Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Deriválás, érintők

367
Hogyan kell megoldani ezt a feladatot?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Matematika

Válaszok

2
Az érintők párhuzamosak az \(y = 2x\) egyenessel, akkor az érintő meredeksége azonos lesz \(2\) értékével. Ahhoz, hogy megtaláljuk az érintő egyenletét, először számítsuk ki az \(f(x)\) függvény deriváltját.

\[
f(x) = \frac{{x^2 - 2}}{{x + 1}}
\]

A deriváltat a hányados szabályával számolhatjuk ki:

\[
f'(x) = \frac{{(2x)(x + 1) - (x^2 - 2)(1)}}{{(x + 1)^2}}
\]

Egyszerűsítve:

\[
f'(x) = \frac{{2x^2 + 2x - x^2 + 2}}{{(x + 1)^2}}
= \frac{{x^2 + 2x + 2}}{{(x + 1)^2}}
\]

Az érintő meredeksége az \(f'(x)\) függvény értéke lesz. Tehát:

\[
f'(x) = 2
\]

\[
\frac{{x^2 + 2x + 2}}{{(x + 1)^2}} = 2
\]

\[
x^2 + 2x + 2 = 2(x + 1)^2
\]

\[
x^2 + 2x + 2 = 2(x^2 + 2x + 1)
\]

\[
x^2 + 2x + 2 = 2x^2 + 4x + 2
\]

\[
x^2 - 2x = 0
\]

\[
x(x - 2) = 0
\]

Ebből következik, hogy \(x = 0\) vagy \(x = 2\). Tehát az érintők helye az \(x = 0\) és az \(x = 2\) pontok lesznek a grafikonon.

Az érintő egyenletét meghatározhatjuk a pontokban az \(f(x)\) függvény értékeivel. Először számoljuk ki \(f(0)\)-t:

\[
f(0) = \frac{{0^2 - 2}}{{0 + 1}} = -2
\]

A második pontban számoljuk ki \(f(2)\)-t:

\[
f(2) = \frac{{2^2 - 2}}{{2 + 1}} = \frac{2}{3}
\]

Tehát az érintők a \((0, -2)\) és a \((2, \frac{2}{3})\) pontokban érintik a grafikont.

Az érintő egyenlete a pont-szakaszformában felírva a következő lesz:

\[
y - y_0 = m(x - x_0)
\]

ahol \(m\) az érintő meredeksége, \(x_0\) és \(y_0\) pedig az érintőn áthaladó pont.
Az érintő egyenletét a \((0, -2)\) pontban így határozhatjuk meg:

\[y - y_0 = m(x - x_0)\]

Ahol \(m\) az érintő meredeksége, és \(x_0\) és \(y_0\) a pont koordinátái. Az adott feladatban azt keresjük, hogy az érintő párhuzamos az \(y = 2x\) egyenessel, vagyis az érintő meredeksége \(m = 2\). Tehát:

\[y + 2 = 2(x - 0)\]

Egyszerűsítve:

\[y + 2 = 2x\]

\[y = 2x - 2\]

Így az érintő egyenlete: \(y = 2x - 2\).
-4

ISU is hasonló gondolatmenettel járhatott el. Ugyan nehezen olvasható ISU képletei a 7-es aposztrof jeleinek hiánya miatt. Én nem tartok igényt a megoldáshoz tartozó pontokért. Én csak olvashatóbbá teszem ISU képleteit.
Legyen tehát a függvény definíciója a következő: `f: RR\\{-1}->RR`, `f(x)=frac{x^2-2}{x+1}`.
`f': RR\\{-1}->RR`, `f'(x)=frac{x^2+2x+2}{(x+1)^2}`.

A görbe érintőjének áltlános egyenlete a `P(xi; f(xi))` pontban: `y=f'(xi)*(x-xi)+f(xi)`
Azt kell megvizsgálni, hogy létezik-e olyan `(xi, eta)` (`xi, eta in RR`) páros, hogy
`f'(xi)*(x-xi)+f(xi)-2x-eta=0`. Először `(f'(xi)-2)x=0` esetet vizsgálva adódik, hogy
`frac{1}{(xi+1)^2}-1=0`, azaz `xi_1=-2` és `xi_2=0` lehetőségeket.
Azaz `xi=-2` esetén `2x+2` egyenes egyenletére jutunk, míg `xi=0` esetén `2x-2` egyenes egyenlete a megoldás. Értelemszerűen `eta_1=2` és `eta_2=-2` eseteire kell gondolni.
Módosítva: 2 éve
3