Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №1796704
А
Аноним
10 октября 2024 09:12 · публичный вопрос
А
Аноним

составьте график уравнения касательной к графику у=2 в степени -х -2 в степени -2х в точке х0=2

Ответ нейросети
10 октября 2024 09:12

Чтобы составить график уравнения касательной к графику функции \( y = 2^{-x} - 2^{-2x} \) в точке \( x_0 = 2 \), нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найдите точку на графике функции

Подставим \( x_0 = 2 \) в уравнение функции, чтобы найти значение \( y \):

\[ y(2) = 2^{-2} - 2^{-4} = \frac{1}{4} - \frac{1}{16} = \frac{4}{16} - \frac{1}{16} = \frac{3}{16} \]

Таким образом, точка на графике имеет координаты \( (2, \frac{3}{16}) \).

Шаг 2: Найдите производную функции

Теперь найдем производную \( y' \) функции, чтобы определить наклон касательной.

Функция: \[ y = 2^{-x} - 2^{-2x} \]

Для нахождения производной используем правило дифференцирования:

\[ y' = -\ln(2) \cdot 2^{-x} + 2 \cdot \ln(2) \cdot 2^{-2x} \]

Теперь подставим \( x_0 = 2 \) в производную для вычисления наклона касательной:

\[ y'(2) = -\ln(2) \cdot 2^{-2} + 2 \cdot \ln(2) \cdot 2^{-4} = -\ln(2) \cdot \frac{1}{4} + \ln(2) \cdot \frac{1}{8} = \ln(2) \cdot \left(-\frac{1}{4} + \frac{1}{8}\right) \]

Приведем к общему знаменателю:

\[ -\frac{1}{4} + \frac{1}{8} = -\frac{2}{8} + \frac{1}{8} = -\frac{1}{8} \]

Следовательно: \[ y'(2) = -\frac{1}{8} \ln(2) \]

Шаг 3: Запишите уравнение касательной

Уравнение касательной в точке \((x_0, y(x_0))\) имеет вид:

\[ y - y_0 = m(x - x_0) \]

Подставляем \( x_0 = 2 \), \( y_0 = \frac{3}{16} \), и \( m = -\frac{1}{8} \ln(2) \):

\[ y - \frac{3}{16} = -\frac{1}{8} \ln(2) (x - 2) \]

Шаг 4: Упрощение уравнения касательной

Теперь упрощаем уравнение:

\[ y = -\frac{1}{8} \ln(2) x + \frac{1}{4} \ln(2) + \frac{3}{16} \]

Чтобы привести к общему виду:

Заменим \(\frac{1}{4} \ln(2)\) на \(\frac{4}{16} \ln(2)\):

\[ y = -\frac{1}{8} \ln(2) x + \left(\frac{4}{16} \ln(2) + \frac{3}{16}\right) \]

Объединяем дроби:

\[ y = -\frac{1}{8} \ln(2) x + \frac{4 \ln(2) + 3}{16} \]

Шаг 5: Построение графика

Теперь вы можете построить график функции \( y = 2^{-x} - 2^{-2x} \) и уравнение касательной \( y = -\frac{1}{8} \ln(2) x + \frac{4 \ln(2) + 3}{16} \) на одной координатной оси. Это даст вам визуальное представление о том, как касательная касается графика функции в заданной точке.