Tangent fra origo til eksponentialfunksjon R1 V26

Tangent fra origo til eksponentialfunksjon R1 V26

En funksjon ff er gitt ved f(x)=e2xf(x) = e^{2x} der xRx \in \mathbb{R}.

Grafen til ff har én tangent som går gjennom origo.

Bestem eksakte verdier for koordinatene til tangeringspunktet.

Fasit

Tangeringspunktet er (12,e)\left(\dfrac{1}{2},\, e\right).

LøsningsforslagKI-generert

La (a,f(a))=(a,e2a)\left(a,\, f(a)\right) = \left(a,\, e^{2a}\right) være tangeringspunktet.

Tangenten i dette punktet har stigningstall f(a)f'(a). Siden f(x)=2e2xf'(x) = 2e^{2x}, er stigningstallet

f(a)=2e2af'(a) = 2e^{2a}

For at tangenten skal gå gjennom origo (0,0)(0, 0), må stigningstallet også stemme med stigningstallet fra origo til tangeringspunktet:

f(a)0a0=e2aa\frac{f(a) - 0}{a - 0} = \frac{e^{2a}}{a}

Vi setter de to uttrykkene for stigningstallet like hverandre:

2e2a=e2aa2e^{2a} = \frac{e^{2a}}{a}

Siden e2a>0e^{2a} > 0 for alle aa, kan vi dele begge sider på e2ae^{2a}:

2=1a    a=122 = \frac{1}{a} \implies \mathbf{a = \dfrac{1}{2}}

GeoGebra CAS bekrefter a=0,5a = 0{,}5 (se linje 2 i figuren):

GeoGebra CAS – tangent fra origo

yy-koordinaten i tangeringspunktet er

f ⁣(12)=e212=e1=ef\!\left(\tfrac{1}{2}\right) = e^{2 \cdot \frac{1}{2}} = e^1 = e

Tangeringspunktet er (12,e)\mathbf{\left(\dfrac{1}{2},\, e\right)}.