Присоединиться

10–11 класс·базовый уровень

Уравнение касательной к графику функции f(x) = x² − 4x + 5 в точке x₀ = 4

Условие

Составьте уравнение касательной к графику функции f(x)=x2−4x+5f(x) = x^2 - 4x + 5 в точке с абсциссой x0=4x_0 = 4 и запишите его в виде y=kx+by = kx + b.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Вспоминаем формулу касательной

    Касательная к графику функции y=f(x)y = f(x) в точке с абсциссой x0x_0 задаётся формулой

    y=f(x0)+f′(x0) (x−x0).y = f(x_0) + f'(x_0)\,(x - x_0).

    Здесь два разных числа, и оба берутся в одной и той же точке x0=4x_0 = 4:

    • f(x0)f(x_0) — ордината точки касания (где касательная «прилипает» к графику);
    • f′(x0)f'(x_0) — угловой коэффициент kk, то есть наклон прямой.

    Значит, план решения: найти f(4)f(4), найти f′(x)f'(x), вычислить f′(4)f'(4), подставить всё в формулу и раскрыть скобки.

  2. Шаг 2. Находим точку касания

    Подставляем x0=4x_0 = 4 в саму функцию:

    f(4)=42−4⋅4+5=16−16+5=5.f(4) = 4^2 - 4\cdot 4 + 5 = 16 - 16 + 5 = 5.

    Точка касания — (4; 5)(4;\,5). Это уже полезный промежуточный результат: какое бы уравнение вы ни получили в конце, координаты (4; 5)(4;\,5) обязаны в него подойти. Если после всех преобразований при x=4x = 4 получится не 55 — где-то арифметическая ошибка.

Осталось ещё 3 шага

  1. Шаг 3. Находим производную и угловой коэффициент

  2. Шаг 4. Подставляем в формулу и приводим к виду y = kx + b

  3. Шаг 5. Проверка: касание должно быть в одной точке

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Путают f(x0)f(x_0) и f′(x0)f'(x_0): угловой коэффициент здесь 44, а 55 — это ордината точки касания, а не наклон.

  • Пишут y=f′(x0)⋅x+f(x0)y = f'(x_0)\cdot x + f(x_0), то есть y=4x+5y = 4x + 5: теряется сдвиг (x−x0)(x - x_0).

  • Ошибаются со знаком при раскрытии скобок: 4(x−4)=4x−164(x-4) = 4x - 16, поэтому b=5−16=−11b = 5 - 16 = -11, а не +21+21.

  • Подставляют в формулу не число f′(x0)f'(x_0), а всю функцию f′(x)f'(x): получается y=5+(2x−4)(x−4)y = 5 + (2x-4)(x-4) — это парабола, а не прямая.

  • Забывают, что (5)′=0(5)' = 0, и получают производную 2x−4+52x - 4 + 5.

Другие задачи по теме «Производная»