Задание 8 ЕГЭ, математика (профиль): 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

На рисунке изображён график функции  y = f левая круглая скобка x правая круглая скобка и касательная к нему в точке с абсциссой x0. Найдите значение производной функции  f левая круглая скобка x правая круглая скобка в точке x0.

В подтеме 31 задач
Разбор
Главная идея: Производная в точке равна тангенсу угла наклона касательной к оси абсцисс; для линии, идущей вниз, этот тангенс отрицателен и вычисляется как отношение вертикального смещения к горизонтальному со знаком минус.

Производная функции в точке касания численно равна угловому коэффициенту касательной, который определяется через тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс.

Для вычисления углового коэффициента построим прямоугольный треугольник. Возьмём на касательной две удобные точки: A(−2;−9)A(-2; -9) и C(−5;−3)C(-5; -3). Проведём горизонтальную и вертикальную линии через эти точки, получив третью вершину треугольника B(−2;−3)B(-2; -3).

В этом треугольнике:

  • вертикальный катет (изменение yy): ∣AB∣=∣−9−(−3)∣=6|AB| = |-9 - (-3)| = 6
  • горизонтальный катет (изменение xx): ∣BC∣=∣−2−(−5)∣=3|BC| = |-2 - (-5)| = 3

Касательная направлена вниз слева направо, поэтому угол наклона к оси абсцисс тупой. Значение тангенса такого угла можно найти через смежный острый угол ∠ACB\angle ACB: tan⁡(180°−∠ACB)=−tan⁡(∠ACB)=−противолежащий катетприлежащий катет=−ABBC=−63=−2\tan(180° - \angle ACB) = -\tan(\angle ACB) = -\frac{\text{противолежащий катет}}{\text{прилежащий катет}} = -\frac{AB}{BC} = -\frac{6}{3} = -2

Следовательно, f′(x0)=−2f'(x_0) = -2.

Типичные ошибки

  • Забыть про знак минус при вычислении — взять просто отношение катетов без учёта направления линии
  • Перепутать порядок катетов в дроби или неправильно определить, какое расстояние вертикальное, а какое горизонтальное
  • Использовать координаты точек некорректно, неверно вычислив разности координат
Непонятно?

Похожие задачи