọn B.

Bài tập 6: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y={{x}^{3}}-4{{x}^{2}}+1$ tại điểm ${{x}_{0}}$ thỏa mãn ${{f}'}'\left( {{x}_{0}} \right)=4$ là:

A. $y=-3x+1$  B. $y=-4x-1$  C. $y=4x-1$  D. $y=-4x+1$

Lời giải chi tiết

Ta có: ${f}'\left( x \right)=3{{x}^{2}}-8x\Rightarrow {{f}'}'\left( x \right)=6x-8$.

Giải ${{f}'}'\left( x \right)=4\Leftrightarrow {{x}_{0}}=2\Rightarrow {{y}_{0}}=-7;{f}'\left( 2 \right)=-4$

Do đó phương trình tiếp tuyến là: $y=-4\left( x-2 \right)-7=-4x+1$. Chọn D.

Bài tập 7: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y={{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+2$ tại điểm ${{x}_{0}}=-1$ là:

A. $y=4x+1$  B. $y=-4x-1$  C. $y=4x+2$  D. $y=4x+3$

Lời giải chi tiết

Ta có: ${{x}_{0}}=-1\Rightarrow {{y}_{0}}=-1$. Mặt khác ${y}'=4{{x}^{3}}-8x\Rightarrow {y}'\left( -1 \right)=4$

Khi đó phương trình tiếp tuyến là: $y=4\left( x+1 \right)-1=4x+3$. Chọn D.

Bài tập 8: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y=\frac{x-2}{2x+1}\left( C \right)$ tại giao điểm của $\left( C \right)$ với trục hoành là:

A. $y=\frac{1}{5}\left( x-2 \right)$  B. $y=\frac{1}{25}\left( x-2 \right)$  C. $y=\frac{2}{5}\left( x-2 \right)$               D. $y=\frac{-3}{25}\left( x-2 \right)$

Lời giải chi tiết

Ta có: $\left( C \right)\cap Ox=A\left( 2;0 \right)$. Mặt khác ${f}'\left( x \right)=\frac{5}{{{\left( 2x+1 \right)}^{2}}}\Rightarrow {f}'\left( 2 \right)=\frac{1}{5}$

Do đó phương trình tiếp tuyến tại điểm $A\left( 2;0 \right)$là: $y=\frac{1}{5}\left( x-2 \right)$. Chọn A.

Bài tập 9: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y=2{{x}^{3}}-3x+1\left( C \right)$ tại điểm có hoành độ $x=1$ cắt đồ thị $\left( C \right)$ tại điểm thứ 2 có hoành độ là:

A. 0 B. $-2$  C. 3 D. $-1$

Lời giải chi tiết

Ta có: $x=1\Rightarrow y=0;{f}'\left( x \right)=6{{x}^{2}}-3\Rightarrow {f}'\left( 1 \right)=3$.

Phương trình tiếp tuyến là: $y=3\left( x-1 \right)\left( d \right)$

Xét $d\cap \left( C \right)\Rightarrow 2{{x}^{3}}-3x+1=3\left( x-1 \right)\Leftrightarrow \left[ \begin{array}  {} x=1 \\  {} x=-2 \\ \end{array} \right.$. Chọn B.

.Bài tập 10: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y=\frac{2x-1}{x+2}$ tại điểm có tung độ bằng $-3$ là:

A. $y=3x+2$  B. $y=5\left( x+1 \right)$ C. $y=3x+5$  D. $y=5x+2$

Lời giải chi tiết

Giải $\frac{2x-1}{x+2}=-3\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{} x\ne -2 \\{} 2x-1=-3x-6 \\\end{array} \right.\Leftrightarrow x=-1$. Lại có ${f}'\left( x \right)=\frac{5}{{{\left( x+2 \right)}^{2}}}\Rightarrow {f}'\left( -1 \right)=5$

Phương trình tiếp tuyến là: $y=5\left( x+1 \right)-3=5x+2$. Chọn D.

Bài tập 11: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y={{x}^{4}}+2$ tại thời điểm có hoành độ $x=-1$ cắt trục hoành tại điểm.

A. $A\left( 0;-1 \right)$  B. $A\left( -\frac{7}{2};0 \right)$  C. $A\left( -\frac{7}{4};0 \right)$               D. $A\left( -\frac{1}{4};0 \right)$

Lời giải chi tiết

Ta có: $x=-1;y=3;{y}'\left( -1 \right)=-4$. Do đó phương trình tiếp tuyến là: $y=-4\left( x+1 \right)+3=-4x-1\left( d \right)$.

Do đó $d\cap Ox=A\left( \frac{-1}{4};0 \right)$. Chọn D.

Bài tập 12: Cho hàm số $y=2{{x}^{4}}-3{{x}^{2}}+1\left( C \right)$. Khoảng cách từ gốc tọa độ O đến tiếp tuyến của $\left( C \right)$ tại điểm có hoành độ $x=1$ là:

A. $d=\frac{2}{\sqrt{5}}$  B. $d=\frac{2\sqrt{5}}{5}$  C. $d=\frac{1}{\sqrt{5}}$               D. $d=2$

Lời giải chi tiết

Ta có $x=1\Rightarrow y=0;{f}'\left( 1 \right)=8-6=2$. Do đó phương trình tiếp tuyến là $y=2\left( x-1 \right)\left( d \right)$.

Do đó $d:2\text{x}-y-2=0$ suy ra $d\left( 0;d \right)=\frac{\left| -2 \right|}{5}$. Chọn A.

Chú ý: Bài toán này yêu cầu các em ghi nhớ công thức khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng. Khoảng cách từ điểm $M\left( {{x}_{0}};{{y}_{0}} \right)$ đến đường thẳng $d:ax+by+c=0$ là: $d=\frac{\left| a{{x}_{0}}+b{{y}_{0}}+c \right|}{\sqrt{{{a}^{2}}+{{b}^{2}}}}$.

Bài tập 13: Cho hàm số $y={{x}^{3}}+m\text{x}\left( C \right)$. Tìm giá trị của tham số m để khoảng cách từ gốc tọa độ O đến tiếp tuyến tại điểm có hoành độ $x=1$ của $\left( C \right)$ bằng $\sqrt{2}$ là:

A. $\left[ \begin{array}  {} m=-4 \\  {} m=-1 \\ \end{array} \right.$  B. $\left[ \begin{array}  {} m=-5 \\  {} m=-3 \\ \end{array} \right.$               C. $\left[ \begin{array}  {} m=-4 \\  {} m=-2 \\ \end{array} \right.$               D. $\left[ \begin{array}  {} m=-2 \\  {} m=0 \\ \end{array} \right.$.

Lời giải chi tiết

Với ${{x}_{0}}=1\Rightarrow {{y}_{0}}=1+m;{f}'\left( 1 \right)=3+m$. Phương trình tiếp tuyến là: $y=\left( m+3 \right)\left( x-1 \right)+m+1\left( d \right)$

$d\left( O;d \right)=\frac{\left| -m-3+m+1 \right|}{\sqrt{{{\left( m+3 \right)}^{2}}+1}}=\sqrt{2}\Leftrightarrow {{\left( m+3 \right)}^{2}}+1=2\Leftrightarrow \left[ \begin{array}  {} m=-4 \\  {} m=-2 \\ \end{array} \right.$. Chọn C.

Luyện bài tập vận dụng tại đây!

TOÁN LỚP 12