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.