Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số khi tiếp tuyến điqua điểm cho trước... Chứng minh rằng có nhiều 3nhất hai đường thẳng đi qua điểm M và tiếp xúc với C Lời giải :... Tìm
Trang 1Vấn đề 3 Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số khi tiếp tuyến đi
qua điểm cho trước.
� d đi qua điểm M nên có phương trình : y1y'0x x1 0 y0 *
� Từ phương trình * ta tìm được tọa độ điểm N x y , từ đây ta tìm được phương 0; 0trình đường thẳng d
Trang 2Cách 2: Gọi x y x0; 0 là tọa độ tiếp điểm của tiếp tuyến d và C , với
x
x hay nghiệm x0 hoặc 0 0 3
2
x Phần còn lại giành cho bạn đọc
có đồ thị là C và điểm A0;m Xác định m để từ A kẻ được 2 tiếp tuyến đến C sao cho hai tiếp điểm tương ứng nằm về hai phía đối với
� � không phải là tiếp tuyến của đồ thị C
d là đường thẳng đi qua điểm 0;3
2
M� �� �
� � có hệ số góc k có phương trình
32
y kx Đường thẳng d là tiếp tuyến của đồ thị C tai điểm có hoành độ là x thì 0 x là 0
nghiệm của hệ phương trình :
x x � x hoặc x0 �2
Trang 3Khi x0 thì 0 k0 lúc đó phương trình tiếp tuyến là 3
2
yKhi x0 2 thì k2 2 lúc đó phương trình tiếp tuyến là 2 2 3
m m
Cách 2: Đường thẳng d đi qua A , hệ số góc k có phương trình: y kx m
d tiếp xúc với C tại điểm có hoành độ x � hệ 0
0
0 0
2 0
21
3 1
x
x
k x
Trang 5Khi đó tọa độ tiếp điểm x y của 2 tiếp tuyến với 0; 0 C là nghiệm hệ phương trình:
Do d cắt trục Ox Oy tương ứng tại A và B sao cho , OB2012.OA nên có thể xảy ra:
Nếu A O � thì B O� , trường hợp này chỉ thỏa nếu d cũng qua O Khi đó 9
k , k6042 thỏa bài toán
Ví dụ 4 : Cho hàm số y x3 3x2, có đồ thị là C Tìm tọa độ các điểm trên .đường thẳng y mà từ đó có thể kẻ đến đồ thị 4 C đúng hai tiếp tuyến
Lời giải :
Hàm số đã cho xác định và liên tục trên �
Gọi A là điểm nằm trên đường thẳng y nên 4 A a ; 4
Đường thẳng qua A với hệ số góc k có phương trình y k x a 4
Đường thẳng tiếp xúc với đồ thị C khi và chỉ khi hệ phương trình sau có
Trang 6� hoặc a kiểm tra 2, 2 thấy thỏa.
Vậy, các điểm cần tìm là A 1; 4 , A 2; 4 hoặc 2; 4
Phương trình đường thẳng qua M có hệ số góc k có dạng: y k x m m ( )
là tiếp xúc (C) tại điểm có hoành độ x khi hệ sau có nghiệm 0 x : 0
2
x m x
( )
Từ M kẻ được đúng 2 tiếp tuyến với (C) ( ) có nghiệm x đồng thời (2) tồn tại đúng0
2 giá trị k khác nhau
Khi đó ( ) có nghiệm x phân biệt thỏa mãn (2) có 2 giá trị 0 k khác nhau
Xét hàm số
3 0
0
2( )
Vậy: ( 2;2)M hoặc (2; 2)M
Ví dụ 6 Lấy điểm M thuộc đồ thị C y: 2x33x2 Chứng minh rằng có nhiều 3nhất hai đường thẳng đi qua điểm M và tiếp xúc với C
Lời giải :
Trang 7Gọi M a ; 2 a33a2 là điểm thuộc đồ thị 3 C của hàm số Đường thẳng d đi qua
1 Gọi d là đường thẳng đi qua A 0;1 có hệ số góc là k Tìm k để d cắt C tại 2
điểm phân biệt ,B C khác A sao cho B nằm giữa A và C đồng thời AC3AB;
2 Tìm trên trục tung những điểm mà từ đó kẻ được đúng 2 tiếp tuyến đến C
2 Gọi M0;m và t qua M có hệ số góc là a nên t : y ax m t tiếp xúc C tại
điểm có hoành độ x khi hệ 0
y x x x có đồ thị là (C) Tìm phương trình các đường
thẳng đi qua điểm 4 4;
9 3
A�� ��
� � và tiếp xúc với đồ thị (C) của hàm số.
Trang 8A
:
4:
3
5 128:
:
9 81
y x y
3
5 128:
2
3: 2 2
23: 2 2
3
23
21: 2
3
23: 2
Trang 9∆ tiếp xúc với (C) tại điểm có hoành độ x khi hệ phương trình :
Phương trình tiếp tuyến d của C có dạng : y y x x x '( )(0 0)y x( )0
( trong đó x là hoành độ tiếp điểm của d với 0 C )
Điểm cực tiểu của C là A 0; 3
Phương trình tiếp tuyến d của C có dạng : y y x x x '( )(0 0)y x( )0
Trang 10( trong đó x là hoành độ tiếp điểm của d với 0 C )
Trang 11Giả sử tiếp tuyến cần tìm tiếp xúc với đồ thị C tại điểm có hoành độ x khi đó 0
phương trình tiếp tuyến có dạng:
- Với x0 thì phương trình tiếp tuyến là 6 y133x508
- Với x0 thì phương trình tiếp tuyến là 1 y8x8
- Với x0 thì phương trình tiếp tuyến là 2 y5x4
Vậy, có ba phương trình tiếp tuyến cần tìm là:y133x508;y8x8;y5x4.
, biết tiếp tuyến
đi qua điểm (6;4)M .
Đường thẳng đi qua (6;4)M với hệ số góc k có phương trình : y k x ( 6) 4
tiếp xúc đồ thị tại điểm có hoành độ x 0
2
1 ( 6) 4 (1)2
1
1 (2)( 2)
x
k x
Trang 12 2 0 0
0 0
24
22
x
x x
24
22
x x x x
0
2 0
2
6 5
24
2
x
k x
x k
42
k x
Giả sử tiếp tuyến cần tìm tiếp xúc với đồ thị C tại điểm có hoành độ x khi đó 0
phương trình tiếp tuyến có dạng:
Trang 13Vì đi qua điểm 29;184
- Với x013 thì phương trình tiếp tuyến là y420x3876
- Với x0 thì phương trình tiếp tuyến là 5 y36x164
- Với x0 thì phương trình tiếp tuyến là 2 y15x39
Vậy, có ba phương trình tiếp tuyến cần tìm là:
420 3876; 36 164; 15 39
Bài 5: Gọi (C) là đồ thị của hàm số y x 33x22
Câu 1 Viết phương trình tiếp tuyến của (C) song song với đường thẳng y = 9x – 7
Lần lượt thay x = 1 ,0 x = - 3 vào (1) ta được m = - 7 , m = 25 và m = - 7 bị loại 0
Vậy phương trình tiếp tuyến (d): y = 9x + 25
Câu 2 Viết phương trình tiếp tuyến của (C) đi qua điểm A(- 2;7).
A y = 9x + 25 B y = 9x + 9 C y = 9x + 2 D y = x + 25
Lời giải :
Phương trình tiếp tuyến (D) đi qua A(-2;7) có dạng y = k(x+2) +7
(D) tiếp xúc (C) tại điểm có hoành độ x khi hệ 0
Trang 14� x ta có phương trình tiếp tuyến là: 0 y 0
� x ta có phương trình tiếp tuyến là: 1 y1
� x ta có phương trình tiếp tuyến là:3 y24x63.
Câu 2 Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến đi qua điểm (2;0)A .
3
* x00�y x'( ) 0,0 y00� Phương trình tiếp tuyến y0
* x02�y x'( ) 0,0 y00� Phương trình tiếp tuyến y0
Cách 2: Gọi d là đường thẳng đi qua A, có hệ số góc k �d y k x: ( 2)
d tiếp xúc đồ thị tại điểm có hoành độ x khi hệ 0
* x00�k0� Phương trình tiếp tuyến y0
* x02�k0� Phương trình tiếp tuyến y0
Trang 15 M(0;m) là một điểm thuộc trục Oy .Với giá trị nào của m thì luôn tồn tại ít nhất một tiếp tuyến của (C) đi qua M và tiếpđiểm của tiếp tuyến này với (C) có hoành độ dương
Lời giải :
Phương trình của đường thẳng (d) đi qua M có hệ số góc k : y = kx + m
(d) tiếp xúc (C) tại điểm có hoành độ x khi hệ sau 0
0
0 0
2 0
2 không phải là nghiệm của (3))
2
(4m2)x 4(m2)x m 2 0
Yêu cầu của bài toán � Phương trình (4) có ít nhất một nghiệm dương với mọi m �0
Vì m�0nên 4m – 2 < 0 suy ra (4) có nghiệm � ' 4(m2)2(4m2)(m �2) 0
2 0
m
� � Bất đẳng thức này đúng với mọi m � 0
Khi đó gọi x x là hai nghiệm của phương trình (4) 1, 2
Trang 16Câu 1 Cho hàm số y x 33x Tìm trên đường thẳng :2 d y các điểm mà từ đó4
kẻ được đúng 2 tiếp tuyến với (C)
Lời giải :
Gọi ( ;4)M m � Phương trình đường thẳng qua M có dạng: d y k x m ( ) 4
là tiếp tuyến của (C) hệ phương trình sau có nghiệm x:
+ TH1: (4) có 2 nghiệm phân biệt, trong đó có 1 nghiệm bằng –1 m 1
Câu 2 Cho hàm số y x3 3x2 Tìm trên đường thẳng (d): y = 2 các điểm mà từ 2
đó kẻ được 3 tiếp tuyến phân biệt với đồ thị (C)
A M(m; 2) (d) với
1
2
32
Phương trình đường thẳng đi qua điểm M có dạng : y k x m ( ) 2
là tiếp tuyến của (C) hệ phương trình sau có nghiệm x:
Trang 17có thể kẻ được 3 tiếp tuyến với (C).
Câu 3 Viết phương trình tiếp tuyến d tiếp xúc với đồ thị H : 2 2
Câu a Tìm trên đồ thị C điểm B mà tiếp tuyến với C tại điểm đó song song với
tiếp tuyến với C tại điểm A 1;2
Trang 18điểm có hoành độ x khi hệ 0
k x x nên hai giá trị khác nhau của x cho hai 0
giá trị khác nhau của k nên cho hai tiếp tuyến khác nhau
Trang 19Vậy từ M0;m kẻ được 4 tiếp tuyến đến đồ thị C khi và chỉ khi phương trình * có
4 nghiệm phân biệt
tuyến đến đồ thị C của hàm số đã cho.
Câu c Tìm những điểm N trên đường thẳng d y: để từ N kẻ được 4 tiếp tuyến 3đến C
x x
k x x nên hai giá trị khác nhau của x cho hai 0
giá trị khác nhau của k nên cho hai tiếp tuyến khác nhau
Vậy từ N kẻ được 4 tiếp tuyến đến đồ thị C khi và chỉ khi phương trình * có 4 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi ** có 4 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi phương trình *** có 2 nghiệm phân biệt � ' 4n212 0 � n2 3 0� n 3 Vậy từ
những điểm N trên đường thẳng y với 3 n 3 kẻ được 4 tiếp tuyến đến đồ thị
Trang 20tuyến tại đó vuông góc với đường thẳng d :x2y 3 0
A m12 hoặc 2
3
m B m0 hoặc m1 C m1 hoặc1
Theo bài toán, phương trình có đúng một nghiệm âm
Nếu m0 thì � 2x 2� x1 (không thỏa)
Nếu m� thì dễ thấy phương trình 0 có 2 nghiệm là x 1 hay x 2 3m
m sao cho trên đồ thị C tồn tại đúng hai điểm có hoành độ dương mà tiếpm
tuyến tại đó vuông góc với đường thẳng d :x2y 3 0
mx22(m1)x 2 3m có đúng 2 nghiệm dương phân biệt0
2
m m
Trang 21Phương trình đường thẳng d đi qua (0; )A a và có hệ số góc k : y kx a
d tiếp xúc C tại điểm có hoành độ x khi hệ:
2
213( 1)
x k x
Trang 22(D) tiếp xúc với (C) tại điểm có hoành độ x khi hệ 0
3 2 0
Thay x = 3 vào (2) ta được k = - 8 0
Vậy phương trình tiếp tuyến (D) là y = - 8x + 25
Bài 12: Gọi (C) là đồ thị của hàm số 2
2
x y
4
y x m
(d) tiếp xúc (C) tại điểm có hoành độ x khi hệ 0
2 0
0 0
2
2 0
3
4(2 )
Trang 23(d) tiếp xúc (C) tại điểm có hoành độ x khi hệ 0
2 0
0 0
2
2 0
( 2) 2 (1)2
4(2 )
x
k x x
k x
4( 2) 2
4 2
x y x
Câu 3 Gọi M là một điểm thuộc (C) có khoảng cách từ M đến trục hoành bằng hai
lần khoảng cách từ M đến trục tung, M không trùng với gốc tọa độ O Viết phươngtrình tiếp tuyến của (C) tại M
Phương trình tiếp tuyến của (C) tại M là y 8
Bài 13: Gọi (Cm) là đồ thị của hàm số y = 2x33(m1)x2mx m và (d) là tiếp 1tuyến của (Cm) tại điểm có hoành độ x = - 1 Tìm m để
Câu 1 (d) đi qua điểm A(0;8).
3
9 736
3
19 736
3
9 36
3
19 736
Trang 24Ta có y' 6 x26(m1)x m , suy ra phương trình tiếp tuyến (d) là
Câu 2 Gọi (d) là tiếp tuyến của (C) tại điểm M có hoành độ x = a Tìm a để (d) cắt
lại (C) tại hai điểm E, F khác M và trung điểm I của đoạn E, F nằm trên parabol (P’):
Trang 25I I
2
0 2
0
1
(1)1
Trang 260 2
�
.Thay x = 0 1
2 1
m m
Trang 270 2
0 0
1( 1)
x x
0 2
0 0
1( 1)
x x
0 0
1( 1)
x x
Trang 28x � Phương trình tiếp tuyến y 3x
Cách 2: Gọi d là đường thẳng đi qua ( 1;3)M , có hệ số góc k, khi đó phương trình d
2
(2)( 1)
k x x
x �k � Phương trình tiếp tuyến y 3x
Câu 3 Viết phương trình tiếp tuyến của (C) đi qua giao điểm hai đường tiệm cận
0 2
0 0
1( 1)
x x
0 0
1( 1)
x x
Vậy không có tiếp tuyến nào đi qua I
Cách 2: Gọi d là đường thẳng đi qua I, có hệ số góc k
: ( 1) 1
d y k x
�
Trang 29d là tiếp xúc với đồ thị tại điểm có hoành độ x khi hệ 0
2
0 0
2
2 0
1( 1) 11
2( 1)
k x x
k x
Vậy qua I không có tiếp tuyến nào kẻ đến (C)
Bài 17:
Câu 1 Cho hàm số: 2
1
x y x
m m
m m
�
�
123
m m
0 0
2
1( 1)
x
x x
1( 1)
x x
Cách 2: Đường thẳng d đi qua A, hệ số góc k có phương trình: y kx m
d là tiếp xúc đồ thị tại điểm có hoành độ x khi hệ 0
0
0 0
2 0
21
3 ( 1)
x
x
k x
Trang 30Để từ A kẻ được hai tiếp tuyến thì (*) có hai nghiệm phân biệt khác 1
m m
2
m x
( 2)
m m
Trang 31Câu 3 Gọi Cm là đồ thị của hàm số y = x4(m1)x24m Tìm tham số m để Cm
tiếp xúc với đường thẳng (d): y = 3 tại hai điểm phân biệt
m
Thay x = 0 vào (1) ta được m = 0 3
4.Thay 2
0
12
Xét (0; )M m Oy� Đường thẳng d đi qua M, hệ số góc k có phương trình: y kx m
d là tiếp xúc đồ thị tại điểm có hoành đồ x khi hệ 0
2
0 2
Trang 32 1
2(*) có nghiệm 1 1
2 2
Trang 33
với m�0 cắt trục hoànhtại 2 điểm phân biệt ,A B sao cho tiếp tuyến tại 2 điểm , A B vuông góc với nhau.
Theo đề, tiếp tuyến tại A và B vuông góc nhau tức k k A B , tìm được 1 1
có đồ thị là C Tìm trên đường thẳng y x nhữngđiểm mà từ đó có thể kẻ được 2 tiếp tuyến đến C , đồng thời 2 tiếp tuyến đó
vuông góc với nhau
Trang 34 d tiếp xúc C tại điểm có hoành độ x khi hệ : 0
2 0
0 0
2
2 0
22