Давай решим несколько задач из этих заданий.
Задача 0.19 a)
Составить уравнение касательной к графику функции $$f(x) = x^3 - 6x^2$$ в точке с абсциссой $$a = 2$$.
1. Найдем значение функции в точке $$x = a = 2$$:
$$f(2) = (2)^3 - 6(2)^2 = 8 - 6(4) = 8 - 24 = -16$$
Итак, точка касания: $$(2, -16)$$.
2. Найдем производную функции $$f(x)$$:
$$f'(x) = 3x^2 - 12x$$
3. Найдем значение производной в точке $$x = a = 2$$:
$$f'(2) = 3(2)^2 - 12(2) = 3(4) - 24 = 12 - 24 = -12$$
Это угловой коэффициент касательной $$k = -12$$.
4. Уравнение касательной имеет вид: $$y = f'(a)(x - a) + f(a)$$.
Подставляем найденные значения:
$$y = -12(x - 2) - 16$$
$$y = -12x + 24 - 16$$
$$y = -12x + 8$$
Ответ: Уравнение касательной: $$y = -12x + 8$$.
Задача 0.19 б)
Составить уравнение касательной к графику функции $$f(x) = \frac{1}{x} + \frac{1}{x^2}$$ в точке с абсциссой $$a = 1$$.
1. Найдем значение функции в точке $$x = a = 1$$:
$$f(1) = \frac{1}{1} + \frac{1}{1^2} = 1 + 1 = 2$$
Итак, точка касания: $$(1, 2)$$.
2. Найдем производную функции $$f(x)$$:
$$f(x) = x^{-1} + x^{-2}$$
$$f'(x) = -1x^{-2} - 2x^{-3} = -\frac{1}{x^2} - \frac{2}{x^3}$$
3. Найдем значение производной в точке $$x = a = 1$$:
$$f'(1) = -\frac{1}{1^2} - \frac{2}{1^3} = -1 - 2 = -3$$
Это угловой коэффициент касательной $$k = -3$$.
4. Уравнение касательной имеет вид: $$y = f'(a)(x - a) + f(a)$$.
Подставляем найденные значения:
$$y = -3(x - 1) + 2$$
$$y = -3x + 3 + 2$$
$$y = -3x + 5$$
Ответ: Уравнение касательной: $$y = -3x + 5$$.
Задача 0.19 в)
Составить уравнение касательной к графику функции $$f(x) = \frac{12}{\sqrt{x}} - x$$ в точке с абсциссой $$a = 9$$.
1. Найдем значение функции в точке $$x = a = 9$$:
$$f(9) = \frac{12}{\sqrt{9}} - 9 = \frac{12}{3} - 9 = 4 - 9 = -5$$
Итак, точка касания: $$(9, -5)$$.
2. Найдем производную функции $$f(x)$$:
$$f(x) = 12x^{-\frac{1}{2}} - x$$
$$f'(x) = 12(-\frac{1}{2})x^{-\frac{3}{2}} - 1 = -6x^{-\frac{3}{2}} - 1 = -\frac{6}{x^{\frac{3}{2}}} - 1$$
3. Найдем значение производной в точке $$x = a = 9$$:
$$f'(9) = -\frac{6}{9^{\frac{3}{2}}} - 1 = -\frac{6}{(\sqrt{9})^3} - 1 = -\frac{6}{3^3} - 1 = -\frac{6}{27} - 1 = -\frac{2}{9} - 1 = -\frac{11}{9}$$
Это угловой коэффициент касательной $$k = -\frac{11}{9}$$.
4. Уравнение касательной имеет вид: $$y = f'(a)(x - a) + f(a)$$.
Подставляем найденные значения:
$$y = -\frac{11}{9}(x - 9) - 5$$
$$y = -\frac{11}{9}x + 11 - 5$$
$$y = -\frac{11}{9}x + 6$$
Ответ: Уравнение касательной: $$y = -\frac{11}{9}x + 6$$.
Задача 0.20 a)
Составить уравнение касательной к графику функции $$g(x) = \frac{1}{3}x^3 - 2$$, которая параллельна прямой $$y = 9x - 1$$.
1. Найдем производную функции $$g(x)$$:
$$g'(x) = x^2$$
2. Угловой коэффициент прямой $$y = 9x - 1$$ равен 9. Так как касательная параллельна этой прямой, то угловой коэффициент касательной также равен 9.
$$g'(x) = 9$$
$$x^2 = 9$$
$$x = \pm 3$$
3. Найдем значения функции $$g(x)$$ в точках $$x = 3$$ и $$x = -3$$:
$$g(3) = \frac{1}{3}(3)^3 - 2 = \frac{1}{3}(27) - 2 = 9 - 2 = 7$$
$$g(-3) = \frac{1}{3}(-3)^3 - 2 = \frac{1}{3}(-27) - 2 = -9 - 2 = -11$$
Итак, точки касания: $$(3, 7)$$ и $$(-3, -11)$$.
4. Уравнение касательной имеет вид: $$y = g'(a)(x - a) + g(a)$$.
Для точки $$(3, 7)$$:
$$y = 9(x - 3) + 7$$
$$y = 9x - 27 + 7$$
$$y = 9x - 20$$
Для точки $$(-3, -11)$$:
$$y = 9(x + 3) - 11$$
$$y = 9x + 27 - 11$$
$$y = 9x + 16$$
Ответ: Уравнения касательных: $$y = 9x - 20$$ и $$y = 9x + 16$$.
Внимательно изучи эти примеры, и ты сможешь решить остальные задачи самостоятельно! Удачи!