Bài tập nâng cao · Bài 71
Bài tập nâng cao Các quy tắc tính đạo hàm · Bài 71
Cho hàm số $y=f\left( x \right)=\frac{x-3}{x+1}$ có đồ thị $\left( C \right)$. Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) biết tiếp tuyến tạo với $2$ trục tọa độ lập thành một tam giác cân.
Xem lời giải
Lời giải
Hàm số đã cho xác định với $\forall x\neq -1$. Ta có: $y'=\frac{4}{\left( x+1 \right)^{2}}$
Gọi $M\left( x_0;y_0 \right)$ là tọa độ tiếp điểm, $x_0\neq -1$. Suy ra phương trình tiếp tuyến $\Delta$ của $\left( C \right)$ tại $M$ là:
$y=\frac{4}{\left( x_0+1 \right)^{2}}\left( x-x_0 \right)+\frac{x_0-3}{x_0+1}$ với $f'\left( x_0 \right)=\frac{4}{\left( x_0+1 \right)^{2}}$ và $y_0=\frac{x_0-3}{x_0+1}$
Tiếp tuyến tạo với $2$ trục tọa độ lập thành một tam giác cân nên hệ số góc của tiếp tuyến bằng $\pm 1$.
Mặt khác: $f'\left( x_0 \right)>0$, nên ta suy ra $f'\left( x_0 \right)=1$
Tức $\frac{4}{\left( x_0+1 \right)^{2}}=1\Leftrightarrow \left( x_0+1 \right)^{2}=4\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x_0+1=2 \\ x_0+1=-2 \end{array} \right.\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x_0=1 \\ x_0=-3 \end{array} \right.$.
$*$ Với $x_0=1\Rightarrow y_0=-1\Rightarrow \Delta :y=x-2$
$*$ Với $x_0=-3\Rightarrow y_0=3\Rightarrow \Delta :y=x+6$
Vậy, có $2$ tiếp tuyến thỏa mãn đề bài: $y=x-2$, $y=x+6$.
Gọi $M\left( x_0;y_0 \right)$ là tọa độ tiếp điểm, $x_0\neq -1$. Suy ra phương trình tiếp tuyến $\Delta$ của $\left( C \right)$ tại $M$ là:
$y=\frac{4}{\left( x_0+1 \right)^{2}}\left( x-x_0 \right)+\frac{x_0-3}{x_0+1}$ với $f'\left( x_0 \right)=\frac{4}{\left( x_0+1 \right)^{2}}$ và $y_0=\frac{x_0-3}{x_0+1}$
Tiếp tuyến tạo với $2$ trục tọa độ lập thành một tam giác cân nên hệ số góc của tiếp tuyến bằng $\pm 1$.
Mặt khác: $f'\left( x_0 \right)>0$, nên ta suy ra $f'\left( x_0 \right)=1$
Tức $\frac{4}{\left( x_0+1 \right)^{2}}=1\Leftrightarrow \left( x_0+1 \right)^{2}=4\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x_0+1=2 \\ x_0+1=-2 \end{array} \right.\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x_0=1 \\ x_0=-3 \end{array} \right.$.
$*$ Với $x_0=1\Rightarrow y_0=-1\Rightarrow \Delta :y=x-2$
$*$ Với $x_0=-3\Rightarrow y_0=3\Rightarrow \Delta :y=x+6$
Vậy, có $2$ tiếp tuyến thỏa mãn đề bài: $y=x-2$, $y=x+6$.