Задача 119974. Геометрический смысл производной, касательная

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 84.1.1 Понятие о производной функции, геометрический смысл производной4.1.3 Уравнение касательной к графику функции

Прямая y=3x плюс 4 является касательной к графику функции y=3x в квадрате минус 3x плюс c. Найдите c.

В подтеме 31 задач
Разбор
Главная идея: Касание графика и прямой требует двух условий: равенство производной функции угловому коэффициенту касательной и совпадение координат точки на обоих графиках.

Касательная к графику функции должна в точке касания совпадать с графиком и иметь одинаковый наклон. Это даёт нам два условия.

Шаг 1: Найдём производную функции.

Для функции y=3x23x+cy = 3x^2 - 3x + c производная равна y=6x3y' = 6x - 3.

Шаг 2: Приравняем производную к угловому коэффициенту касательной.

Угловой коэффициент прямой y=3x+4y = 3x + 4 равен 3. В точке касания производная функции должна равняться этому коэффициенту: 6x3=36x - 3 = 3 6x=66x = 6 x=1x = 1

Это абсцисса точки касания.

Шаг 3: Приравняем значения функции и касательной в этой точке.

В точке x=1x = 1 график функции и касательная должны пересекаться в одной точке, то есть их значения совпадают: 31231+c=31+43 \cdot 1^2 - 3 \cdot 1 + c = 3 \cdot 1 + 4 33+c=73 - 3 + c = 7 c=7c = 7

Проверка: при c=7c = 7 функция имеет вид y=3x23x+7y = 3x^2 - 3x + 7, в точке x=1x = 1 её значение 33+7=73 - 3 + 7 = 7, а касательная в этой же точке даёт 3+4=73 + 4 = 7. Производная в точке x=1x = 1 равна 63=36 - 3 = 3, что совпадает с наклоном касательной.

Типичные ошибки

  • Использование только одного условия (например, только равенство производных), забывают приравнять сами значения функции и касательной
  • Ошибка в вычислении производной: забыли применить правило дифференцирования к каждому слагаемому
  • Неправильная подстановка найденного значения x в одно из уравнений либо в уравнение с ошибкой вычисления

Ещё задачи этой подтемы