Для нахождения производной функции ( y = \tan(4x) ) в точке ( x_0 = -\frac{\pi}{4} ), сначала найдем производную функции ( y ) по ( x ), а затем подставим значение ( x_0 ).
- Нахождение производной функции ( y = \tan(4x) ):
Используем правило дифференцирования сложной функции. Пусть ( u = 4x ), тогда ( y = \tan(u) ). Производная тангенса ( \tan(u) ) равна ( \sec^2(u) ). Производная ( u = 4x ) по ( x ) равна ( 4 ). Таким образом, по правилу дифференцирования сложной функции ( y' = \sec^2(u) \cdot u' = \sec^2(4x) \cdot 4 ).
- Подстановка ( x_0 = -\frac{\pi}{4} ):
Подставим ( x = -\frac{\pi}{4} ) в полученное выражение для производной:
[ y'(-\frac{\pi}{4}) = 4 \sec^2(4 \cdot (-\frac{\pi}{4})) = 4 \sec^2(-\pi) ]
Секанс ( \sec(\theta) ) определяется как ( \frac{1}{\cos(\theta)} ). Значение ( \cos(-\pi) ) равно ( \cos(\pi) ), что равно (-1). Таким образом, ( \sec(-\pi) = \frac{1}{\cos(-\pi)} = \frac{1}{-1} = -1 ). Однако, поскольку в формуле стоит квадрат секанса, получаем:
[ \sec^2(-\pi) = (-1)^2 = 1 ]
Тогда:
[ y'(-\frac{\pi}{4}) = 4 \cdot 1 = 4 ]
Итак, значение производной функции ( y = \tan(4x) ) в точке ( x_0 = -\frac{\pi}{4} ) равно 4.