Математический анализ Примеры

$y = \frac{x^{2}}{5 + x}$ , $(1, \frac{1}{6})$

Этап 1

Найдем первую производную и вычислим ее значения в точках $x = 1$ и $y = \frac{1}{6}$ , чтобы найти угловой коэффициент касательной.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ имеет вид $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ , где $f (x) = x^{2}$ и $g (x) = 5 + x$ .

$\frac{(5 + x) \frac{d}{d x} [x^{2}] - x^{2} \frac{d}{d x} [5 + x]}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.2

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 2$ .

$\frac{(5 + x) (2 x) - x^{2} \frac{d}{d x} [5 + x]}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.2.2

Перенесем $2$ влево от $5 + x$ .

$\frac{2 \cdot (5 + x) x - x^{2} \frac{d}{d x} [5 + x]}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.2.3

По правилу суммы производная $5 + x$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [5] + \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{2 (5 + x) x - x^{2} (\frac{d}{d x} [5] + \frac{d}{d x} [x])}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.2.4

Поскольку $5$ является константой относительно $x$ , производная $5$ относительно $x$ равна $0$ .

$\frac{2 (5 + x) x - x^{2} (0 + \frac{d}{d x} [x])}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.2.5

Добавим $0$ и $\frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{2 (5 + x) x - x^{2} \frac{d}{d x} [x]}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.2.6

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$\frac{2 (5 + x) x - x^{2} \cdot 1}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.2.7

Умножим $- 1$ на $1$ .

$\frac{2 (5 + x) x - x^{2}}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{(2 \cdot 5 + 2 x) x - x^{2}}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.3.2

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{2 \cdot 5 x + 2 x \cdot x - x^{2}}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.3.3

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.3.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.3.1.1

Умножим $2$ на $5$ .

$\frac{10 x + 2 x \cdot x - x^{2}}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.3.3.1.2

Умножим $x$ на $x$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.3.1.2.1

Перенесем $x$ .

$\frac{10 x + 2 (x \cdot x) - x^{2}}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.3.3.1.2.2

Умножим $x$ на $x$ .

$\frac{10 x + 2 x^{2} - x^{2}}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.3.3.2

Вычтем $x^{2}$ из $2 x^{2}$ .

$\frac{10 x + x^{2}}{{(5 + x)}^{2}}$

Этап 1.3.4

Изменим порядок членов.

$\frac{x^{2} + 10 x}{{(x + 5)}^{2}}$

Этап 1.3.5

Вынесем множитель $x$ из $x^{2} + 10 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.5.1

Вынесем множитель $x$ из $x^{2}$ .

$\frac{x \cdot x + 10 x}{{(x + 5)}^{2}}$

Этап 1.3.5.2

Вынесем множитель $x$ из $10 x$ .

$\frac{x \cdot x + x \cdot 10}{{(x + 5)}^{2}}$

Этап 1.3.5.3

Вынесем множитель $x$ из $x \cdot x + x \cdot 10$ .

$\frac{x (x + 10)}{{(x + 5)}^{2}}$

Этап 1.4

Найдем производную в $x = 1$ .

$\frac{(1) ((1) + 10)}{{((1) + 5)}^{2}}$

Этап 1.5

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.1

Умножим $1 + 10$ на $1$ .

$\frac{1 + 10}{{(1 + 5)}^{2}}$

Этап 1.5.2

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.2.1

Добавим $1$ и $5$ .

$\frac{1 + 10}{6^{2}}$

Этап 1.5.2.2

Возведем $6$ в степень $2$ .

$\frac{1 + 10}{36}$

Этап 1.5.3

Добавим $1$ и $10$ .

$\frac{11}{36}$

Этап 2

Подставим угловой коэффициент и координаты точки в уравнение прямой с угловым коэффициентом и заданной точкой и решим его относительно $y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Используем угловой коэффициент $\frac{11}{36}$ и координаты заданной точки $(1, \frac{1}{6})$ вместо $x_{1}$ и $y_{1}$ в уравнении прямой с угловым коэффициентом и заданной точкой $y - y_{1} = m (x - x_{1})$ , выведенном из уравнения с угловым коэффициентом $m = \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}}$ .

$y - (\frac{1}{6}) = \frac{11}{36} \cdot (x - (1))$

Этап 2.2

Упростим уравнение и оставим его в виде уравнения прямой с угловым коэффициентом и заданной точкой.

$y - \frac{1}{6} = \frac{11}{36} \cdot (x - 1)$

Этап 2.3

Решим относительно $y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1

Упростим $\frac{11}{36} \cdot (x - 1)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1.1

Перепишем.

$y - \frac{1}{6} = 0 + 0 + \frac{11}{36} \cdot (x - 1)$

Этап 2.3.1.2

Упростим путем добавления нулей.

$y - \frac{1}{6} = \frac{11}{36} \cdot (x - 1)$

Этап 2.3.1.3

Применим свойство дистрибутивности.

$y - \frac{1}{6} = \frac{11}{36} x + \frac{11}{36} \cdot - 1$

Этап 2.3.1.4

Объединим $\frac{11}{36}$ и $x$ .

$y - \frac{1}{6} = \frac{11 x}{36} + \frac{11}{36} \cdot - 1$

Этап 2.3.1.5

Умножим $\frac{11}{36} \cdot - 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1.5.1

Объединим $\frac{11}{36}$ и $- 1$ .

$y - \frac{1}{6} = \frac{11 x}{36} + \frac{11 \cdot - 1}{36}$

Этап 2.3.1.5.2

Умножим $11$ на $- 1$ .

$y - \frac{1}{6} = \frac{11 x}{36} + \frac{- 11}{36}$

Этап 2.3.1.6

Вынесем знак минуса перед дробью.

$y - \frac{1}{6} = \frac{11 x}{36} - \frac{11}{36}$

Этап 2.3.2

Перенесем все члены без $y$ в правую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.2.1

Добавим $\frac{1}{6}$ к обеим частям уравнения.

$y = \frac{11 x}{36} - \frac{11}{36} + \frac{1}{6}$

Этап 2.3.2.2

Чтобы записать $\frac{1}{6}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{6}{6}$ .

$y = \frac{11 x}{36} - \frac{11}{36} + \frac{1}{6} \cdot \frac{6}{6}$

Этап 2.3.2.3

Запишем каждое выражение с общим знаменателем $36$ , умножив на подходящий множитель $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.2.3.1

Умножим $\frac{1}{6}$ на $\frac{6}{6}$ .

$y = \frac{11 x}{36} - \frac{11}{36} + \frac{6}{6 \cdot 6}$

Этап 2.3.2.3.2

Умножим $6$ на $6$ .

$y = \frac{11 x}{36} - \frac{11}{36} + \frac{6}{36}$

Этап 2.3.2.4

Объединим числители над общим знаменателем.

$y = \frac{11 x}{36} + \frac{- 11 + 6}{36}$

Этап 2.3.2.5

Добавим $- 11$ и $6$ .

$y = \frac{11 x}{36} + \frac{- 5}{36}$

Этап 2.3.2.6

Вынесем знак минуса перед дробью.

$y = \frac{11 x}{36} - \frac{5}{36}$

Этап 2.3.3

Изменим порядок членов.

$y = \frac{11}{36} x - \frac{5}{36}$

Этап 3