|切与割有什么区别?到底什么是切线?切点真的是一个点吗?( 八 )

  , 则称直线为曲线在点  处的切线 。
根据这个定义 , 只要知道曲线的函数表达式 , 就可以通过求导的方法得到曲线在任一点的切线的斜率 , 加上这个已知点 , 我们就能唯一的将切线确定下来 。
当然 , 对于非光滑的曲线 , 由于在某些位置 , 导数是不存在的 , 因此切线也就不存在了 。
莱布尼兹关于切线的定义里 , 蕴含了他的微分思想 。
学过微分的都知道 , 微分是无限趋近于零 , 但却不等于零的值 。 这保证了两个点还是两个点 , 只是彼此无限靠近!这一点非常重要 。
因此 , 切线是曲线上无限接近 , 但又没有完全重合的两点决定的一条直线 。
这个定义与大多数人心目种的切线定义不同 , 很多人往往认为切点是一个点 , 其实你想想 , 一个点怎么能确定一条直线呢?必须要两个点啊!
所以 , 切点从本质上讲包含两个点 , 两个无限靠近的点 。
呃 , 是不是有点被颠覆世界观的的感觉?切点不就是一个点嘛 , 怎么会是两个点?
是的 , 如果你只是关心位置 , 那么切点就是一个点 , 它就是那个不动的点蜕变而来的 。 但只是在那个动点无限靠近时 , 它才转正成为切点!在此之前 , 它不是切点 。
所以 , 莱布尼兹的定义是多么美妙!
而莱布尼兹的定义与阿波罗尼奥斯的定义是一致的 , 下面动画清楚的显示这一点:你无法在切线与曲线形成的角里再插入一条直线 。

|切与割有什么区别?到底什么是切线?切点真的是一个点吗?
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最后再来看一个问题:曲线上任一点是否只有一条切线呢?
很多人的答案是肯定的 , 并且在学习电场时 , 还据此来理解电场线为什么不能相交的问题 。 但恐怕很多人在这个问题上有点逻辑颠倒 。 实际上 , 电场线不能相交 , 那是因为任一点场矢量的方向是唯一确定的 , 并不能说明曲线上每点只能有一条切线!

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