Загрузка
45.000

Приложения производной ИТ 1

Если через точку $$A(0;3)$$ к кривой $$y=2x-3x^2+1$$ провести касательные, то утроенное произведение абсцисс точек касания будет равно:

  1. Уравнение касательной к графику функции $$y=f(x)$$ в точке с координатами $$(x_0; f(x_0))$$: 
    $$y=f(x_0)+f'(x_0)(x-x_0)$$. 
  2. Правила дифференцирования:
    $$(k\cdot f(x))'=k\cdot f'(x)$$, где $$k$$– число;
    $$(u+v)'=u'+v'$$, где $$u=f_1(x)$$, $$v=f_2(x)$$. 
  3. Производные:
    $$a'=0$$;
    $$x'=1$$;
    $$(x^a)'=\alpha\cdot x^{a-1}$$.
  1. Запишем значение функции в точке $$x_{0}$$:
    $$f(x_0)=2x_0-3x^2_0+1$$. 
  2. Найдем производную функции:
    $$y'=(2x)'-(3x^2)'+1'$$, $$y'=2-6x$$. 
  3. Запишем значение производной функции в точке $$x_0$$:
    $$f'(x_0)=2-6x_0$$. 
  4. Запишем уравнение касательной к графику функции в точке $$x_0$$:
    $$y=2x_0-3^2_0+1+(2-6x_0)(x-x_0)$$,
    $$y=2x_0-3x^2_0+1+2x-2x_0-6x_0x+6x^2_0$$,
    $$y=1+2x-6x_0\cdot x+3x^2_0$$. 
  5. Так как касательная проходит через точку $$A(0; 3)$$, то получим:
    $$3=1+2\cdot 0-6x_0\cdot 0+3x^2_0$$, $$3x^2_0=2$$, откуда $$x_0=\pm\sqrt{\frac{2}{3}}$$. 
  6. Найдем утроенное произведение абсцисс точек касания:
    $$-3\cdot \sqrt{\frac{2}{3}}\cdot \sqrt{\frac{2}{3}}=-2$$.

Если точка $$A(a;b)$$ принадлежит графику функции $$y=f(x)$$, то верно, что $$f(a)=b$$.

Введите ответ в поле

Уравнение касательной, проведенной к графику функции $$f(x)=(x-1)^3-2x$$ в точке $$x_0=1$$, имеет вид:

  1. Уравнение касательной к графику функции $$y=f(x)$$ в точке с координатами $$(x_0; f(x_0))$$:
    $$y=f(x_0)+f'(x_0)(x-x_0)$$. 
  2. Правила дифференцирования:
    $$(k\cdot f(x))'=k\cdot f'(x)$$, где $$k$$ – число;
    $$(u+v)'=u'+v'$$, где $$u=f_1(x)$$, $$v=f_2(x)$$. 
  3. Производные: 
    $$a'=0$$; $$x'=1$$; $$(x^a)'=\alpha\cdot x^{a-1}$$. 
  4. Формула сокращенного умножения:
    $$(a-b)^3=a^3-3a^2b+3ab^2-b^3$$.
  1. Найдем значение функции в точке $$x_{0}=1$$:
    $$f(x_0)=(1-1) ^3-2\cdot 1=-2$$. 
  2. Найдем производную функции:
    $$f'(x)=3(x-1)^2(x-1)'-2$$, $$f'(x)=3(x-1)^2-2$$. 
  3. Найдем значение производной функции в точке $$x_0=1$$:
    $$f'(x_0)=0-2=-2$$. 
  4. Запишем уравнение касательной к графику функции в точке $$x_0$$:
     $$y=-2-2(x-1)$$, $$y=-2x$$.
Необходимо различать записи:
    1) $$f(x_0)$$ – значение функции в точке $$x_0$$;
    2) $$f'(x_0)$$ – значение производной функции в точке $$x_0$$.
Выберите один из вариантов

Если $$f(x)=x^2\sin{x}$$, то значение выражения $$f'\left ( \frac{\pi}{2} \right )$$ равно:

  1. Правило дифференцирования:
    $$(u\cdot v)'=u'\cdot v+u\cdot v'$$, где $$u$$ и $$v$$ – функции. 
  2. Производные элементарных функций:
    $$(x^a)'=\alpha\cdot x^{a-1}$$;
    $$(\sin{x})'=\cos{x}$$.
  1. Найдем производную произведения:
    $$f'(x)=(x^2)'\sin{x}+x^2(\sin{x})'$$,
    $$f'(x)=2x\sin{x}+x^2\cos{x}$$. 
  2. Найдем значение производной в указанной точке:
    $$f'\left ( \frac{\pi}{2} \right )=\frac{2\pi}{2}\sin\frac{\pi}{2}+\left ( \frac{\pi}{2} \right )^2\cos\frac{\pi}{2}$$,
    $$f'\left ( \frac{\pi}{2} \right )=\pi\cdot1+\left ( \frac{\pi}{2} \right )^2\cdot 0=\pi$$.
Различайте записи:
  1. $$(u\cdot v)'= u'v+uv'$$, где $$u$$ и $$v$$ – функции; 
  2. $$(k\cdot v)'= kv'$$, где $$k$$– число, а $$v$$ – функция.
Выберите один из вариантов

Значение производной функции $$f(x)=5x^5-\frac{x}{5}-\frac{5}{x}+5$$ в точке $$x=-1$$ равно:

  1. Правила дифференцирования: 
    1) $$(k\cdot f(x))'=k\cdot f'(x)$$, где $$k$$– число;
    2) $$(u+v)'=u'+v'$$, где $$u=f_1(x)$$, $$v=f_2(x)$$. 
  2. Производные функций:
    $$a'=0$$; $$x'=1$$;
    $$(x^a)'=\alpha\cdot x^{a-1}$$;
    $$\left ( \frac{1}{x}\right )'=-\frac{1}{x^2}$$.
  1. Запишем производную суммы:

    $$f'(x)=(5x^5)'-\left ( \frac{x}{5} \right )'-\left ( \frac{5}{x} \right )'+5'$$.
  2. Вынесем за знаки производных постоянные множители:
    $$f'(x)=5(x^5)'-\frac{1}{5}(x)'-5\left ( \frac{1}{x} \right )'+5'$$
    .
  3. Применим правила нахождения производных функций: 
    $$f'(x)=5\cdot 5x^{5-1}-\frac{1}{5}\cdot 1-5\left ( -\frac{1}{x^2} \right )+0$$, 
    $$f'(x)=25x^4-\frac{1}{5}+\frac{5}{x^2}$$.
  4. Найдем значение производной в точке $$-1$$
    $$f'(-1)=25-0,2+5=29,8$$.

Постоянный множитель (число) можно выносить за знак производной.

Введите ответ в поле

Если $$f(x)=\sqrt[3]{x}\cdot x^3$$, то среднее арифметическое корней (или корень, если он единственный) уравнения $$3f'(x) = 10f(x)$$ равно:

  1. Производная степенной функции: 
    $$(x^a)'=\alpha\cdot x^{a-1}$$.
  2. Свойство степеней: 
    $$a^n\cdot a^m=a^{n+m}$$.
  1. Запишем функцию в виде:
    $$f(x)=x^{\frac{1}{3}}\cdot x^3=x^{\frac{10}{3}}$$. 
  2. Найдем ее производную:
    $$f'(x)=\frac{10}{3}x^{\frac{7}{3}}$$. 
  3. Решим уравнение $$3f'(x)=10f(x)$$:
    $$3\cdot \frac{10}{3}x^{\frac{7}{3}}=10x^{\frac{10}{3}}$$,
    $$x^{\frac{7}{3}}=x^{\frac{10}{3}}$$,
    $$x^7=x^{10}$$, $$x^{10}-x^7=0$$,
    $$x^7(x^3-1)=0$$, откуда $$x=0$$ или $$x=1$$. 
  4. Найдем среднее арифметическое корней уравнения:
    $$(0+1): 2=0,5$$.
Сравните:
    1) $$2^{2}x=2^{3}$$, $$x=2$$ (обе части равенства разделили на число $$2^{2}$$); 
    2) $$2x^{2}=x^{3}$$, $$2x^{2}-x^{3}=0$$, $$x^{2}(2-x)=0$$, откуда $$x=0$$ или $$x=2$$ (обе части равенства делить на $$x^{2}$$ нельзя, так как потеряем корень уравнения $$x=0$$).
Введите ответ в поле

Если касательная к графику функции $$y=3-2x^3+5x$$ наклонена к положительному направлению оси абсцисс под углом $$135^{\circ}$$, то сумма ординат точек касания равна:

  1. Если $$\alpha$$ – угол между касательной и положительным направлением оси $$Ox$$, а $$x_0$$ – абсцисса точки касания, то угловой коэффициент касательной равен:
    $$k=\textrm{tg}\alpha=f'(x_0)$$. 
  2. Производные:
    $$a'=0$$; $$x'=1$$; $$(x^a)'=\alpha\cdot x^{a-1}$$.
  1. Найдем производную функции:
    $$y'=3'-(2x^3)'+(5x)'$$, $$y'=-6x^2+5$$. 
  2. Запишем значение производной в точке касания $$(x_0; f(x_0))$$:
    $$f'(x_0)=-6x^2_0+5$$. 
  3. Решим уравнение $$f'(x_0)=\textrm{tg}\alpha$$:
    $$-6x^2_0+5=\textrm{tg}135^{\circ}$$,
    $$-6x^2_0+5=\textrm{tg}(180^{\circ}-45^{\circ})$$,
    $$-6x^2_0+5=\textrm{tg}(-45^{\circ})$$,
    $$-6x^2_0+5=-1$$, $$6x^2_0=6$$,
    $$x^2_0=1$$, откуда $$x_0=1$$ или $$x_0=-1$$. 
  4. Найдем сумму ординат точек касания:
    $$f(1)=3-2+5=6$$, $$f(-1)=3+2-5=0$$, $$f(1)+f(-1)=6+0=6$$.

Справедливо равенство: 

$$\textrm{tg}(\alpha \pm 180^{\circ}\cdot n) = \textrm{tg}\alpha$$, где $$n\in \textrm{Z}$$.

Введите ответ в поле

Если $$y=\frac{\sqrt{x}}{5-x}$$, то значение выражения $$y\cdot y'$$ в точке $$x_0=4$$ равно:

  1. Правило дифференцирования:
    $$\left ( \frac{u}{v} \right )'=\frac{u'v-uv'}{v^2}$$, где $$u$$ и $$v$$ – функции. 
  2. Производные элементарных функций:
    $$a'=0$$, $$x'=1$$;
    $$\left ( \sqrt{x} \right )'=\frac{1}{2\sqrt{x}}$$.
  1. Найдем производную частного:
    $$y'=\frac{\left ( \sqrt{x} \right )'(5-x)-\sqrt{x}(5-x)'}{(5-x)^2}$$,
    $$y'=\frac{\frac{1}{2\sqrt{x}}\cdot (5-x)-\sqrt{x}\cdot (-1)}{(5-x)^2}$$,
    $$y'= \frac{\frac{5-x}{2\sqrt{x}}+\sqrt{x}}{(5-x)^2}$$,
    $$y'= \frac{\frac{5-x+2x}{2\sqrt{x}}}{(5-x)^2}$$,
    $$y'= \frac{x+5}{2\sqrt{x}(5-x)^2}$$. 
  2. Найдем произведение:
    $$y\cdot y'=\frac{\sqrt{x}}{5-x}\cdot \frac{x+5}{2\sqrt{x}(5-x)^2}$$,
    $$y\cdot y'=\frac{x+5}{2(5-x)^3}$$. 
  3. Найдем значение выражения $$y\cdot y'$$ в точке $$x_0=4$$:
    $$\frac{4+5}{2(5-4)^3}=\frac{9}{2}=4,5$$.
Сравните:
  1. $$(5-x)'=5'-x'=0-1=-1$$; 
  2. $$(5\cdot x)'=5\cdot x'=5\cdot 1=5$$.
Введите ответ в поле

Если $$f(x)=\frac{2x+5}{5-2x}$$, то значение выражения $$0,2f'(0)$$ равно:

  1. Правила дифференцирования:
    $$(k\cdot f(x))'=k\cdot f'(x)$$, где $$k$$ – число;
    $$(u+v)'=u'+v'$$, где $$u=f_1(x)$$, $$v=f_2(x)$$;
    $$(\frac{u}{v})'=\frac{u'v-uv'}{v^2}$$, где $$u=f_1(x)$$, $$v=f_2(x)$$. 
  2. Производные:
    $$a'=0$$; $$x'=1$$.
  1. Найдем производную функции:
    $$f^{'}(x)=\frac{(2x+5)^{'}\cdot (5-2x)-(2x+5)\cdot (5-2x)^{'}}{(5-2x)^{2}}$$,
    $$f^{'}(x)=\frac{2\cdot (5-2x)-(2x+5)\cdot (-2)}{(5-2x)^2}$$,
    $$f^{'}(x)=\frac{10-4x+4x+10}{(5-2x)^2}$$,
    $$f^{'}(x)=\frac{20}{(5-2x)^2}$$. 
  2. Найдем значение выражения $$0,2f'(0)$$:
    $$0,2f'(0)=\frac{1}{5}\cdot \frac{20}{25}=0,16$$.
Необходимо различать записи:
    1) $$f(x_0)$$ – значение функции в точке $$x_{0}$$; 
    2) $$f'(x_0)$$ – значение производной функции в точке $$x_{0}$$.
Введите ответ в поле

Разность наибольшего и наименьшего значений производной функции $$y=3\sin\frac{x}{2}\cos\frac{x}{2}$$ равна:

  1. Формула двойного аргумента: 
    $$\sin 2x=2\sin x\cos x$$.
  2. Производная тригонометрической функции: 
    $$(\sin x)'=\cos x$$.
  1. Преобразуем функцию:
    $$y=3\cdot \frac{1}{2}\cdot 2\sin\frac{x}{2}\cos\frac{x}{2}$$,
    $$y=\frac{3}{2}\sin x$$.
  2. Найдем производную функции:
    $$y'=1, 5(\sin x)'=1, 5\cos x$$. 
  3. Так как $$-1\leq \cos x\leq 1$$, а $$-1, 5\leq 1, 5\cos x\leq 1, 5$$, то $$1, 5$$ – наибольшее, а $$-1, 5$$ – наименьшее значения производной.
    Тогда: $$1, 5-(-1, 5)=3$$.

Различайте значения производной и значения функции.

Введите ответ в поле
Значение производной функции $$f(x)=\frac{2\sqrt{x} -3}{x^3}$$ в точке $$x=1$$ равно:
  1. Определение степени:
    $$a^{-n}=\frac{1}{a^n}$$; $$a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{m}$$. 
  2. Свойство степеней:
     $$\frac{a^n}{a^m}=a^{n-m}$$. 
  3. Правила дифференцирования:
    $$(k\cdot f(x))'=k\cdot f'(x)$$, где $$k$$– число;
    $$(u+v)'=u'+v'$$, где $$u=f_1(x)$$, $$v=f_2(x)$$. 
  4. Производная степенной функции:
     $$(x^a)'=\alpha\cdot x^{\alpha-1}$$.
  1. Запишем функцию в виде:
    $$f(x)=\frac{2\sqrt{x}}{x^3}-\frac{3}{x^3}$$,
    $$f(x)=2x^{-\frac{5}{2}}-3x^{-3}$$. 
  2. Найдем производную суммы:
    $$f'(x)=\left ( 2x^{-\frac{5}{2}} \right )'-(3x^{-3})'$$,
    $$f'(x)=2\cdot \left ( -\frac{5}{2} \right )x^{-\frac{5}{2}-1}-3\cdot (-3)x^{-3-1}$$,
    $$f'(x)=-5x^{-\frac{7}{2}}+9x^{-4}$$,
    $$f'(x)=-\frac{5}{\sqrt{x^{7}}}+\frac{9}{x^{4}}$$. 
  3. Тогда, $$f'(1)=-5+9=4$$.

Функцию представили в виде суммы элементарных функций, выполнив почленное деление числителя дроби на ее знаменатель.

Введите ответ в поле