Qual é a inclinação da linha normal para a linha tangente de f (x) = seg ^ 2x-xcos (x-pi / 4) em x = (15pi) / 8?

Qual é a inclinação da linha normal para a linha tangente de f (x) = seg ^ 2x-xcos (x-pi / 4) em x = (15pi) / 8?
Anonim

Responda:

# => y = 0,063 (x - (15pi) / 8) - 1,08 #

Gráfico interativo

Explicação:

A primeira coisa que precisamos fazer é calcular #f '(x) # a #x = (15pi) / 8 #.

Vamos fazer este termo por prazo. Para o # seg ^ 2 (x) # prazo, note que temos duas funções incorporadas umas às outras: # x ^ 2 #e #sec (x) #. Então, precisamos usar uma regra de cadeia aqui:

# d / dx (seg (x)) ^ 2 = 2 seg (x) * d / dx (seg (x)) #

#color (azul) (= 2sec ^ 2 (x) tan (x)) #

Para o segundo mandato, precisaremos usar uma regra de produto. Assim:

# d / dx (xcos (x-pi / 4)) = cor (vermelho) (d / dx (x)) cos (x-pi / 4) + cor (vermelho) (d / dxcos (x-pi / 4)) (x) #

#color (azul) (= cos (x-pi / 4) - xsin (x-pi / 4)) #

Você pode se perguntar por que não usamos uma regra de cadeia para essa parte, já que temos uma # (x - pi / 4) # dentro do cosseno. A resposta é que fizemos implicitamente, mas ignoramos isso. Observe como a derivada de # (x - pi / 4) # é simplesmente 1? Portanto, multiplicar isso não muda nada, por isso não o escrevemos nos cálculos.

Agora, juntamos tudo:

# d / dx (seg ^ 2x-xcos (x-pi / 4)) = cor (violeta) (2sec ^ 2 (x) tan (x) - cos (x-pi / 4) + xsina (x-pi / 4)) #

Assista seus sinais.

Agora, precisamos encontrar a inclinação da linha tangente para #f (x) # a #x = (15pi) / 8 #. Para fazer isso, apenas conectamos esse valor #f '(x) #:

#f '((15pi) / 8) = (2sec ^ 2 ((15pi) / 8) tan ((15pi) / 8) - cos ((15pi) / 8-pi / 4) + (15pi) / 8sin ((15pi) / 8-pi / 4)) = cor (violeta) (~ ~ -6,79) #

No entanto, o que queremos não é a linha tangente a f (x), mas a linha normal para isso. Para obter isso, apenas tomamos o recíproco negativo da inclinação acima.

#m_ (norma) = -1 / -15.78 cor (violeta) (~~ 0.015) #

Agora, apenas ajustamos tudo em forma de declive de pontos:

#y = m (x-x_0) + y_0

# => y = 0,063 (x - (15pi) / 8) - 1,08 #

Dê uma olhada neste gráfico interativo para ver como isso é!

Espero que tenha ajudado:)