1-11 класс
  • 1-11 класс
  • 1 класс
  • 2 класс
  • 3 класс
  • 4 класс
  • 5 класс
  • 6 класс
  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
Выберите класс
Предметы
Мордкович (Баз и угл Ч2)
Упр.43.70 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)
Мордкович, Семенов
10 класс
Класс
10
Предмет
Алгебра
Автор
Мордкович, Семенов

Упр.43.70 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)

Задача
  1. Докажите, что касательная к параболе $$y=x^2$$ в точке $$x=a$$ делит пополам отрезок $$[0;a]$$ оси абсцисс. Рассмотрев чертёж к задаче, придумайте геометрический способ построения касательной к параболе. Обобщите этот результат и этот способ построения касательной на любую степенную функцию $$y=x^n$$, где $$n$$ — натуральное число, большее 2.
Подробный ответ

Пусть $$f(x)=x^2$$, а $$x=a$$ — абсцисса точки касания.

Найдём уравнение касательной:

$$f(a)=a^2,$$

$$f'(x)=(x^2)’=2x,\qquad f'(a)=2a.$$

Тогда

$$y=a^2+2a(x-a)=a^2+2ax-2a^2=2ax-a^2.$$

Найдём абсциссу точки пересечения касательной с осью $$x$$:

$$2ax-a^2=0,$$

$$2ax=a^2,$$

$$x=\frac{a^2}{2a}=\frac a2.$$

Значит, касательная пересекает ось абсцисс в точке с абсциссой $$\frac a2$$, то есть делит отрезок $$[0;a]$$ пополам.

Геометрический способ построения касательной: нужно взять на оси абсцисс середину отрезка $$[0;a]$$ и провести прямую через точку касания параболы и эту середину.

Обобщим результат для функции $$y=x^n$$, где $$n\in\mathbb N$$, $$n>2$$.

Пусть $$x=a$$ — абсцисса точки касания. Тогда

$$f(a)=a^n,$$

$$f'(x)=(x^n)’=nx^{n-1},\qquad f'(a)=na^{n-1}.$$

Уравнение касательной:

$$y=a^n+na^{n-1}(x-a)=a^n+na^{n-1}x-na^n.$$

Найдём точку пересечения с осью $$x$$:

$$a^n+na^{n-1}(x-a)=0,$$

$$na^{n-1}x=na^n-a^n,$$

$$x=\frac{a( n-1)}{n}.$$

Следовательно, касательная к графику $$y=x^n$$ в точке $$x=a$$ отсекает на оси абсцисс отрезок длины $$\frac{a}{n}$$ от точки с абсциссой $$a$$. Поэтому для построения касательной достаточно на оси абсцисс отложить от точки $$a$$ влево отрезок длины $$\frac{a}{n}$$ и провести прямую через эту точку и точку касания.

Ответ

Для $$y=x^2$$ касательная в точке $$x=a$$ пересекает ось $$x$$ в точке $$x=\frac a2$$, то есть делит отрезок $$[0;a]$$ пополам. Для $$y=x^n$$, $$n>2$$, касательная пересекает ось $$x$$ в точке $$x=\frac{(n-1)a}{n}$$, отсекая от точки $$a$$ отрезок длины $$\frac{a}{n}$$.

Иллюстрация к решению «Упр.43.70 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)», 1
Иллюстрация к решению «Упр.43.70 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)», 4



Общая оценка
3.5 / 5
Другие учебники
Другие предметы