Определение производной. геометрический и механический смысл производной. найти угол наклона касательной к графику функции f(x)=1/2 x^2 в точке с абсциссой x_0=1.

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Угол наклона касательной к графику функции f(x)=12x2f of x equals one-half x squared в точке с абсциссой x0=1x sub 0 equals 1 составляет 4545 raised to the composed with power. Шаг 1: Теоретические определения Определение производной Производной функции y=f(x)y equals f of x в точке x0x sub 0 называется предел отношения приращения функции Δydelta y к приращению аргумента Δxdelta x при Δx0delta x right arrow 0: f(x0)=limΔx0f(x0+Δx)f(x0)Δxf prime of open paren x sub 0 close paren equals limit over delta x right arrow 0 of the fraction with numerator f of open paren x sub 0 plus delta x close paren minus f of open paren x sub 0 close paren and denominator delta x end-fraction Геометрический смысл Значение производной функции в точке x0x sub 0 равно тангенсу угла наклона касательной, проведенной к графику функции в этой точке, относительно положительного направления оси Oxcap O x: k=tanα=f(x0)k equals tangent alpha equals f prime of open paren x sub 0 close parenМеханический смысл Если функция s(t)s open paren t close paren описывает закон перемещения материальной точки, то ее производная в момент времени tt является мгновенной скоростью: v(t)=s(t)v open paren t close paren equals s prime open paren t close parenШаг 2: Вычисление производной и угла наклона Для функции f(x)=12x2f of x equals one-half x squared и точки x0=1x sub 0 equals 1 выполним следующие действия:

  1. Найдем производную функции в общем виде, используя правило (xn)=nxn1open paren x to the n-th power close paren prime equals n x raised to the n minus 1 power:
    f(x)=(12x2)=122x=xf prime of x equals open paren one-half x squared close paren prime equals one-half center dot 2 x equals x Вычислим значение производной в заданной точке x0=1x sub 0 equals 1:
    f(1)=1f prime of 1 equals 1 Используя геометрический смысл, приравняем полученное значение к тангенсу угла наклона:
    tanα=1tangent alpha equals 1 Найдем угол αalpha:
    α=arctan(1)=45alpha equals arc tangent 1 equals 45 raised to the composed with power

Ответ: Угол наклона касательной равен 4545 raised to the composed with power (или π4the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction радиан). Хотите рассмотреть построение уравнения касательной для данной функции или решить задачу на физический смысл производной?

Форма ответа

Ваш аватар