你如何使用极限定义来找到图形的切线的斜率3x ^ 2-5x + 2在x = 3?

你如何使用极限定义来找到图形的切线的斜率3x ^ 2-5x + 2在x = 3?
Anonim

回答:

应用极限定义后,做很多代数,找到斜率 #X = 3##13#.

说明:

衍生物的限制定义是:

#F'(X)= lim_(H-> 0)(F(X + H)-f(x)的)/ H#

如果我们评估此限制 #3倍^ 2-5x + 2#,我们将得到一个表达 衍生物 这个功能。导数只是一点处切线的斜率;所以评估衍生品 #X = 3# 将给出我们切线的斜率 #X = 3#.

话虽如此,让我们开始吧:

#F'(X)= lim_(H-> 0)(3(X + H)^ 2-5(X + H)+ 2-(3×^ 2-5x + 2))/ h的#

#F'(X)= lim_(H-> 0)(3(X ^ 2 + 2HX + H ^ 2)-5X-5H + 2-3倍^ 2 + 5X-2)/ h的#

#F'(X)= lim_(H-> 0)(取消(3×^ 2)+ 6HX + 3H ^ 2-取消(5倍)-5H- +取消(2)-cancel(3×^ 2)+取消(5倍)-cancel(2))/ h的#

#F'(X)= lim_(H-> 0)(6HX + 3H ^ 2-5h)/ H#

#F'(X)= lim_(H-> 0)(取消(H)(6×+ 3H-5))/取消(H)#

#F'(X)= lim_(H-> 0)6X + 3H-5#

评估此限制为 #H = 0#, #F'(X)= 6×3 +(0)-5 = 6X-5#

既然我们有衍生品,我们只需要插入即可 #X = 3# 找到那条切线的斜率:

#F'(3)= 6(3)-5 = 18-5 = 13#

回答:

如果您的教师/教科书使用,请参阅下面的说明部分 #lim_(xrarra)(F(X)-f(A))/(X-A)#

说明:

使用微积分的一些演示,用于定义与图的切线相切的斜率 #F(x)的# 在那里 #X = A##lim_(xrarra)(F(X)-f(A))/(X-A)# 只要限制存在。

(例如James Stewart的第8版 结石 p 106.在第107页,他给出了等价物 #lim_(hrarr0)(F(A + H)-f(a)中)/ H#.)

根据这个定义,曲线的斜率为曲线图 #f(x)= 3x ^ 2-5x + 2# 在那里 #X = 3#

#lim_(xrarr3)(f(x)-f(3))/(x-3)= lim_(xrarr3)(3x ^ 2-5x + 2 - 3(3)^ 2-5(3) 2)/(X-3)#

#= lim_(xrarr3)(3x ^ 2-5x + 2-27 + 15-2)/(x-3)#

#= lim_(xrarr3)(3x ^ 2-5x-12)/(x-3)#

请注意,此限制具有不确定的形式 #0/0# 因为 #3# 是分子中多项式的零。

以来 #3# 是零,我们知道 #X-3# 是一个因素。因此,我们可以考虑,减少并尝试再次评估。

#= lim_(xrarr3)(取消((x-3))(3x + 4))/取消((x-3))#

#= lim_(xrarr3)(3x + 4)= 3(3)+4 = 13#.

限制是 #13#,所以切线的斜率在 #X = 3##13#.