抛物线的法线公式
抛物线的法线是与抛物线在某一点相切的直线,其斜率与抛物线在该点的切线斜率互为负倒数。对于不同类型的抛物线方程,法线的公式也有所不同。以下是几种常见抛物线方程的法线公式:
1. 一般式 :
$$ y = ax^2 + bx + c $$
法线的斜率是抛物线导数在该点的值的负倒数。首先求导得:
$$ y\' = 2ax + b $$
法线斜率为:
$$ m_{\\text{法线}} = -\\frac{1}{2ax + b} $$
因此,法线方程为:
$$ y - y_1 = m_{\\text{法线}}(x - x_1) $$
其中 \\( y_1 \\) 是抛物线上一点的 \\( y \\) 坐标,\\( x_1 \\) 是对应的 \\( x \\) 坐标。
2. 顶点式 :
$$ y = a(x - h)^2 + k $$
抛物线的对称轴是 \\( x = h \\),顶点坐标是 \\( (h, k) \\)。在顶点处,导数为零,即 \\( y\' = 2a(x - h) = 0 \\)。因此,法线斜率为无穷大,表示为垂直线:
$$ x = h $$
法线方程为:
$$ x = h $$
3. 交点式(两根式) :
$$ y = a(x - x_1)(x - x_2) $$
其中 \\( x_1 \\) 和 \\( x_2 \\) 是抛物线与 \\( x \\) 轴的交点。法线斜率是:
$$ m_{\\text{法线}} = \\frac{a(x_2 - x_1)}{(x_2 - x_1)(x_1 - x_2)} = \\frac{a}{x_2 - x_1} $$
法线方程为:
$$ y - y_1 = \\frac{a}{x_2 - x_1}(x - x_1) $$
其中 \\( y_1 \\) 是抛物线上一点的 \\( y \\) 坐标。
请注意,以上公式适用于抛物线与 \\( x \\) 轴的交点。如果需要找到与 \\( y \\) 轴的交点,则需对 \\( x \\) 进行替换。
以上就是抛物线法线的基本公式。
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