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 изображены график функции y=f левая круглая скобка x правая круглая скобка и касательная к этому графику, проведённая в точке x_0= минус 3. Найдите значение производной функции g левая круглая скобка x правая круглая скобка =x в кубе плюс f левая круглая скобка x правая круглая скобка в точке x0.

В подтеме 31 задач
Разбор
Главная идея: Производная суммы равна сумме производных; значение производной в точке касания — это угловой коэффициент (тангенс угла наклона) касательной, который можно определить по графику.

Задача требует найти производную сложной функции в конкретной точке.

Шаг 1. Найдём производную функции g(x)g(x)

Дано g(x)=x3+f(x)g(x) = x^3 + f(x). По правилу суммы производных: g′(x)=3x2+f′(x)g'(x) = 3x^2 + f'(x)

Чтобы найти g′(x0)g'(x_0), нужны два слагаемых: значение 3x023x_0^2 и значение f′(x0)f'(x_0).

Шаг 2. Вычислим первое слагаемое

При x0=−3x_0 = -3: 3x02=3⋅(−3)2=3⋅9=273x_0^2 = 3 \cdot (-3)^2 = 3 \cdot 9 = 27

Шаг 3. Найдём f′(x0)f'(x_0) из геометрического смысла производной

Производная функции в точке касания равна угловому коэффициенту касательной: f′(x0)=kкасf'(x_0) = k_{\text{кас}}. Угловой коэффициент касательной — это тангенс угла наклона к оси абсцисс.

По рисунку касательная проходит через две точки, позволяя найти тангенс угла наклона. Из геометрии рисунка: при перемещении по касательной на 5 единиц вправо по оси xx происходит смещение на 1 единицу вниз по оси yy. Следовательно: f′(−3)=−15=−0,2f'(-3) = -\frac{1}{5} = -0,2

Шаг 4. Вычислим итоговое значение

g′(x0)=g′(−3)=27+(−0,2)=26,8g'(x_0) = g'(-3) = 27 + (-0,2) = 26,8

Типичные ошибки

  • Забывают, что производная функции x3x^3 даёт 3x23x^2, а не x2x^2, и неправильно вычисляют первое слагаемое
  • Путают знак углового коэффициента: если касательная наклонена вниз, то производная отрицательна
  • Неправильно вычисляют тангенс угла наклона, меняя местами изменение yy и изменение xx или не учитывая знак
Непонятно?

Похожие задачи