2010年8月6日星期五

切線與曲線的關係

切線與曲線之間就大家所知,它們只有一個交點。
前陣子有一位學生(曾偉鋒),丟了這樣一個問題給我:過曲線外一點的切線方程只能用課本的求法嗎?因為他從他表妹那裡得到了另一種求法,但又不早一點說是她的老師教的,只是拿來問我到底可不可以這樣做。這下就傷腦了,因為要去証明,所以就擱在一邊了,叫他去問雁冰老師,結果最後問題還是跑回了我的手上。在百般無奈下,只要硬著頭皮去証明看看那種做法是否可行囉。最後証實了,那種做法是可以的。

在做這証明時,一開始我直接設曲線的一般式與直線的一般式Ax+By+C=0,然後就這樣去找它們的關係,結果整理出了很複雜的式子,這裡就不列出來了了。過後想想就用矩陣來表示直線和曲線方程,結果就這樣被我誤打誤撞的給証明到了。
整個証明如下:



附錄


有了這個結果,那以後要求已知過點P(x,y)的直線,且與曲線相切的直線方程就簡單多了。

例1(過曲線上一點,且與曲線相切的直線方程)
求過點(2,4)且與曲線相切的直線方程。
解:

例2(過曲線外一點,且與曲線相切的直線方程)
求過點P(-2,-1),且切於橢圓的切線方程。
解:

ps:其實我不覺得這個方法很快囉,因為光是因式分解直線對就會難倒一堆人了。看得懂有興趣的人可以學起來,看不懂嘛.....那就老老實實用課本的方法吧,哈哈哈....

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