Давайте рассмотрим каждый из вопросов по отдельности.
1) Найдите мгновенную скорость точки, движущейся прямолинейно по закону ( x(t) ) в момент ( t_0 ), если ( x(t) = t^2 + 2 ), ( t_0 = 2.5 ).
Мгновенная скорость точки в момент времени ( t_0 ) — это производная функции положения ( x(t) ) по времени ( t ) в этой точке. То есть, нам нужно найти производную ( x'(t) ) и подставить в неё значение ( t_0 = 2.5 ).
Функция положения задана как ( x(t) = t^2 + 2 ).
Находим её производную:
[ x'(t) = \frac{d}{dt}(t^2 + 2) = 2t. ]
Теперь подставим ( t_0 = 2.5 ) в производную:
[ x'(2.5) = 2 \cdot 2.5 = 5. ]
Таким образом, мгновенная скорость точки в момент времени ( t_0 = 2.5 ) равна 5.
2) Напишите уравнение касательной к графику функции ( f(x) = 2x^3 ), проходящей через точку с абсциссой ( x_0 = -1 ).
Для нахождения уравнения касательной к графику функции в точке ( x_0 ), необходимо знать значение функции в этой точке и значение производной функции в той же точке.
Функция задана как ( f(x) = 2x^3 ).
Находим её производную:
[ f'(x) = \frac{d}{dx}(2x^3) = 6x^2. ]
Находим значение функции в точке ( x_0 = -1 ):
[ f(-1) = 2(-1)^3 = -2. ]
Находим значение производной в точке ( x_0 = -1 ):
[ f'(-1) = 6(-1)^2 = 6. ]
Уравнение касательной имеет вид:
[ y = f(x_0) + f'(x_0)(x - x_0). ]
Подставляем значения:
[ y = -2 + 6(x + 1). ]
Упростим уравнение:
[ y = -2 + 6x + 6 = 6x + 4. ]
Таким образом, уравнение касательной к графику функции в точке с абсциссой ( x_0 = -1 ) будет ( y = 6x + 4 ).
3) Найдите производную функции ( f ) в точке ( x_0 ), пользуясь определением производной: ( f(x) = \frac{4}{x} ), ( x_0 = 2 ).
Определение производной функции в точке ( x_0 ) записывается как:
[ f'(x0) = \lim{h \to 0} \frac{f(x_0 + h) - f(x_0)}{h}. ]
Для функции ( f(x) = \frac{4}{x} ), мы имеем:
[ f(x_0) = f(2) = \frac{4}{2} = 2. ]
Теперь подставим в формулу производной:
[ f'(2) = \lim_{h \to 0} \frac{\frac{4}{2+h} - 2}{h}. ]
Приведём выражение в числителе к общему знаменателю:
[ \frac{4}{2+h} - 2 = \frac{4 - 2(2 + h)}{2 + h} = \frac{4 - 4 - 2h}{2 + h} = \frac{-2h}{2 + h}. ]
Теперь подставим в предел:
[ f'(2) = \lim{h \to 0} \frac{-2h}{h(2 + h)} = \lim{h \to 0} \frac{-2}{2 + h}. ]
При ( h \to 0 ), получаем:
[ f'(2) = \frac{-2}{2} = -1. ]
Таким образом, производная функции ( f(x) = \frac{4}{x} ) в точке ( x_0 = 2 ) равна (-1).