Citat:
Ursprungligen postat av Typemyname
Find the equations of the two lines that intersect at point (5,7) and are tangent to the curve
f(x) = x^2-2x+1
Ansätt en linje:
y = kx + m
Linjen ska vara lika med funktionen i minst en punkt. Sätt lika med funktionen:
kx + m = x^2 - 2x + 1
<=>
x^2 - (2+k)x + (1 - m) = 0
<=>
(x - 1 - k/2)^2 + (1-m) - (1+k/2)^2 = 0
(x - 1 - k/2)^2 = -1 + m + 1 + 2k + k^2/4
(x - 1 - k/2)^2 = m + 2k + k^2/4
Vi vet även att
k = 2x - 2 (= f'(x) )
ty linjen är tangent till kurvan i den punkten. I föregående ekvation ger detta:
(x - 1 - (2x - 2)/2)^2 = m + 2(2x - 2) + (2x-2)^2/4
<=>
0 = m + 4x - 4 + (4x^2 - 8x + 4)/4 = m + 4x - 4 + x^2 - 2x + 1 =
= m + x^2 + 2x - 3
<=>
m = 3 - 2x - x^2
Vi vet att kurvan går genom punkten (5,7):
7 = 5k + m
Sätt in de framräknade värdena för k och m:
7 = 5(2x - 2) + 3 - 2x - x^2
Lös för x, då man får:
x = 4 +/- sqrt(2)
Vilket ger:
k_1 = 6 + 2sqrt(2)
k_2 = 6 - 2sqrt(2)
m_1 = -23 - 10sqrt(2)
m_2 = -23 + 10sqrt(2)
Som ger två linjer som möts i (5,7) och tangerar kurvan (för komplexa värden på x).