Чтобы найти абсциссу точки касания, где прямая (y = -x + 4) является касательной к графику функции (y = x^3 + x^2 - x + 4), необходимо определить, при каком значении (x) у этих двух функций одинаковые значения и одинаковые производные, то есть одинаковый наклон.
Шаги решения:
Нахождение точки пересечения:
Для начала приравняем уравнения функции и прямой:
[
x^3 + x^2 - x + 4 = -x + 4
]
Упростим уравнение:
[
x^3 + x^2 = 0
]
Решение уравнения:
Вынесем (x) за скобки:
[
x(x^2 + x) = 0
]
Это уравнение дает нам два решения:
[
x = 0 \quad \text{или} \quad x^2 + x = 0
]
Решение квадратного уравнения:
Решим квадратное уравнение:
[
x(x + 1) = 0
]
Это дает нам ещё одно решение:
[
x = 0 \quad \text{или} \quad x = -1
]
Проверка касательности:
Теперь нам нужно проверить, при каком из значений (x = 0) или (x = -1) прямая действительно является касательной. Для этого необходимо, чтобы производная функции в этой точке совпадала с угловым коэффициентом прямой, равным -1.
Найдем производную функции:
[
y' = 3x^2 + 2x - 1
]
Проверим производную в точках (x = 0) и (x = -1):
Для (x = 0):
[
y'(0) = 3(0)^2 + 2(0) - 1 = -1
]
Это совпадает с угловым коэффициентом прямой.
Для (x = -1):
[
y'(-1) = 3(-1)^2 + 2(-1) - 1 = 3 - 2 - 1 = 0
]
Это не совпадает с угловым коэффициентом прямой.
Таким образом, единственной точкой, где прямая является касательной к графику функции, является точка с абсциссой (x = 0).
Ответ:
Абсцисса точки касания — (x = 0).