Câu 53 trang 221 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao — Không quảng cáo

Giải toán 11, giải bài tập toán 11 nâng cao, Toán 11 Nâng cao, đầy đủ đại số giải tích và hình học Câu hỏi và bài tập ôn tập chương V


Câu 53 trang 221 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao

Gọi (C) là đồ thị của hàm số

Gọi (C) là đồ thị của hàm số \(f\left( x \right) = {x^4} + 2{x^2} - 1\). Viết phương trình tiếp tuyến của (C) trong mỗi trường hợp sau :

LG a

Biết tung độ tiếp điểm bằng 2

Giải chi tiết:

\(f'\left( x \right) = 4{x^3} + 4x\) .Ta có \(2 = {y_0} = x_0^4 + 2x_0^2 - 1 \Leftrightarrow x_0^4 + 2x_0^2 - 3 = 0\)

\( \Leftrightarrow \left[ {\matrix{   {x_0^2 = 1}  \cr   {x_0^2 =  - 3\,\left( \text{loại} \right)}  \cr  }  \Leftrightarrow {x_0} =  \pm 1} \right.\)

* Với x 0 = 1 ta có \(f'\left( 1 \right) = {4.1^3} + 4.1 = 8\)

Phương trình tiếp tuyến trong trường hợp này là :

\(y - 2 = 8\left( {x - 1} \right) \Leftrightarrow y = 8x - 6\)

* Với x 0 = -1 ta có \(f'\left( { - 1} \right) = 4.{\left( { - 1} \right)^3} + 4.\left( { - 1} \right) =  - 8\)

Phương trình tiếp tuyến trong trường hợp này là :

\(y - 2 =  - 8\left( {x + 1} \right) \Leftrightarrow y =  - 8x - 6\)

LG b

Biết rằng tiếp tuyến song song với trục hoành

Giải chi tiết:

Tiếp tuyến song song với trục hoành tại điểm có hoành độ x 0 thỏa :

\(f'\left( {{x_0}} \right) = 0 \Leftrightarrow 4x_0^3 + 4{x_0} = 0 \Leftrightarrow 4{x_0}\left( {x_0^2 + 1} \right) = 0 \)

\(\Leftrightarrow {x_0} = 0\,\,\left( {{y_0} =  - 1} \right)\)

Phương trình tiếp tuyến cần tìm là : \(y - \left( { - 1} \right) = 0\left( {x - 0} \right) \Leftrightarrow y =  - 1\)

LG c

Biết rằng tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng \(y =  - {1 \over 8}x + 3\)

Giải chi tiết:

Vì tiếp tuyến phải tìm vuông góc với đường thẳng \(y =  - {1 \over 8}x + 3,\) nên hệ số vuông góc của tiếp tuyến bằng 8, suy ra :

\(\eqalign{  & y' = 8 \Leftrightarrow 4{x^3} + 4x - 8 = 0  \cr  &  \Leftrightarrow 4\left( {x - 1} \right)\left( {{x^2} + x + 2} \right) = 0 \Leftrightarrow x = 1 \cr} \)

Theo câu a, ta được phương trình tiếp tuyến phải tìm là : \(y = 8x – 6\)

LG d

Biết rằng tiếp tuyến đi qua điểm A(0 ; -6)

Giải chi tiết:

Cách 1 : Phương trình tiếp tuyến tại điểm \(M\left( {{x_0};f\left( {{x_0}} \right)} \right)\) của đồ thị (C) là :

\(\eqalign{  & y = f'\left( {{x_0}} \right).\left( {x - {x_0}} \right) + f\left( {{x_0}} \right)  \cr  &  \Leftrightarrow y = \left( {4x_0^3 + 4{x_0}} \right)\left( {x - {x_0}} \right) + x_0^4 + 2x_0^2 - 1 \cr} \)

Vì tiếp tuyến phải tìm đi qua điểm A(0 ; -6) nên ta có :

\(\eqalign{  &  - 6 = \left( {4x_0^3 + 4{x_0}} \right)\left( {0 - {x_0}} \right) + x_0^4 + 2x_0^2 - 1  \cr  &  \Leftrightarrow 3x_0^4 + 2x_0^2 - 5 = 0  \cr  &  \Leftrightarrow x_0^2 = 1\Leftrightarrow{x_0} =  \pm 1 \cr} \)

Theo câu a, phương trình của hai tiếp tuyến cần phải tìm lần lượt là :

\(y = 8x - 6;\;y =  - 8x -6\)

Cách 2 : Phương trình đường thẳng (1) đi qua điểm A(0 ; -6) với hệ số góc bằng k là : y = kx – 6

Để đường thẳng (1) là tiếp tuyến của đồ thị (C) (hay tiếp xúc với đồ thị (C)) thì ta phải tìm k sao cho :

\(\left\{ {\matrix{   {f\left( x \right) = kx - 6}  \cr   {f'\left( x \right) = k}  \cr  } } \right. \Leftrightarrow \left\{ {\matrix{   {{x^4} + 2{x^2} - 1 = kx - 6}  \cr   {4{x^3} + 4x = k}  \cr  } } \right.\)

Khử k từ hệ trên ta được : \(3{x^4} + 2{x^2} - 5 = 0 \Leftrightarrow {x^2} = 1 \Leftrightarrow x =  \pm 1\)

Suy ra \(k = ± 8\).

Vậy hai tiếp tuyến phải tìm có phương trình là : \(y = 8x - 6;\;y =  - 8x -6\)


Cùng chủ đề:

Câu 52 trang 176 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 52 trang 221 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 52, 53, 54, 55, 56, 57 trang 125 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 53 trang 93 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 53 trang 176 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 53 trang 221 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 54 trang 93 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 54 trang 176 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 54 trang 221 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 55 trang 93 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 55 trang 177 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao