Геометрическая интерпретация производной.
Пусть на плоскости xOy задана кривая, описываемая уравнением . Проведём касательную к кривой в точке . Возьмём на кривой точку M1 и проведём секущую M0M1 (рис. 15.1). При изменении точки M1 положение секущей будет меняться.
Определение 15.2. Если при стремлении точки к фиксированной точке секущая не зависимо от способа стремления точки к точке стремится к одному и тому же предельному положению, то прямая, являющаяся этим предельным положением, называется касательной к кривой в точке .
Получим уравнение этой касательной. Обозначим координаты точки M1 через и пусть – угол наклона секущей к оси Ox. Тогда (см. рис. 15.1) угловой коэффициент секущей M0M1 равен . (15.3) Если же устремить точку M1 к точке M0, то есть устремить к нулю, то в случае существования производной угол будет стремиться к некоторому пределу , где . Следовательно, прямая, составляющая с положительным направлением оси Ox угол и проходящая через точку M0 и будет касательной. Её угловой коэффициент . Запишем уравнение касательной к графику в точке : . (15.4)
Определение 15.3. Прямая называется перпендикулярной к кривой в точке , если она перпендикулярна касательной к кривой в точке . Эта прямая называется также нормалью к этой кривой.
Угловой коэффициент нормали к кривой в точке M0 при , и уравнение нормали к графику функции, проходящему через точку запишется в следующем виде: . (15.5) Если , то уравнение нормали . ☼ Замечание 15.1. Если в точке и , то касательная к кривой в точке существует, она вертикальна и её уравнение . Уравнение соответствующей нормали .☼
|