Câu hỏi
Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right) = {x^3} - 3{x^2} + 2\,\,\,\left( C \right)\) tại điểm có tung độ \({y_0} = - 2\).
- A \(y=9x+7\), \( y = x + 2\)
- B \(y=-9x+7\), \(y = x - 2\)
- C \(y=9x-7\), \(y = - 1\)
- D \(y=9x+7\), \(y = - 2\)
Phương pháp giải:
Phương trình tiếp tuyến \(\Delta \) của đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\) tại điểm \(x = {x_0}\) có dạng: \(y = f'\left( {{x_0}} \right)\left( {x - {x_0}} \right) + {y_0}\).
Lời giải chi tiết:
Gọi \(M\left( {{x_0};{y_0}} \right) \in \left( C \right)\) là tiếp điểm và \(\Delta \) là tiếp tuyến tại \(M\).
Với \({y_0} = - 2 \Leftrightarrow x_0^3 - 3x_0^2 + 2 = - 2 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{x_0} = - 1\\{x_0} = 2\end{array} \right. \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}{M_1}\left( { - 1; - 2} \right)\\{M_2}\left( {2; - 2} \right)\end{array} \right.\).
+ Hệ số góc của tiếp tuyến tại điểm \({M_1}\) là \({k_1} = f'\left( { - 1} \right)\).
\(\begin{array}{l}f'\left( { - 1} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to - 1} \frac{{f\left( x \right) - f\left( { - 1} \right)}}{{x + 1}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \mathop {\lim }\limits_{x \to - 1} \frac{{{x^3} - 3{x^2} + 2 - \left( { - 2} \right)}}{{x + 1}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \mathop {\lim }\limits_{x \to - 1} \frac{{\left( {x + 1} \right){{\left( {x - 2} \right)}^2}}}{{x + 1}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \mathop {\lim }\limits_{x \to - 1} {\left( {x - 2} \right)^2} = 9\end{array}\).
Phương trình tiếp tuyến của \(\left( C \right)\) tại \({M_1}\left( { - 1; - 2} \right)\) có dạng: \(y = 9.\left( {x + 1} \right) - 2 \Leftrightarrow y = 9x+7\).
Kết luận: \(\left( {{\Delta _1}} \right):\,\,y = x - 1\).
+ Hệ số góc của tiếp tuyến tại điểm \({M_2}\) là \({k_2} = f'\left( 2 \right)\).
\(\begin{array}{l}f'\left( 2 \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 2 \right)}}{{x - 2}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{{x^3} - 3{x^2} + 2 - \left( { - 2} \right)}}{{x - 2}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{\left( {x + 1} \right){{\left( {x - 2} \right)}^2}}}{{x - 2}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \left( {x + 1} \right)\left( {x - 2} \right) = 0\end{array}\).
Phương trình tiếp tuyến của \(\left( C \right)\) tại \({M_2}\left( {2; - 2} \right)\) có dạng: \(y = 0.\left( {x + 1} \right) - 2 \Leftrightarrow y = - 2\).
Kết luận: \(\left( {{\Delta _2}} \right):\,\,y = - 2\).
Chọn D.