题目
31.单选题 [单选题]椭圆x^2+4y^2=4在点(1,(sqrt(3))/(2))处的切线的斜率为()。(2102)A. -(sqrt(3))/(6)B. -1C. (sqrt(3))/(6)D. 1
31.单选题 [单选题]椭圆$x^{2}+4y^{2}=4$在点$(1,\frac{\sqrt{3}}{2})$处的切线的斜率为()。(2102)
A. $-\frac{\sqrt{3}}{6}$
B. -1
C. $\frac{\sqrt{3}}{6}$
D. 1
题目解答
答案
A. $-\frac{\sqrt{3}}{6}$
解析
本题考查椭圆方程的隐函数求导以及导数的几何意义。解题思路是先对椭圆方程进行隐函数求导,得到$y$关于$x$的导数表达式,此导数表达式即为椭圆上任意一点处切线的斜率表达式,再将给定的点代入该表达式,即可求出该点处切线的斜率。
- 对椭圆方程进行隐函数求导:
已知椭圆方程$x^{2}+4y^{2}=4$,等式两边同时对$x$求导。
根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,对$x^{2}$求导得$\frac{d}{dx}(x^{2}) = 2x$;
对于$4y^{2}$,因为$y$是关于$x$的函数,所以根据复合函数求导法则$(f(g(x)))^\prime=f^\prime(g(x))\cdot g^\prime(x)$,可得$\frac{d}{dx}(4y^{2}) = 4\times2y\times\frac{dy}{dx}=8y\frac{dy}{dx}$;
常数$4$的导数为$0$,即$\frac{d}{dx}(4) = 0$。
则有$2x + 8y\frac{dy}{dx} = 0$。
移项可得$8y\frac{dy}{dx} = -2x$,
两边同时除以$8y$($y\neq0$),解得$\frac{dy}{dx}=-\frac{2x}{8y}=-\frac{x}{4y}$。 - 将点$(1,\frac{\sqrt{3}}{2})$代入导数表达式求切线斜率:
把$x = 1$,$y = \frac{\sqrt{3}}{2}$代入$\frac{dy}{dx}=-\frac{x}{4y}$中,可得:
$k = \left.\frac{dy}{dx}\right|_{(1,\frac{\sqrt{3}}{2})}=-\frac{1}{4\times\frac{\sqrt{3}}{2}}$
$=-\frac{1}{2\sqrt{3}}$
为了将分母有理化,分子分母同时乘以$\sqrt{3}$,得到$k = -\frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{3}\times\sqrt{3}}=-\frac{\sqrt{3}}{6}$。