895. Найти расстояние от начала координат до той касательной к графику функции y = x ln x, которая параллельна оси абсцисс.
ИИ-решебник / упражнение / 895
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
Область определения функции $f(x) = x \ln x$: $x > 0$.
1. Касательная параллельна оси абсцисс, следовательно, её угловой коэффициент равен нулю:
$$
k = f'(x_0) = 0
$$
2. Найдём производную функции по правилу дифференцирования произведения:
$$
f'(x) = (x)' \cdot \ln x + x \cdot (\ln x)' = 1 \cdot \ln x + x \cdot \frac{1}{x} = \ln x + 1
$$
3. Приравняем производную к нулю для нахождения абсциссы точки касания $x_0$:
$$
\ln x_0 + 1 = 0
$$
$$
\ln x_0 = -1
$$
$$
x_0 = e^{-1} = \frac{1}{e}
$$
4. Найдём ординату точки касания $y_0 = f(x_0)$:
$$
y_0 = f\left(\frac{1}{e}\right) = \frac{1}{e} \cdot \ln\left(\frac{1}{e}\right) = \frac{1}{e} \cdot (-1) = -\frac{1}{e}
$$
5. Уравнение касательной имеет вид $y = f'(x_0)(x - x_0) + f(x_0)$. Так как $f'(x_0) = 0$, получаем:
$$
y = -\frac{1}{e}
$$
Прямая $y = -\frac{1}{e}$ параллельна оси абсцисс и лежит ниже неё на расстоянии $\left|-\frac{1}{e}\right| = \frac{1}{e}$.
Следовательно, расстояние от начала координат $(0; 0)$ до этой касательной равно:
$$
d = |y_0| = \left|-\frac{1}{e}\right| = \frac{1}{e}
$$
Ответ: $\frac{1}{e}$