До змісту

ГДЗ до вправи 38.12 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 38.12

Доведіть, що будь-яка дотична до графіка функції ff утворює гострий кут з додатним напрямом осі абсцис:

1) f(x)=x5+2x−8f(x) = x^5 + 2x - 8;

2) f(x)=41−xf(x) = \frac{4}{1 - x}.

Розв'язок вправи № 38.12

Коротке рішення

Кут α\alpha гострий, якщо tg α>0\text{tg } \alpha > 0. Оскільки f′(x)=tg αf'(x) = \text{tg } \alpha, потрібно довести, що f′(x)>0f'(x) > 0 на всій області визначення.

1) f(x)=x5+2x−8⇒f′(x)=5x4+2f(x) = x^5 + 2x - 8 \Rightarrow f'(x) = 5x^4 + 2. Оскільки x4≥0x^4 \ge 0, то 5x4+2≥25x^4 + 2 \ge 2, отже f′(x)>0f'(x) > 0 для будь-якого xx. Доведено.


2) f(x)=41−x=4(1−x)−1⇒f′(x)=4⋅(−1)(1−x)−2⋅(−1)=4(1−x)2f(x) = \frac{4}{1 - x} = 4(1 - x)^{-1} \Rightarrow f'(x) = 4 \cdot (-1)(1 - x)^{-2} \cdot (-1) = \frac{4}{(1 - x)^2}. Оскільки (1−x)2>0(1 - x)^2 > 0 при x≠1x \ne 1, то 4(1−x)2>0\frac{4}{(1 - x)^2} > 0. Доведено.


Детальне рішення

Ключ до розв'язання: Доведення того, що кут α\alpha є гострим, зводиться до аналізу знака похідної функції. Якщо f′(x)>0f'(x) > 0, то tg α>0\text{tg } \alpha > 0, що відповідає гострому куту нахилу дотичної (0∘<α<90∘0^\circ < \alpha < 90^\circ). Теорія: Похідна та її геометричний зміст.

  • У першому пункті парний степінь аргументу x4x^4 забезпечує невід'ємність першого доданка, а додавання числа 2 робить суму суворо додатною.
  • У другому пункті ми застосували правило диференціювання складеної функції. Отриманий вираз є дробом з додатним чисельником та знаменником у квадраті, що гарантує додатність похідної на всій області визначення.

Популярне у 10 класі