Вопрос:

10. Найдите наибольший из возможных углов, образованных с положительным направлением оси абсцисс касательной к графику функции f(x)= -16/3 x³ -8x² -3x +6.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Угол наклона касательной к графику функции с положительным направлением оси абсцисс определяется значением производной в точке касания. Тангенс угла наклона $$\alpha$$ равен $$f'(x)$$.

Найдем производную функции $$f(x) = -\frac{16}{3}x^3 - 8x^2 - 3x + 6$$:

$$f'(x) = \frac{d}{dx}\left(-\frac{16}{3}x^3\right) - \frac{d}{dx}(8x^2) - \frac{d}{dx}(3x) + \frac{d}{dx}(6)$$

$$f'(x) = -\frac{16}{3} \cdot 3x^2 - 8 \cdot 2x - 3 + 0$$

$$f'(x) = -16x^2 - 16x - 3$$.

Мы хотим найти наибольший угол. Угол наклона будет наибольшим, когда значение $$f'(x)$$ (тангенс угла) будет наибольшим. Функция $$f'(x) = -16x^2 - 16x - 3$$ является квадратичной функцией, ветви которой направлены вниз (так как коэффициент при $$x^2$$ отрицательный).

Максимальное значение квадратичной функции достигается в вершине параболы. Абсцисса вершины параболы $$x_в$$ находится по формуле $$x_в = -\frac{b}{2a}$$.

В нашем случае $$a = -16$$ и $$b = -16$$.

$$x_в = -\frac{-16}{2 \cdot (-16)} = -\frac{-16}{-32} = -\frac{1}{2}$$.

Теперь найдем максимальное значение $$f'(x)$$, подставив $$x = -\frac{1}{2}$$ в выражение для $$f'(x)$$:

$$f'\left(-\frac{1}{2}\right) = -16\left(-\frac{1}{2}\right)^2 - 16\left(-\frac{1}{2}\right) - 3$$

$$f'\left(-\frac{1}{2}\right) = -16\left(\frac{1}{4}\right) + 8 - 3$$

$$f'\left(-\frac{1}{2}\right) = -4 + 8 - 3$$

$$f'\left(-\frac{1}{2}\right) = 1$$.

Таким образом, максимальное значение тангенса угла наклона равно 1. Угол, тангенс которого равен 1, равен 45 градусам (или $$\frac{\pi}{4}$$ радиан).

Ответ: 45°

ГДЗ по фото 📸

Похожие