Для составления уравнения касательной к графику функции в точке (x_0) нужно применить следующую формулу:
[
y = f(x_0) + f'(x_0)(x - x_0),
]
где:
- (f(x)) — исходная функция,
- (f'(x)) — производная функции (f(x)),
- (x_0) — заданная точка, в которой ищется уравнение касательной.
Давайте разберем решение по шагам для функции (f(x) = \cos\left(\frac{x}{3}\right)) при (x_0 = 0).
Шаг 1. Вычислим значение функции в точке (x_0 = 0):
Подставляем (x_0 = 0) в (f(x)):
[
f(0) = \cos\left(\frac{0}{3}\right) = \cos(0) = 1.
]
Таким образом, значение функции в точке (x_0 = 0) равно 1.
Шаг 2. Найдем производную функции (f(x)):
Для функции (f(x) = \cos\left(\frac{x}{3}\right)) применим правило дифференцирования сложной функции:
[
f'(x) = -\sin\left(\frac{x}{3}\right) \cdot \frac{1}{3}.
]
Следовательно:
[
f'(x) = -\frac{1}{3} \sin\left(\frac{x}{3}\right).
]
Шаг 3. Вычислим производную в точке (x_0 = 0):
Подставляем (x_0 = 0) в (f'(x)):
[
f'(0) = -\frac{1}{3} \sin\left(\frac{0}{3}\right) = -\frac{1}{3} \sin(0) = -\frac{1}{3} \cdot 0 = 0.
]
Таким образом, производная в точке (x_0 = 0) равна 0.
Шаг 4. Запишем уравнение касательной:
Формула уравнения касательной:
[
y = f(x_0) + f'(x_0)(x - x_0).
]
Подставляем найденные значения:
- (f(x_0) = 1),
- (f'(x_0) = 0),
- (x_0 = 0).
Получаем:
[
y = 1 + 0 \cdot (x - 0),
]
или просто:
[
y = 1.
]
Итог:
Уравнение касательной к графику функции (f(x) = \cos\left(\frac{x}{3}\right)) в точке (x_0 = 0) — это горизонтальная прямая:
[
y = 1.
]