shestakov-all-gdz-2004 (546287), страница 40
Текст из файла (страница 40)
(0; –20) ∈ y ⇒ 1 – 1 + C = –20 ⇒ C = –20;⇒ y = 25x – 5x – 20;т. (x0; 0) ∈ y ⇒ 25x – 5x – 20 = 0;5x = 5 ⇒ x = 1 ⇒ искомая точка (1; 0).Ответ: (1; 0).4.5.D02.а) f(x) = 4ex+4 – 3; (–4; 1).yкас = f′(x0)(x – x0) + f(x0);f′(x0) = 4e x0 + 4 = 4;f(x0) = 1⇒ yкас = 4(x + 4) + 1 = 4x + 17;Найдем расстояние от т. O (0; 0) до y = 4x + 17.ABC — прямоугольный треугольник11AC ⋅ BC = AB ⋅ CM ;2217;AC =4289BC = 17 ⇒ S =;8S=B(0; 17)M—?⎛ 17 ⎞A⎜ − ; 0 ⎟⎝ 4⎠C(0; 0)217 17⎛ 17 ⎞;AB = ⎜ ⎟ + (17)2 =44⎝ ⎠⇒ CM =4AC ⋅ BC 289=⋅= 17 ;4 17 17ABCM = 17 .Ответ: 17 .б) f(x) = 5ex+4 – 3; (–4; 2).f′(x0) = 5ex+4 = 5; f(x0) = 2⇒ yкас = 5(x + 4) + 2 = 5x + 22;306B(0; 22)M⎛ 22 ⎞A⎜ −; 0⎟⎝ 5⎠C(0; 0)Аналогично пункту а) CM =AC ⋅ BC2222 26; AC =; BC = 22; AB =;AB5522522⋅ 22 ⋅=;522 262622⇒ CM =Ответ:26.4.5.D03.а) f(x) ∩ g(x) = (x0; y0) — точка касания;f(x) = 7 ⋅ 18x+2;g(x) = 6 ⋅ 21x+2.
7 ⋅ 18x+2 = 6 ⋅ 21x+2;⎛ 18 ⎞⎜ ⎟⎝ 21 ⎠x+2=6 18⇒ x0 + 2 = 1; x0 = –1;=7 21yкас = f′(x0)(x – x0) + f(x0);f ′(x0) = 7 ⋅ ln18 ⋅ 18x+2 = 126ln18;f(x0) = 126⇒ y1кас = 126ln18x + 126ln18 + 126;g′(x0) = 6ln21 ⋅ 21x+2 = 126ln21;g(x0) = 126 ⇒ y2кас = 126ln21x + 126ln21 + 126;S∆ =1AH ⋅ BC2CBAHт. B (0; 126ln18 + 126); т. C (0; 126ln21 + 126); ⇒ BC = 126ln21 – 126ln18;307A(–1; y0) ⇒ AH = 1 ⇒ S∆ = 63(ln21 – ln18).Ответ: S∆ = 63(ln21 – ln18).б) f(x) = 8 ⋅ 21x–1; g(x) = 7 ⋅ 24x–1.8 ⋅ 21x–1 = 7 ⋅ 24x–1 ⇒ x = 2;yкас = f ′(x0)(x – x0) + f(x0);f ′(x0) = 8 ⋅ ln21 ⋅ 21x–1 = 168ln21;g′(x0) = 7 ⋅ ln24 ⋅ 24x–1 = 168ln24;f(x0) = 168; g(x0) = 168;BCHA⇒ y1к = 168ln21x – 336ln21 + 168; y2к = 168ln24x – 336 ln24 + 168;S ABC =1BC ⋅ AH ; т.
A (2; y0) ⇒ AH = 2;2т. B (0; 168 – 336ln21);т. C (0; 168 – 336ln24); ⇒ BC = 336ln24 – 336ln21 ⇒ SABC = 336(ln24 – ln21).Ответ: S∆ = 336(ln24 – ln21).4.5.D04. а) f(x) =1⋅25x + 8·5x,2yкас ⊥ y =−x.9 ln 5Если прямые ⊥, то угловые коэффициенты составляют равенство:k1 =−1⇒ f′(x0) = 9ln5;k2f ′(x0) =1ln25⋅25x + 8⋅ln5⋅5x = 9ln5;2ln5⋅52x + 8⋅ln5⋅5x – 9ln5 = 0; 52x + 8⋅5x – 9 = 0; 5x = 1;11717+8=⇒ yкас. = 9ln5x + .22217Ответ: y = 9xln5 + .27−xx.б) f(x) = ⋅49 – 3⋅7x, угол ⊥ y =4 ln 72x0 = 0 ⇒ f(x0) =Аналогично п. а) f′(x0) = 4ln7;f ′(x0) =30872ln7⋅49x – 3⋅ln7⋅7x = 4ln7; 7⋅72x – 3⋅7x – 4 = 0;27x = 1 ⇒ x0 = 0 ⇒ f(x0) =711–3=⇒ yкас. = 4ln7x + .2221.2Ответ: y = 4x⋅ln7 +4.5 D05.а) f(x) = 7⋅5xln5 + 4⋅8xln8 + 3;min F(x) = –6 на [0;4].
Найти max.F(x) = ∫(7⋅5x⋅ln5 + 4⋅8xln8 + 3)dx = 7⋅5x + 4⋅8x + 3x + C = y;f(x)>0 при ∀x F(x) возрастает на [0;4] ⇒⇒ min F(x) достигается в т. 0 ⇒ 7 + 4 + C = –6 ⇒ C = –17;max в т. 4;y = 7⋅5x + 4⋅8x + 3x – 17;F(4) = 4375 + 16384 + 12 – 17 = 20754.Ответ: 20754.б) f(x) = 5⋅2xln2 + 7⋅7xln7 + 5; на [0;2]. min F(x) = –7. Найти max.f(x)>0 при ∀x ⇒ min F(x) достигается в т.0, а max — в т. 2.F(x) = ∫(5⋅2x⋅ln2 + 7⋅7xln7 + 5)dx = 5⋅2x + 7⋅7x + 5x + C;F(0) = 5 + 7 + С = –7 ⇒ С = –19; y(x) = 5⋅2x + 7⋅7x + 5x – 19;f(2) = 20 + 343 + 10 – 19 = 354.Ответ: 354.4.5.D06.
а) f(x) = –7 –ln 6; На [–2;–1] max F(x) = –7, min F(x) — ?6xF(x) = ∫(–7 – ln6⋅6–x)dx = –7x + 6–x + C;F′(x) = –7 –ln 6≠ 0;6x–7⋅6x – ln6 < 0, при ∀x⇒ f(x)<0 при ∀x ⇒ F(x) — убывает ⇒⇒ max достигается в т. x = –2, а min в т. x = –1 ⇒⇒ F(–2) = 14 + 36 + C = –7 ⇒ C = –57 ⇒ y = –7x + 6–x –57;F(–1) = 7 + 6 – 57 = –44 ⇒ min F(x) = –44. Ответ: –44.б) f(x) = –5 –ln 33x; На [–3;–2] max F(x) = –6, min F(x) — ?–xF(x) = ∫(–5 – ln3⋅3 )dx = –5x + 3—x + C;Аналогично п. а): max в т. (–3), min в т. (–2)y = –5x + 3–x + CF(–3) = 15 + 27 + C = –6 ⇒ C = –48 ⇒ y = –5x + 3–x –48,F(–2) = 10 + 9 – 48 = –29 ⇒ min F(x) = –29.Ответ: 29.24.5.D07. а) f(x) = 2e x + 4 x ; т.
(0;2); т. (–4;2), SABC — ?yкас. = f′(x0)(x–x0) + f(x0);2f ′(x) = 2e x + 4 x (2x + 4); f′(0) = 2⋅4 = 8; f′(–4) = –4⋅2 = –8;⇒ y1 = 8x + 2,y2 = –8x – 30⎛ 1⎞⎛ 15⎞C ⎜ − ;0 ⎟ , B ⎜ − ;0 ⎟ , A ( −2; −14 )⎝ 4 ⎠⎝ 4 ⎠309⎧ 7 ⎫⎧74⎩⎭⎩4117SABC = h ⋅ BC = ⋅14 ⋅ =222⎫⎭49.2AB ⎨− ;14 ⎬ ; AC ⎨ ;14 ⎬ ; BC =7, h = 142y1 = 8x + 2BCAy2 = –8x – 26Ответ: S∆ =49.22б) f(x) = 4e x + 3 x ; т. (0;4); (–3;4), SABC — ?2f′(x) = 4e x + 3 x (2x + 3);f′(0) = 12; f′(–3) = –12; f(–3) = 4;⇒ y1 = 12x + 4,y2 = –12x – 32;y1 = 12x + 4ACAy2 = –12x – 32⎛ 1⎝ 3⎞⎛ 3⎞⎛ 8⎠⎝ 2⎠⎝ 3117 49S ABC = h ⋅ AC = ⋅14 ⋅ =.223 349Ответ: S∆ =.3⎞⎠C ⎜ − ;0 ⎟ , B ⎜ − ; −14 ⎟ , A ⎜ − ;0 ⎟ ; AC =3107; h = 14.34.5.D08. а) f(x) = 3(x + 8)2ex+10.yкас.
⊥ OY ⇒ yкас. || OX⇒ по условию f′(x0) = 0f′(x) = 6(x + 8)ex+10 + ex+10⋅3(x + 8)2 = 0;6x + 48 + 3x2 + 48x + 192 = 0; 3x2 + 54x + 240 = 0; x2 + 18x + 80 = 0;⎡ x = −10,⎢ x = −8.⎣yкас. = f′(x0)(x–x0); y1 = f(–10) = 12; y2 = f(–8) = 0расстояние между y1 и y2 равно 12.Ответ: 12.б) f(x) = 8(x + 3)2ex+5.f ′(x0) = 0f ′(x) = 16(x + 3)ex+5 + ex+5⋅8(x + 3)2 = 0;16x + 48 + 8x2 + 48x + 72 = 0; 8х2 + 64x + 120 = 0; x2 + 8x + 15 = 0;⎡ x = −3,⎢ x = −5.⎣⇒ y1 = f(–3) = 0, y2 = f(–5) = 32⇒ расстояние между касательными равно 32.
Ответ: 32.4.5.D09. а) f(x) = 16x – 4x+1 f(x) ∩ OX ∩ OY.т. 1 (пересечение OX): y = 0 ⇒ 16x – 4x+1 = 0;x = 1 ⇒ т. 1 (1;0);т.2: x = 0 ⇒ y = 1 – 4 = –3 ⇒ т. 2 (0;–3).yкас. = f ′(x0)(x–x0) + f(x0);f ′(x) = ln16⋅16x – ln4⋅4x+1; f′(1) = 16ln16 – 16ln4 = 16ln4;f ′(0) = ln16 – 4ln4 = –2ln4;⇒ yкас.1 = 16ln4x – 16ln4,yкас.2 = –2ln4x – 3.т. ∩ y1 и y2: 16ln 4x – l6ln4 + 2ln4x + 3 = 0;18ln4x = 16ln4 – 3;16 ln 4 − 3.18ln 416 ln 4 − 3Ответ:.18ln 4⇒x=б) f(x) = 9x – 3x+2; f(x) ∩ OX ∩ OY.т. 1 (пересечение OX): 9x – 3x+2 = 0;x = 2 ⇒ т. 1 (2;0),т.2: x = 0, y = 1 – 9 = –8 ⇒ т. 2 (0;–8).yкас.
= f ′(x0)(x–x0) + f(x0);f ′(x) = ln9⋅9x – ln3⋅3x+2; f′(2) = 81⋅ln9 – 81⋅ln3 = 81⋅ln3;f ′(0) = ln9 – 9ln3 = –7ln3;⇒ yкас.1 = 81⋅(ln3)x – 162ln3,yкас.2 = –7ln3x – 8.⇒ т. ∩ y1 и y2: 81⋅(ln 3)x + 7⋅(ln3)x =162ln3 – 8;311⇒x=162 ln 3 − 8 81ln 3 − 481ln 3 − 4=. Ответ:.88ln 344 ln 344 ln 34.5.D10.
а) f(x) = 7⋅8x–3, g(x) = 8⋅7x–3.7⋅8x–3 = 8⋅7x–3; x0 = 4 — точка касания; yкас. = f′(x0)(x–x0) + f(x0);f ′(x0) = 7ln8⋅8x–3 = 56ln8, g′(x0) = 8ln7⋅7x–3 = 56ln7;f(x0) = 56, g(x0) = 56;⇒ yкас.1 = 56(ln8)x – 224ln8 + 56, yкас.2 = 56(ln7)x – 224ln7 + 56;SABC =1ВС ⋅ АН2BCAHт.B (0;56 – 224ln8); т.C (0;56 – 224ln7); ⇒ BC = 224ln8 –224ln7;т.A (4;56) ⇒ AH = 4; ⇒ SABC = 2⋅224(ln8 – ln7) = 448(ln8 – ln7).Ответ: 448(ln8 – ln7).б) f(x) = 8⋅9x–2, g(x) = 9⋅8x–2.8⋅9x–2 = 9⋅8x–2, x0 = 3 — точка касания; yкас. = f′(x0)(x–x0) + f(x0);f ′(x0) = 8ln9⋅9x–2 = 72ln9, g′(x0) = 9ln8⋅8 = 72ln8;f(x0) = 72, g(x0) = 72;⇒ yкас.1 = 72ln9x – 216ln9 + 72, yкас.2 = 72ln8 – 216ln8 + 72;SABC =1ВС ⋅ АН ; т.B (0;72 – 216ln9); т.C (0;72 – 216ln8);2BC = 216ln9 –216ln8; т.A (3;y0) ⇒ AH = 3;BCAH⇒ SABC = 324(ln9 – ln8).Ответ: 324(ln9 – ln8).3124.5.D11.
а) f(x) = 5x – 12e 9 −x2+ 7 2 , M (–3;10) ∈ F(x).yкас. = f′(x0)(x–x0) + f(x0);F′(x0) = f(–3) = 5(–3) –12e 9 −x2+ 72= –15 –12 = –27;т.к. т. M∈F(x) ⇒ F(–3) = 10⇒ yкас. = –27(x +3) + 10 = –27x – 71.Ответ: y = –27x – 71.2б) f(x) = 4x – 15e 10 − x + 75 , M (–5;11) ∈ F(x).yкас. (F(x))= F′(x0)(x–x0) + F(x0), x0 = –5;F′(x0) = f(x0) = –20 –15 = –35,F(x0) = 11⇒ yкас.
= –35(x +5) + 11 = –35x – 164. Ответ: y = –35x – 164.4.5.D12. а) f(x) = e3x+4.yкас. = f′(x0)(x–x0) + f(x0); f′(x0) = 3e 3x0 + 4 , f(x0) = e 3x0 + 4 ;⇒ yкас. = 3e3 x0 + 4⋅x – 3x0⋅ eт.к. т.O(0; 0) ∈ yкас. ⇒ e⎛13 x0 + 43 x0 + 4+e3 x0 + 4;13(1 – 3x0) = 0 ⇒ x0 = ; f(x0) = e5.⎞Ответ: ⎜ ; e5 ⎟ .⎝3⎠б) f(x) = e4x+7.yкас. = f′(x0)(x–x0) + f(x0); f′(x0) = 4e 4 x0 + 7 , f(x0) = e 4 x0 + 7 ;⇒ yкас.
= 4e4 x0 + 7⋅x – 4x0⋅ eт.к. т.O (0;0)∈yкас. ⇒ e⎛14 x0 + 74 x0 + 7+e4 x0 + 7;(1 – 4x0) = 0 ⇒ x0 =1; f(x0) = e8.4⎞Ответ: ⎜ ; e8 ⎟ .⎝4⎠§ 6. Логарифмическая функцияУровень А.4.6. А01. а) f(x) = –x + 5 + 3ln(x + 2); yкас. || OX, x0 — ?3= 0 ⇒ x0 = 1.x+2По условию получаем: f′(x0) = 0, f′(x0) = –1 +Ответ: x0 = 1.б) f(x) = x + 4 – 5ln(x + 5); yкас. || OY, x0 — ?По условию получаем: f′(x0) = 0, f′(x0) = 1 –5= 0 ⇒ x0 = 0.
Ответ: x0 = 0x+54.6. A02. а) f(x) = –log5(5x + 3). Сравнить F(1) и F(7).Найдем промежутки возрастания и убывания функции F(x):F′(x) = f(x) = 0,–log5(5x + 3) = 0; 5x + 3 = 1; x = ––+−35−23,x>– .5525313⎡ 2⎤F(x) убывает на ⎢ − ; +∞ ⎥ ⇒ F(7) < F(1).⎣ 5⎦Ответ: F(7) < F(1).б) f(x) = –log9(4x – 1). Сравнить F (3) и F(9).Найдем промежутки возрастания и убывания функции F(x):f(x) = –log9(4x – 1) = 0; 4x – 1 = 1;x=11. 4x – 1 ≥ 0; x > ;24–+1412⎡1⎤F(x) убывает на ⎢ ; +∞ ⎥ ⇒ F(3) >F(9).⎣2⎦Ответ: F(3) > F(9).4.6. А03. а) f(x) = ln(x – 3) + 2, x0 = 4.yкас. = f ′(x0)(x–x0) + f(x0); f ′(x0) =1= 1 , f(x0) = 2 ⇒ yкас. = x – 2.x−3Ответ: y = x – 2.б) f(x) = ln(x + 6) – 3, x0 = –5.yкас. = f ′(x0)(x–x0) + f(x0); f ′(x0) =1= 1 , f(x0) = –3 ⇒ yкас.
= x + 2.x+6Ответ: y = x + 2.4.6. A04. а) f(x) = 1 – x – 3ln(x – 1), x0 = 2.yкас. = f ′(x0)(x–x0) + f(x0);f′(x0) = –1 –3= −4 , f(x0) = 1 – 2 = –1 ⇒ yкас. = –4x + 7. Ответ: y = –4x + 7.x0 − 1б) f(x) = –1 – x + 4ln(x + 3), x0 = –2.yкас. = f′(x0)(x–x0) + f(x0);f′(x0) = –1 +4= 3 , f(x0) = –1 + 2 = 1 ⇒ yкас. = 3x + 7. Ответ: y = 3x + 7.x0 + 35x2 4 ⎛4⎞+ ln ⎜ x + ⎟ − 3 . y′(x) = 5x +25 ⎝5⎠4=0;4⎞⎛5⎜ x + ⎟5⎠⎝213 4 22⎛ 2⎞ 5 4 425x2 + 20x + 4 = 0 ⇒ x = – ⇒ y ⎜ − ⎟ = ⋅ + ⋅ ln − 3 = − + ln .55 5 55⎝ 5 ⎠ 2 25 513 4 2Ответ: − + ln .5 5 53x 2 4 ⎛4⎞б) y(x) =+ ln ⎜ x + ⎟ − 2 .23 ⎝3⎠4y′(x) = 3x +=0;3x + 44.6.