Тема 8. Взаимосвязь функции и ее производной
8.01 Взаимосвязь функции и ее производной
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела взаимосвязь функции и ее производной
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#73992

На рисунке изображен график функции y = f(x).  Прямая, проходящая через начало координат, касается графика этой функции в точке с абсциссой 5. Найдите значение производной функции в точке x0 = 5.

xyy14610= f(x)

Источники: Сборник И.В. Ященко 2024 г. Вариант 35

Показать ответ и решение

Так как прямая проходит через начало координат, то она задается уравнением y = kx.  Заметим, что она проходит через точку с координатами (5;−1).  Следовательно,

− 1= 5k  ⇔   k =− 0,2

Значение производной функции в точке касания равно угловому коэффициенту касательной. Тогда получаем

f′(5)= k = −0,2

xyy14610= f(x)

Ответ: -0,2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#73991

На рисунке изображен график функции y = f(x).  Прямая, проходящая через начало координат, касается графика этой функции в точке с абсциссой -4. Найдите значение производной функции в точке x0 = − 4.

xyy110 =f(x)

Источники: Сборник И.В. Ященко 2024 г. Вариант 36

Показать ответ и решение

Так как прямая проходит через начало координат, то она задается уравнением y = kx.  Заметим, что она проходит через точку с координатами (−4;3).  Следовательно,

3= − 4k   ⇔   k = −0,75

Значение производной функции в точке касания равно угловому коэффициенту касательной. Тогда получаем

f ′(−4)= k = − 0,75

xyy110 =f(x)

Ответ: -0,75

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#27109

Прямая y =6x +7  параллельна касательной к графику функции g = x2− 5x+ 6.  Найдите абсциссу точки касания.

Показать ответ и решение

Поскольку касательная параллельна прямой y =6x +7,  то уравнение касательной имеет вид y = 6x+ c,  где c∈ ℝ.  Поскольку прямая является касательной, то это может быть, только если функции совпадают. Но при этом решение может быть только одно, то есть должно получиться уравнение, дискриминант которого равен 0:

pict

Однако если квадратное уравнение имеет D = 0,  то его корень равен

     b     −11
x= − 2a= − 2⋅1 = 5,5

Зто значение и есть абсцисса точки касания.

Ответ: 5,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#22945

Прямая y =− 3x+ 8  параллельна касательной к графику функции     2
y = x + 7x− 6.  Найдите абциссу точки касания.

Показать ответ и решение

Пусть x0  — абцисса точки касания. Тогда угловой коэффициент касательной в точке x0  равен значению производной в этой точке. Найдём производную функции f(x)  в точке x0 :

 ′     (2       )′
f (x) = x  +7x − 6 = 2x+ 7
      f′(x0)= 2x0+ 7

Если прямые параллельны, то их угловые коэффициенты равны, значит,

−3 = 2x0+7   ⇔   x0 = −5
Ответ: -5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#27110

Прямая y =− 5x+ 6  является касательной к графику функции 28x2+ 23x+ c.  Найдите c.

Показать ответ и решение

Способ 1.

Прямая и парабола касаются, если их функции совпадают только в одной точке. Нужно приравнять функции, тогда получится квадратное уравнение, которое будет иметь один корень при нулевом дискриминанте:

pict

Способ 2.

В точке касания значения функций и их производных равны:

pict

Чтобы найти c,  подставим x =− 0,5  в квадратное уравнение:

pict
Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#20861

На рисунке изображён график дифференцируемой функции y = f(x)  и отмечены восемь точек на оси абсцисс: x1,  x2,  x3,  x4,  x5,  x6,  x7,  x8.  В скольких из этих точек производная функции f(x)  положительна?

PIC

Показать ответ и решение

Производная функции в точке положительна, если функция в этой точке возрастает. Значит,  ′
f(x)> 0  в точках x1,  x2,   x5  и x6.  Этих точек 4.

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#20153

На рисунке изображён график функции y = F(x)  — одной из первообразных некоторой функции f(x),  определённой на интервале (−10;12).  Пользуясь рисунком, определите количество решений уравнения f(x)= 0  на отрезке [− 9;9].

PIC

Показать ответ и решение

Так как F (x)  — одна из первообразных функции f(x),  то

               ′
f(x)= 0  ⇔   F (x)= 0

Производная  ′
F (x)  равна нулю в точках, в которых касательная к графику функции y = F (x)  расположена горизонтально. Таких точек на отрезке [−9;9]  ровно 6.

PIC

Ответ: 6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#19488

На рисунке изображён график функции y = f(x)  и касательная к нему в точке с абсциссой x0.  Найдите значение производной функции f(x)  в точке x0.

PIC

Показать ответ и решение

Значение производной в точке касания равно угловому коэффициенту касательной к графику функции в этой точке. Угловой коэффициент прямой равен тангенсу угла наклона данной прямой.

По условию касательная проходит через точки (2;4)  и (−6;2).  Если прямая проходит через точки (x1;y1)  и (x2;y2),  то тангенс угла её наклона равен

tg α= y1-− y2
     x1 − x2

Тогда мы можем вычислить производную функции f(x)  в точке x0 :

 ′           y1−-y2
f (x0)= tgα = x1− x2 =
     4− 2    2
 =  2−-(−-6) = 8 =0,25
Ответ: 0,25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#18127

На рисунке изображены график функции y = f(x)  и касательная к нему в точке с абсциссой x0  . Найдите значение производной функции f(x)  в точке x0  .

PIC

Показать ответ и решение

Производная функции f(x)  в точке x0  равна тангенсу угла наклона касательной к графику функции в этой точке. По условию эта касательная проходит через точки (1;7)  и (−4;−2)  . Если прямая проходит через точки (x1;y1)  и (x2;y2)  , то тангенс угла её наклона равен

tg α= y1-− y2
     x1 − x2

Тогда мы может вычислить производную функции f(x)  в точке x
 0  :

 ′           y1−-y2   7−-(−-2)  9
f (x0) =tgα = x1− x2 = 1− (− 4) = 5 =1,8
Ответ: 1,8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#17300

На рисунке изображен график функции y = f(x),  определенной на интервале (−0,5;4,3).  Определите количество целых точек, в которых производная функции положительна.

PIC

Показать ответ и решение

Для функции f(x),  у которой производная в точке x0  существует,  ′
f(x0)> 0  равносильно тому, что f(x)  возрастает в x0.

На интервале (− 0,5;4,3)  целыми являются точки 0, 1, 2, 3, 4. Среди этих точек f(x)  возрастает только в точках 1, 2, 4.

Таким образом, производная функции y = f(x)  положительна в трех целых точках.

Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#17238

На рисунке изображены график функции y = f(x)  и касательная к нему в точке с абсциссой x0.  Найдите значение производной функции f(x)  в точке x0.

PIC

Показать ответ и решение

Значение производной в точке равно тангенсу угла наклона касательной в этой точке. Касательная проходит через точки A = (1;− 2)  и B = (4;4),  тогда тангенс угла наклона равен

     BC    6
tg α= AC- = 3 =2
Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#17162

На рисунке изображены график функции y = f(x)  и касательная к нему в точке с абсциссой x0.  Найдите значение производной функции f(x)  в точке x0.

PIC

Показать ответ и решение

Рассмотрим прямоугольный △ABC  :

PIC

Так как  ′
f (x0)  равно тангенсу угла наклона касательной к положительному направлению оси абсцисс, то  ′
f (x0)= tg∠BAC.  Следовательно,

                  3   1
f ′(x0)= tg∠BAC  = 12 = 4 =0,25
Ответ: 0,25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#17133

На рисунке изображен график y = f′(x)  — производной функции f(x),  определенной на интервале (−1;17).  Найдите промежутки возрастания функции f(x).  В ответе укажите длину наибольшего из них.

xyy1−1071= f′(x)

Показать ответ и решение

Если производная y = f′(x)  положительна на промежутке (a;b),  то функция y = f(x)  на этом промежутке возрастает. Следовательно, нам необходимо определить по графику те промежутки, которые соответствуют частям графика      ′
y = f(x),  находящимся выше оси Ox.

Это промежутки (0;3),  (6;10)  и (16;17).  Таким образом, функция возрастает на промежутках [0;3],  [6;10]  и [16;17).  Наибольшую длину, равную 4, имеет промежуток [6;10].

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#15802

На рисунке изображён график функции y = f(x)  и на оси абсцисс отмечены восемь точек: x1,  x2,  x3,  x4,  x5,  x6,  x7,  x8.  В скольких из этих точек производная функции y =f (x)  положительна?

PIC

Показать ответ и решение

Производная функции положительна на тех промежутках, где функция возрастает. Тогда в точках x1,x3,x5,x7  производная функции y = f(x)  больше 0. Этих точек 4.

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#11715

На рисунке изображены график функции y = f(x)  и касательная к нему в точке с абсциссой x0.  Найдите значение производной функции f(x)  в точке x0.

PIC

Показать ответ и решение

Производная функции в точке с абциссой x0  равна тангенсу угла наклона касательной к графику функции в этой точке.

Если прямая проходит через точки (x1;y1)  и (x2;y2),  то тангенс угла наклона этой прямой равен

y1−-y2-
x1− x2

По картинке видно, что касательная проходит через точки (− 2;− 1)  и (6;−3).

Тогда имеем:

 ′     (−1)− (− 3)   2    1
f(x0)= -(−2)−-6--= −8-= −4 = −0,25
Ответ: -0,25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#2396

Прямая y =12x − 73  является касательной к графику функции y = ax2− 18x+ 2.  Найдите a.

Показать ответ и решение

Пусть x0  — точка касания. Так как значение производной в точке касания равно угловому коэффициенту касательной и y′ = 2ax− 18,  то

                      15
2ax0− 18 = 12  ⇔   x0 = a  (1)

Так как y = 12x− 73  и y = ax2− 18x +2  имеют общую точку, то

12x0− 73= ax20− 18x0+ 2 (2)

Подставим (1)  в (2) :

152  30⋅15
 a −   a   + 75 = 0 |:75
 − 3+ 1= 0  ⇔   a = 3
   a
Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#2395

Прямая y =8(2x− 1)  параллельна касательной к графику функции

        2
f(x)= 3x + 7x+ 5

Найдите абсциссу точки касания.

Показать ответ и решение

Так как параллельные прямые имеют равные угловые коэффициенты и прямая имеет вид y = 16x− 8,  то уравнение касательной будет выглядеть как

yk = 16x+ b

Здесь b  — некоторое число. Так как значение производной в точке x0  касания равно угловому коэффициенту касательной, то

 ′                                  3
f (x0)= 16  ⇒   6x0+ 7 =16  ⇔   x0 = 2 = 1,5
Ответ: 1,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#2394

На рисунке изображен график производной функции f(x),  определенной на отрезке [− 10;37].  Найдите количество точек максимума функции f(x)  на отрезке [0;37].

PIC

Источники: СтатГрад 24.04.2024

Показать ответ и решение

Точка максимума — значение x,  в котором производная меняет свой знак с «+  » на «− » при движении слева направо.

PIC

Следовательно, в этой точке график производной пересекает ось абсцисс «сверху вниз». На отрезке [0;37]  таких точек 2.

Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#2248

Число c ∈ ℝ  такое, что график функции y = x2 + c  и прямая y = x  касаются. Найдите ординату точки касания.

Показать ответ и решение

Графики функций y = f (x)  и y = g(x )  касаются в точке (x0;y0)  тогда и только тогда, когда

{
    f(x0) = g(x0) = y0
    f′(x0) = g′(x0)

Тогда график функции y = x2 + c  и прямая y = x  касаются в точке (x0;y0)  тогда и только тогда, когда

{                                 {
    x02 + c = x0 = y0                 0,25 + c = 0,5 =  y0
    2x  =  1               ⇔          x  = 0,5,
       0                               0

то есть ответ: 0, 5  .

Ответ: 0,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#1966

На рисунке изображены график функции y = f(x)  и касательная к нему в точке с абсциссой x0.  Найдите значение производной функции f(x)  в точке x0.

PIC

Показать ответ и решение

Производная функции f(x)  в точке x0  равна тангенсу угла наклона касательной к графику f(x)  в точке (x0;f(x0)).

По рисунку видно, что касательная проходит через точки (0,5;− 0,5)  и (1;1),  тогда тангенс угла наклона касательной составляет 1,5 :0,5= 3,  следовательно,  ′
f (x0)= 3.

Ответ: 3
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!