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如何求法线方程

原创2025-06-20 12:16:25

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

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