Math Problem Statement

kan du skrive dit svar på dansk?

Find the equations for the tangents to the graph of y = ln x at the three points with x-coordinates: 1, 1/2, and e; y = xe^x at the three points with x-coordinates: 0, 1, and -2.

Solution

Ja, jeg kan give svaret på dansk. Lad os finde tangentligningerne for begge funktioner ved de angivne punkter.

(a) y=ln(x)y = \ln(x)

For at finde tangentligningen skal vi bruge hældningen af tangenten, som er givet ved den afledte af funktionen y=ln(x)y = \ln(x), og punktet på kurven.

  1. Afledte af y=ln(x)y = \ln(x): y=1xy' = \frac{1}{x}

  2. Tangenten ved x=1x = 1:

    • Punktet er (1,ln(1))=(1,0)(1, \ln(1)) = (1, 0).
    • Hældningen er y(1)=11=1y'(1) = \frac{1}{1} = 1.
    • Tangentens ligning er y0=1(x1)y - 0 = 1(x - 1), altså: y=x1y = x - 1
  3. Tangenten ved x=12x = \frac{1}{2}:

    • Punktet er (12,ln(12))=(12,ln(2))\left(\frac{1}{2}, \ln\left(\frac{1}{2}\right)\right) = \left(\frac{1}{2}, -\ln(2)\right).
    • Hældningen er y(12)=112=2y'\left(\frac{1}{2}\right) = \frac{1}{\frac{1}{2}} = 2.
    • Tangentens ligning er: y+ln(2)=2(x12)y + \ln(2) = 2\left(x - \frac{1}{2}\right) hvilket giver: y=2x1ln(2)y = 2x - 1 - \ln(2)
  4. Tangenten ved x=ex = e:

    • Punktet er (e,ln(e))=(e,1)(e, \ln(e)) = (e, 1).
    • Hældningen er y(e)=1ey'(e) = \frac{1}{e}.
    • Tangentens ligning er: y1=1e(xe)y - 1 = \frac{1}{e}(x - e) hvilket giver: y=1ex+(11e)y = \frac{1}{e}x + \left(1 - \frac{1}{e}\right)

(b) y=xexy = xe^x

For denne funktion skal vi igen bruge den afledte for at finde hældningen ved de angivne punkter.

  1. Afledte af y=xexy = xe^x: y=ddx(xex)=ex(x+1)y' = \frac{d}{dx}(xe^x) = e^x(x + 1)

  2. Tangenten ved x=0x = 0:

    • Punktet er (0,0e0)=(0,0)(0, 0 \cdot e^0) = (0, 0).
    • Hældningen er y(0)=e0(0+1)=1y'(0) = e^0(0 + 1) = 1.
    • Tangentens ligning er: y0=1(x0)y=xy - 0 = 1(x - 0) \quad \Rightarrow \quad y = x
  3. Tangenten ved x=1x = 1:

    • Punktet er (1,1e1)=(1,e)(1, 1 \cdot e^1) = (1, e).
    • Hældningen er y(1)=e(1+1)=2ey'(1) = e(1 + 1) = 2e.
    • Tangentens ligning er: ye=2e(x1)y - e = 2e(x - 1) hvilket giver: y=2exey = 2ex - e
  4. Tangenten ved x=2x = -2:

    • Punktet er (2,2e2)=(2,2e2)(-2, -2e^{-2}) = (-2, -\frac{2}{e^2}).
    • Hældningen er y(2)=e2(2+1)=e2e2=1e2y'(-2) = e^{-2}(-2 + 1) = -\frac{e^{-2}}{e^2} = -\frac{1}{e^2}.
    • Tangentens ligning er: y+2e2=1e2(x+2)y + \frac{2}{e^2} = -\frac{1}{e^2}(x + 2) hvilket giver: y=1e2x4e2y = -\frac{1}{e^2}x - \frac{4}{e^2}

Vil du have yderligere detaljer om nogle af disse trin?

Her er fem relaterede spørgsmål til at udvide forståelsen:

  1. Hvordan finder man afledte af en sammensat funktion?
  2. Hvad er geometrien bag en tangent til en kurve?
  3. Hvad betyder den naturlige logaritme ln(x)\ln(x) i forhold til eksponentialfunktioner?
  4. Hvordan kan man udlede ligningen for en tangent ved et vilkårligt punkt?
  5. Hvordan ændrer hældningen af tangenten sig for forskellige funktioner?

Tip: Tangenten til en kurve beskriver, hvordan kurven opfører sig "lokalt" ved et punkt. Den afledte værdi i punktet giver dig hældningen af denne tangent.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Calculus
Differentiation
Logarithmic Functions
Exponential Functions

Formulas

Derivative of ln(x): d/dx[ln(x)] = 1/x
Derivative of xe^x: d/dx[xe^x] = e^x(x + 1)
Tangent line equation: y - y1 = m(x - x1)

Theorems

Derivative of logarithmic functions
Derivative of product of functions
Equation of tangent line

Suitable Grade Level

Grades 10-12