Номер 416, страница 254 - гдз по алгебре 11 класс учебник Мерзляк, Номировский

Авторы: Мерзляк А. Г., Номировский Д. А., Полонский В. Б., Якир М. С.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2016 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: синий, зелёный
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Математика. Алгебра и начала математического анализа
Популярные ГДЗ в 11 классе
Производная и её применение. Упражнения для повторения курса алгебры - номер 416, страница 254.
№416 (с. 254)
Учебник. №416 (с. 254)
скриншот условия

416. Найдите площадь треугольника, ограниченного осями координат и касательной к графику функции $f(x) = \sqrt{3x^2 - 8}$, которая параллельна прямой $y = 3x + 5$.
Решение 2. №416 (с. 254)
Для того чтобы найти площадь треугольника, ограниченного осями координат и касательной, нам необходимо выполнить следующие шаги: найти уравнение этой касательной, определить точки ее пересечения с осями координат, а затем вычислить площадь получившегося прямоугольного треугольника.
1. Нахождение углового коэффициента и точки касания
Условие гласит, что искомая касательная параллельна прямой $y = 3x + 5$. Параллельные прямые имеют одинаковый угловой коэффициент (наклон). Следовательно, угловой коэффициент нашей касательной $k$ также равен 3.
Угловой коэффициент касательной к графику функции $f(x)$ в точке с абсциссой $x_0$ равен значению производной функции в этой точке, то есть $k = f'(x_0)$.
Найдем производную функции $f(x) = \sqrt{3x^2 - 8}$:
$f'(x) = (\sqrt{3x^2 - 8})' = \frac{1}{2\sqrt{3x^2 - 8}} \cdot (3x^2 - 8)' = \frac{6x}{2\sqrt{3x^2 - 8}} = \frac{3x}{\sqrt{3x^2 - 8}}$
Теперь приравняем производную к известному угловому коэффициенту $k=3$, чтобы найти абсциссу точки касания $x_0$:
$f'(x_0) = 3 \implies \frac{3x_0}{\sqrt{3x_0^2 - 8}} = 3$
Так как значение корня в знаменателе всегда положительно, для выполнения равенства числитель $3x_0$ также должен быть положительным, что означает $x_0 > 0$.
Разделим обе части уравнения на 3:
$\frac{x_0}{\sqrt{3x_0^2 - 8}} = 1$
Отсюда следует, что $x_0 = \sqrt{3x_0^2 - 8}$. Возведем обе части в квадрат:
$x_0^2 = 3x_0^2 - 8$
$2x_0^2 = 8$
$x_0^2 = 4$
$x_0 = \pm 2$
Учитывая условие $x_0 > 0$, мы выбираем $x_0 = 2$.
Найдем ординату точки касания $y_0$, подставив $x_0 = 2$ в исходную функцию:
$y_0 = f(2) = \sqrt{3(2)^2 - 8} = \sqrt{3 \cdot 4 - 8} = \sqrt{12 - 8} = \sqrt{4} = 2$.
Таким образом, точка касания имеет координаты $(2; 2)$.
2. Составление уравнения касательной
Общее уравнение касательной в точке $(x_0; y_0)$ с угловым коэффициентом $k$ имеет вид $y - y_0 = k(x - x_0)$. Подставим наши значения: $x_0 = 2$, $y_0 = 2$, $k = 3$.
$y - 2 = 3(x - 2)$
$y - 2 = 3x - 6$
$y = 3x - 4$
3. Вычисление площади треугольника
Треугольник образован касательной $y = 3x - 4$ и осями координат $x=0$ (ось OY) и $y=0$ (ось OX). Это прямоугольный треугольник, вершины которого — начало координат и точки пересечения касательной с осями.
Найдем точку пересечения с осью OY, подставив $x = 0$ в уравнение касательной:
$y = 3(0) - 4 = -4$.
Точка пересечения с OY — $(0; -4)$. Длина одного катета равна $|-4| = 4$.
Найдем точку пересечения с осью OX, подставив $y = 0$ в уравнение касательной:
$0 = 3x - 4$
$3x = 4$
$x = \frac{4}{3}$.
Точка пересечения с OX — $(\frac{4}{3}; 0)$. Длина второго катета равна $\frac{4}{3}$.
Площадь прямоугольного треугольника вычисляется как половина произведения его катетов:
$S = \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot \frac{4}{3} = \frac{16}{6} = \frac{8}{3}$.
Ответ: $\frac{8}{3}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 11 класс, для упражнения номер 416 расположенного на странице 254 к учебнику 2016 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по алгебре к упражнению №416 (с. 254), авторов: Мерзляк (Аркадий Григорьевич), Номировский (Дмитрий Анатольевич), Полонский (Виталий Борисович), Якир (Михаил Семёнович), ФГОС (старый) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.