求解函数f(x)=x^2在x=1处的导数值、切线方程和法线方程。
解:
1、在x=1处的导数值:
f(x)=x^2的导函数为
f'(x)=2x
当
x=1时,对应的导函数的值即为
f(x)在
x=1处的导数值:
f'(2)=2
即,在
x=1处的导数值为
2
2、在x=1处的切线方程:
此处切线方程的斜率即为导数值
k=2
所以,可以设切线方程为
y=2x+b
因为
f(1)=1,所以该直线过
(1,1)点。
将该点的坐标代入直线方程得
\begin{align}
1=&2+b\\
=> b=&-1
\end{align}
所以,所求的切线方程为
y=2x-1
3、在x=1处的法线方程:
法线方程的斜率与切线方程的斜率互为负倒数,所以法线方程的斜率为
-\frac 12
设法线方程为
y=-\frac 12x+b
因为
f(1)=1,所以,该法线过
(1,1)点。
把
(1,1)点的坐标代入法线方程得:
\begin{align}
1=&-\frac 12\times 1 + b\\
=>b=&\frac 32
\end{align}
所以,所求的法线方程为:
y=-\frac 12x+\frac 32