Dana jest funkcja kwadratowa [tex]f(x)=x^{2}[/tex] . Z punktu P(0;-1) poprowadzono styczne do wykresu tej funkcji . Wyznacz wzory tych stycznych

Odpowiedź :

Rozwiązanie:

[tex]f(x)=x^{2}[/tex]

Obliczamy pochodną:

[tex]f'(x)=2x[/tex]

Punkt:

[tex]P=(0,-1)[/tex]

Styczne muszą przechodzić przez ten punkt, zatem punkt ten musi spełniać ich równania, stąd:

[tex]y=ax+b\\-1=b\\y=ax-1[/tex]

Ogólniej mówiąc, równanie stycznej do wykresu funkcji [tex]f[/tex] w punkcie [tex](x_{0},f(x_{0}))[/tex] ma postać:

[tex]y=f'(x_{0})(x-x_{0})+f(x_{0})[/tex]

Stąd wynika, że współczynnik [tex]b[/tex] stycznej w postaci [tex]y=ax+b[/tex] jest równy:

[tex]b=f(x_{0})-f'(x_{0})*x_{0}[/tex]

Ponieważ w naszym przypadku [tex]b=-1[/tex], to:

[tex]f(x_{0})-f'(x_{0})*x_{0}=-1\\x_{0}^{2}-2x_{0}*x_{0}=-1\\x_{0}^{2}-2x_{0}^{2}+1=0\\1-x_{0}^2=0\\(1-x_{0})(1+x_{0})=0\\x_{0}=-1 \vee x_{0}=1[/tex]

Stąd też:

[tex]a=f'(x_{0})=f'(-1)=2*(-1)=-2 \vee a=f'(x_{0})=f'(1)=2*1=2[/tex]

Zatem styczne to:

[tex]y=2x-1\\y=-2x-1[/tex]