解析幾何里面如何求斜率
你還記得學(xué)數(shù)學(xué)時(shí)第一次聽(tīng)說(shuō)斜率是什么時(shí)候嗎训枢?
斜率一詞是在學(xué)習(xí)正比例函數(shù)時(shí)出現(xiàn)的再膳,看來(lái)我們和斜率的淵源顏深響腮考。
想想看,學(xué)習(xí)正比例函數(shù)時(shí)玄捕,是用什么方法求斜率的踩蔚。
為了求斜率,首先要在直線上選取兩點(diǎn)繪制一個(gè)三角形枚粘。取兩點(diǎn)的縱向差和橫向差馅闽,用縱向差除以橫向差就得到斜率。數(shù)學(xué)上的斜率表示為“縱向長(zhǎng)度差÷橫向長(zhǎng)度差”馍迄。(日常生活中多用角度表示斜率福也,但角度不易計(jì)算,所以不常使用攀圈。)
這是求斜率的基本方法暴凑,是一個(gè)基本的計(jì)算原則。
但是求曲線的斜率卻不能直接使用這種方法量承。曲線彎彎曲曲搬设,不能任取兩點(diǎn)組成三角形,因?yàn)闊o(wú)法確定要求哪個(gè)點(diǎn)的斜率撕捍。而如果是直線的話拿穴,無(wú)論在哪兒取兩點(diǎn),計(jì)算出的斜率都是一定的忧风。
那曲線如何取點(diǎn)比較好默色?如何取點(diǎn)才能求出準(zhǔn)確的斜率?都是很難的問(wèn)題狮腿。
怎樣在曲線上取兩點(diǎn)
求斜率的基本方法就是取兩點(diǎn)腿宰、連線,之后用兩點(diǎn)間的“縱向長(zhǎng)度差”除以“橫向長(zhǎng)度差”缘厢。
無(wú)論是直線還是曲線吃度,這一原則都不會(huì)改變。也就是說(shuō)贴硫,在求曲線上某個(gè)點(diǎn)的斜率時(shí)椿每,仍需找到兩個(gè)點(diǎn)。但實(shí)際上找到兩個(gè)點(diǎn)是不可能的英遭。
不可能间护,又必須找出來(lái),怎么辦好呢挖诸?
例如汁尺,我們要求右頁(yè)圖中A點(diǎn)的斜率。為此需要先找到兩個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)多律。
我們?cè)谇€上取點(diǎn)P和點(diǎn)Q痴突,將點(diǎn)A夾在中間搂蜓。連接點(diǎn)P和點(diǎn)Q得到直線PQ。因PQ是直線苞也,求它的斜率很容易洛勉。之后我們使點(diǎn)P和點(diǎn)Q從左右兩側(cè)盡可能靠近點(diǎn)A。這樣如迟,最終就會(huì)出現(xiàn)一條與點(diǎn)A緊緊相連的直線,數(shù)學(xué)上稱之為曲線在點(diǎn)A的切線攻走。
使曲線上的兩點(diǎn)不斷接近
在曲線上取兩點(diǎn)時(shí)殷勘,要使其盡可能靠近點(diǎn)A。
“但是兩點(diǎn)無(wú)限接近時(shí)的斜率究竟該怎么求呢昔搂?”“兩點(diǎn)無(wú)限接近最終不就成為一點(diǎn)了嗎玲销?這也不是兩點(diǎn)呀?……疑問(wèn)隨之而來(lái)摘符。
事實(shí)確實(shí)如此贤斜。如果它們完全重疊,就成為“一個(gè)點(diǎn)”了逛裤。
但如果是非常接近呢瘩绒?間距為1微米、1納米或更近…實(shí)際上確實(shí)是兩點(diǎn)带族,但看起來(lái)卻像一個(gè)點(diǎn)锁荔。
這種“使兩點(diǎn)無(wú)限接近”、“不重疊但使其無(wú)限靠近”的數(shù)學(xué)式思維方法就是極限理念蝙砌。
求某一點(diǎn)的斜率和求導(dǎo)離不開(kāi)極限概念阳堕。
因此,接下來(lái)我們要稍稍偏離導(dǎo)數(shù)择克,先來(lái)談?wù)剺O限恬总。