Matematik Origo 4, 2023
MO
Matematik Origo 4, 2023 Visa detaljer
2. Deriveringsregler
Fortsätt till nästa delkapitel

Uppgift 2212 Sida 75

Tangentens lutning är den derivata av kurvan utvärderad vid x=1. Använd kedjeregeln.

y=-16x+20/5e^2

Övning ger färdighet
Låt oss betrakta tangentlinjen till kurvan skriven i k-form. y = kx+m Konstanten k är lika med derivatan av kurvan vid x=1. Låt oss börja med att hitta y'. Det kan vi göra genom att använda kedjeregeln. y = 0.8e^(-2x^2) ⇓ Inre function: g(x) = -2x^2 Yttre function: f(x) = 0.8e^x Nästa steg är att hitta derivatan av y genom att använda kedjeregeln. y = f(g(x)) ⇒ y' = f'(g(x))* g'(x) Vi har att f'(x) = 0.8e^x och g'(x) = -4x. Dessutom är f'(g(x)) = 0.8e^(-2x^2). Låt oss ersätta alla dessa uttryck för att skriva regeln för y'. Efter det kommer vi att utvärdera derivatan vid x=1.
y' = f'(g(x))* g'(x)
y' = 0.8e^(-2x^2)( -4x)
y' = -3.2xe^(-2x^2)
Sätt in 1=x och förenkla
y'( 1) = -3.2* 1* e^(-2* 1^2)
y'(1) = -3.2e^(-2)
y'(1) = -3.2/e^2
Som vi nämnde, är y'(1)=k. Därför känner vi redan till tangentlinjens lutning. y = -3.2/e^2x+m Eftersom tangenten och kurvan skär varandra vid x=1, har båda samma y-värde. Låt oss hitta y-koordinaten för beröringspunkten genom att utvärdera kurvan vid x=1.
y = 0.8e^(-2x^2)
y = 0.8e^(-2* 1^2)
y = 0.8e^(-2)
Beröringspunkten är (1,0.8e^(-2)). Låt oss ersätta dessa koordinater i tangentlinjen för att hitta värdet på m.
y = -3.2/e^2x+m
0.8e^(-2) = -3.2/e^2* 1+m
Lös ut m

Neutralelementslagen för multiplikation

0.8e^(-2) = -3.2/e^2 + m
0.8/e^2 = -3.2/e^2 + m
0.8/e^2 + 3.2/e^2 = m
4/e^2 = m
m = 4/e^2
Slutligen kan vi skriva ekvationen för tangentlinjen.
y = -3.2/e^2x+m
y = -3.2/e^2x+ 4/e^2
y = -16/5e^2x+20/5e^2
y = -16/5e^2x+20/5e^2
y = -16x + 20/5e^2