جواب فعالیت صفحه ۹۰ حسابان (2)

بازگشت به صفحه کتاب

حسابان (2)

حسابان (2) | درس دوم: مشتق‌پذیری و پیوستگی

صفحه ۹۰
شکل فعالیت
سؤال 1

تابع \(f(x)=x^2\) را در نظر می‌گیریم.

جدول زیر را کامل کنید (مشتق تابع در برخی نقاط حساب شده‌اند).

\(2\)\(\sqrt{3}\)\(\frac{1}{2}\)\(0\)\(-1\)\(-2\)\(-3\)
\(4\)\(2\sqrt{3}\)...\(0\)...\(-4\)...

\[f'(-2)=\lim_{x\to -2}\frac{f(x)-f(-2)}{x-(-2)}=\lim_{x\to -2}\frac{x^2-4}{x+2}=\lim_{x\to -2}(x-2)=-4\]
\[f'(\sqrt{3})=\lim_{x\to \sqrt{3}}\frac{f(x)-f(\sqrt{3})}{x-\sqrt{3}}=\lim_{x\to \sqrt{3}}\frac{x^2-3}{x-\sqrt{3}}=\lim_{x\to \sqrt{3}}\frac{(x+\sqrt{3})(x-\sqrt{3})}{x-\sqrt{3}}=2\sqrt{3}\]
\[f'(0)=\lim_{x\to 0}\frac{f(x)-f(0)}{x-0}=\lim_{x\to 0}\frac{x^2}{x}=0\]

پاسخ

جدول را با محاسبه‌ی مشتق \(f(x)=x^2\) در هر نقطه‌ی داده‌شده کامل می‌کنیم. مشتق در نقطه‌ی \(a\) از تعریف زیر به دست می‌آید:

\[f'(a)=\lim_{x\to a}\frac{f(x)-f(a)}{x-a}\]

محاسبه‌ی مشتق در نقاط خالی جدول:

\[f'\left(\tfrac{1}{2}\right)=\lim_{x\to \frac{1}{2}}\frac{x^2-\frac{1}{4}}{x-\frac{1}{2}}=\lim_{x\to \frac{1}{2}}\frac{\left(x+\frac{1}{2}\right)\left(x-\frac{1}{2}\right)}{x-\frac{1}{2}}=\lim_{x\to \frac{1}{2}}\left(x+\frac{1}{2}\right)=1\]

\[f'(-1)=\lim_{x\to -1}\frac{x^2-1}{x+1}=\lim_{x\to -1}\frac{(x+1)(x-1)}{x+1}=\lim_{x\to -1}(x-1)=-2\]

\[f'(-3)=\lim_{x\to -3}\frac{x^2-9}{x+3}=\lim_{x\to -3}\frac{(x+3)(x-3)}{x+3}=\lim_{x\to -3}(x-3)=-6\]

جدول کامل‌شده:

\(x\)\(2\)\(\sqrt{3}\)\(\frac{1}{2}\)\(0\)\(-1\)\(-2\)\(-3\)
\(f'(x)\)\(4\)\(2\sqrt{3}\)\(1\)\(0\)\(-2\)\(-4\)\(-6\)

با توجه به جدول، می‌بینیم که برای \(f(x)=x^2\) داریم \(f'(x)=2x\). بنابراین مشتق در هر نقطه‌ی \(x\) برابر دو برابر همان \(x\) است.

فعالیت‌های این فصل
همه فعالیت‌های «فصل ۴: مشتق» اینجاست.

فعالیت

|

صفحه ۹۰
در حال مشاهده
صفحه ۹۰