法线方程可以通过以下步骤求得:
确定切点坐标:
首先,你需要知道曲线上的切点坐标,记为 \((x_0, f(x_0))\)。
计算切线斜率:
在切点 \((x_0, f(x_0))\) 处,曲线的切线斜率是 \(f'(x_0)\),即函数 \(f(x)\) 在 \(x_0\) 处的导数。
计算法线斜率:
法线的斜率是切线斜率的负倒数,即 \(-\frac{1}{f'(x_0)}\)。
使用点斜式方程:
根据点斜式方程 \(y - y_1 = m(x - x_1)\),其中 \(m\) 是斜率,\((x_1, y_1)\) 是已知点,我们可以写出法线的方程:
\[ y - f(x_0) = -\frac{1}{f'(x_0)} \cdot (x - x_0) \]
整理方程:
将上述方程整理成一般形式,得到法线的方程。
例如,对于曲线 \(y = x^2\),在切点 \((1, 1)\) 处,切线斜率 \(k = f'(1) = 2\),所以法线斜率 \(k_n = -\frac{1}{2}\)。代入点斜式方程,得到法线方程:
\[ y - 1 = -\frac{1}{2} \cdot (x - 1) \]
整理后得到:
\[ y = -\frac{1}{2}x + \frac{3}{2} \]
这就是曲线 \(y = x^2\) 在点 \((1, 1)\) 处的法线方程