สมการของเส้นสัมผัสเส้นโค้ง
ห้องทดลองเส้นสัมผัสเส้นโค้ง เลื่อนจุด B เข้าใกล้ A ให้เส้นตัดกลายเป็นเส้นสัมผัส ดูความชัน f′(x₀) สมการเส้นสัมผัสและเส้นตั้งฉาก กราฟ f′ จุดที่ความชันเป็น 0 ตารางลิมิต พร้อมฝึกโจทย์ ออกแบบภาพข้อสอบ และสุ่มชุดข้อสอบพร้อมเฉลย

เส้นสัมผัสคือค่าลิมิตของเส้นตัด
เลือกจุด A บนเส้นโค้ง และจุด B อีกจุดที่ห่างจาก A ตามแกน X เป็นระยะ h เส้นตรงที่ผ่าน A และ B เรียกว่า เส้นตัด ความชันของเส้นตัดคือ [f(x₀ + h) − f(x₀)] / h เมื่อ h เข้าใกล้ 0 จุด B เข้าใกล้ A และเส้นตัดเข้าใกล้เส้นสัมผัสที่จุด A ในห้องทดลอง กดปุ่ม เลื่อน B เข้าใกล้ A เพื่อดูเส้นสีแดงทับเส้นสีเขียว
f(x) = x² ที่ A(1, 1): ถ้า B อยู่ที่ x = 2 ความชันเส้นตัด = = 3 ถ้า h = 0.1 ความชัน = = 2.1 และเมื่อ h → 0 ความชันเข้าใกล้ 2
![อินโฟกราฟิกความชันเส้นตัด [f(x₀ + h) − f(x₀)]/h สำหรับ f(x) = x² ที่ A(1, 1) เมื่อ h = 1 ได้ 3 เมื่อ h = 0.1 ได้ 2.1 และจัดรูปได้ 2 + h จึงเข้าใกล้ 2 เมื่อ h → 0](/images/lessons/figure-tangent-line-equation-secant-limit.jpg)
ความชันของเส้นสัมผัสคืออนุพันธ์ f′(x₀)
ค่าลิมิตของความชันเส้นตัดคืออนุพันธ์ของ f ที่ x₀ เขียนเป็น f′(x₀) = lim(h→0) [f(x₀ + h) − f(x₀)] / h ในทางปฏิบัติหา f′(x) จากสูตร (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹ แล้วแทน x = x₀ จึงได้ความชัน m = f′(x₀) แท็บ ขั้นตอน ในห้องทดลองแสดงการแทนค่าทีละบรรทัด
f(x) = x³ − 3x ได้ f′(x) = 3x² − 3 ที่ x₀ = 2 ความชัน m = 3(2)² − 3 = 9 และ f(2) = 8 − 6 = 2 จึงจุดสัมผัสคือ (2, 2)

สมการเส้นสัมผัส
เส้นสัมผัสที่จุด (x₀, y₀) เมื่อ y₀ = f(x₀) และความชัน m = f′(x₀) มีสมการ y − y₀ = m(x − x₀) แล้วจัดรูปเป็น y = mx + c หรือ Ax + By + C = 0 ห้องทดลองแสดงทั้งสามรูปในแท็บ ผลลัพธ์ และลากจุด A เพื่อดูสมการเปลี่ยนตามตำแหน่งได้
f(x) = x² − 4x + 3 ที่ x₀ = 3: f(3) = 0, f′(x) = 2x − 4 ได้ m = 2 สมการ y − 0 = 2(x − 3) หรือ y = 2x − 6 (รูปทั่วไป 2x − y − 6 = 0)

เส้นตั้งฉากกับเส้นสัมผัส
เส้นตั้งฉาก (เส้นปกติ) ผ่านจุดสัมผัสเดียวกันและตั้งฉากกับเส้นสัมผัส ถ้าความชันเส้นสัมผัสคือ m ≠ 0 ความชันของเส้นตั้งฉากคือ − ถ้า m = 0 เส้นสัมผัสขนานแกน X เส้นตั้งฉากจึงเป็นเส้นตรงแนวดิ่ง x = x₀ เปิดเครื่องมือ เส้นตั้งฉาก ในแถบเครื่องมือเพื่อดูเส้นประสีม่วง
f(x) = x² − 4x + 3 ที่ x₀ = 3 มี m = 2 ความชันเส้นตั้งฉาก = − สมการ y − 0 = −()(x − 3) ได้ y = − +

หาจุดเมื่อรู้ความชันของเส้นสัมผัส
โจทย์กลับด้านให้ความชัน M แล้วถามหาจุดสัมผัส ให้ตั้งสมการ f′(x) = M แก้หาค่า x แล้วแทนใน f(x) เพื่อหา y ถ้า M = 0 จะได้จุดที่เส้นสัมผัสขนานแกน X ซึ่งมักเป็นจุดสูงสุดหรือต่ำสุดเฉพาะที่ แต่ไม่เสมอไป เช่น y = x³ ที่ x = 0 มีความชัน 0 แต่ไม่ใช่จุดสูงสุดหรือต่ำสุด เปิด ความชัน 0 ในแถบเครื่องมือเพื่อดูจุดเหล่านี้บนกราฟ
f(x) = 2x³ − 9x² + 12x + 1 ได้ f′(x) = 6x² − 18x + 12 = 6(x − 1)(x − 2) ให้ f′(x) = 0 ได้ x = 1 หรือ 2 จุดสัมผัสคือ (1, 6) และ (2, 5) เส้นสัมผัสคือ y = 6 และ y = 5

ฟังก์ชันรูปแบบอื่น
หลักการเดียวกันใช้ได้กับฟังก์ชันอื่น ห้องทดลองมี + k, a + k, a·e^(bx) + k, a·ln(x − h) + k และ a·sin(bx) + k พร้อมสูตรอนุพันธ์ของแต่ละแบบ ถ้าจุดที่เลือกอยู่นอกโดเมนหรืออนุพันธ์ไม่นิยาม ห้องทดลองจะแจ้งว่าไม่มีเส้นสัมผัสที่จุดนั้น
f(x) = ที่ x₀ = 4: f′(x) = จึง m = และ f(4) = 2 สมการ y − 2 = ()(x − 4) หรือ y = + 1

ฝึกโจทย์ ออกแบบภาพข้อสอบ และชุดข้อสอบ
โหมด ฝึกโจทย์ มี 5 แบบ คือหาความชัน สมการเส้นสัมผัส สมการเส้นตั้งฉาก หาจุดเมื่อรู้ความชัน และเส้นสัมผัสที่ความชันกำหนด พร้อมตรวจคำตอบและวิธีทำ โหมด ออกแบบโจทย์ ให้ครูเลือกซ่อนเส้นสัมผัส ใส่ช่องว่างหรือเฉลยใต้กราฟ แล้วบันทึกภาพ PNG ที่ไม่มีแผงเครื่องมือ โหมด ชุดข้อสอบ สุ่มโจทย์พร้อมเฉลยให้คัดลอกเป็นข้อความ
f(x) = x² + 2x ที่ x = 1: f′(x) = 2x + 2 ได้ m = 4 และ f(1) = 3 สมการเส้นสัมผัสคือ y − 3 = 4(x − 1) หรือ y = 4x − 1
ห้องทดลองสมการของเส้นสัมผัสเส้นโค้ง
เส้นตัด → เส้นสัมผัส · ความชัน f′(x₀) · เส้นตั้งฉาก · อนุพันธ์ลากจุด A ไปตามเส้นโค้ง · ลากจุด B เข้าใกล้ A (กด Shift = ละเอียด) · ลากพื้นหลังเพื่อเลื่อน · ล้อเมาส์เพื่อซูม
