Реферат: Решения к Сборнику заданий по высшей математике Кузнецова Л.А. - 2. Дифференцирование. Зад.16

Задача 16 . Составить уравнения касательной и нормали к кривой в точке, соответствующей значению параметра .

16.1.

x₀ = 3a√3/8

y₀ = a/8

x'= 3a sin² tcost

y'= -3a cos² tsint

y'_x = -tgt

y'_x0 = -√3

Касательная

y – a/8= -√3(x-3a√3/8)

y+√3x – 10a/8=0

Нормаль

y – a/8= 1/√3*(x-3a√3/8)

√3y – x +2√3a/8=0

16.2.

x₀ = √3/2

y₀ = √3/2

x'= -√3sint

y'= cost

y'_x = -√3/3*ctgt

y'_{x 0} = -1/3

Касательная

y - √3/2= -1/3*(x-√3/2)

y+1/3*x - 4√3/6=0

Нормаль

y - √3/2= 3*(x-√3/2)

y-3x+√3=0

16.3.

x₀ = a(π/3-√3/2)

y₀ = a/2

x'= a(1-cost)

y'= asint

y'_x = sint/(1-cost)

y'_x0 = √3

Касательная

y-a/2= √3(x-a(π/3-√3/2))

y-√3x-2a+πa/√3=0

Нормаль

y-a/2= -1/√3(x-a(π/3-√3/2))

y+x/√3-πa/3√3=0

16.4.

x₀ = 1

y₀ = 2

x'= 2-2t

y'= 3-3t²

y'_x = 3/2*(1+t)

y'_{x 0} = 3

Касательная

y-2=3(x-1)

y-3x+1=0

Нормаль

y-2=-1/3(x-1)

y+x/3-7/3=0

16.5.

x₀ = 3/2

y₀ = 1/2

x'= (2+2t)(1+t³ )-3t² (2t+t³ ) = 2+2t-4t³ -t⁴

(1+t³ )² (1+t³ )²

y'= (2-2t)(1+t³ )-3t² (2t-t³ ) = 2-2t-4t³ +t⁴

(1+t³ )² (1+t³ )²

y'_x = 2-2t-4t³ +t⁴

2+2t-4t³ -t⁴

y'_x0 = 3

Касательная

y-1/2=3(x-3/2)

y-3x+4=0

Нормаль

y-1/2=-1/3(x-3/2)

y+x/3-1=0

16.6.

x₀ = 5π/4

y₀ = π/4

x'= √(1+t² )-t² /√(1+t² ) = 1/(1+t² )

√(1-t² /(1+t² ))(1+t² )

y'= -t = -1/(1+t² )

√(1-1/(1+t² ))√(1+t² )³

y'_x = -1

y'_x0 = -1

Касательная

y-π/4=-(x-5π/4)

y+x-6π/4=0

Нормаль

y-π/4=x-5π/4

y-x+π=0

16.7.

x₀ = π√2(π-8)/32

y₀ = π√2(π+8)/32

x'= -2sint-t² sint

y'= 2cost+t² cost

y'_x = -ctgt

y'_x0 = -1

Касательная

y-π√2(π+8)/32= -(x-π√2(π-8)/32)

y+x-π² √2/16 = 0

Нормаль

y-π√2(π+8)/32= x-π√2(π-8)/32

y+x+π² √2/2 = 0

16.8.

x₀ = 6a/5

y₀ = 12a/5

x'= 3a-3at²

y'= 6at

y'_x = 2t/(1-t² )

y'_{x 0} = -4/3

Касательная

y-12a/5 = -4/3(x-6a/5)

y+4x/3-4a=0

Нормаль

y-12a/5 = 3/4(x-6a/5)

y-0.75x-1.5a=0

16.9.

x₀ = 1

y₀ = 2

x'= -(2tgt+1)/sin² t

y'= 1/cos² t-1/sin² t

y'_x = cos2t _

cos² t(2tgt+1)

y'_x0 = 0

Касательная

y=2

Нормаль

x=1

16.10.

x₀ = 0

y₀ = 0

x'= t-t³

y'= t+t²

y'_x = 1/(1-t)

y'_{x 0} = 1

Касательная

y= x

Нормаль

y= -x

16.11.

x₀ = 0

y₀ = aπ/2

x'= acost-atsint

y'= asint+atcost

y'_x = sint+tcost

cost-tsint

y'_{x 0} = -2/π

Касательная

y-aπ/2+2x/π=0

Нормаль

y-aπ/2-πx/2=0

16.12.

x₀ = 1/2

y₀ = √3/2

x'= cost

y'= -sint

y'_x = -tgt

y'_x0 = -√3/3

Касательная

y-√3/2= -√3/3(x-1/2)

y+x√3/3-2√3/3=0

Нормаль

y-√3/2= √3(x-1/2)

y=x√3

16.13.

x₀ = π/4

y₀ = π/4

x'= √(1+t² )-t² /√(1+t² ) = 1/(1+t² )

√(1-t² /(1+t² ))(1+t² )

y'= -t = -1/(1+t² )

√(1-1/(1+t² ))√(1+t² )³

y'_x = -1

y'_x0 = -1

Касательная

y-π/4=-(x-π/4)

y+x-π/2=0

Нормаль

y-π/4=x-π/4

y=x

16.14.

x₀ = 1

y₀ = 3

x'= (-1-2lnt)/t³

y'= (-1-2lnt)/t²

y'_x = t

y'_x0 = 1

Касательная

y-3=x-1

y-x-2=0

Нормаль

y-3=-x+1

y+x-4=0

16.15.

x₀ = 3/4

y₀ = 11/8

x'= (-t-2)/t³

y'= (-3-2t)/t³

y'_x = (3+2t)/(t+2)

y'_{x 0} = 7/4

Касательная

y-11/8=7/4(x-3/4)

y-7/4x-1/16=0

Нормаль

y-11/8= -4/7(x-3/4)

y+4/7x-53/56=0

16.16.

x₀ = a/8

y₀ = a3√3/8

x'= 3asin² tcost

y'= -3acos² tsint

y'_x = -ctgt

y'_x0 = -√3

Касательная

y-a3√3/8= -√3(x-a/8)

y+x√3-a√3/2=0

Нормаль

y-a3√3/8= √3/3(x-a/8)

y-x√3/3-a√3/3=0

16.17.

x₀ = a√2(π+4)/8

y₀ = a√2(8-π)/8

x'= atcost

y'= atsint

y'_x = tgt

y'_{x 0} = 1

Касательная

y-a√2(8-π)/8=x-a√2(π+4)/8

y-x+a√2(π-2)/4=0

Нормаль

y-a√2(8-π)/8= -x+a√2(π+4)/8

y+x+a3√2/2=0

16.18.

x₀ = 0

y₀ = 2

x'= -1/t²

y'= 1/t²

y'_x = -1

y'_{x 0} = -1

Касательная

y+x-2= 0

Нормаль

y-x-2=0

16.19.

x₀ = -3

y₀ = -6

x'= -2t

y'= 1-3t²

y'_x = (3t² -1)/2t

y'_x0 = 11/4

Касательная

y+6= 11/4(x+3)

y-11/4x +13/4=0

Нормаль

y+6= -4/11(x+3)

y+4/11x+78/11=0

16.20.

x₀ = ln2

y₀ = 1-π/4

x'= 2t/(1+t² )

y'=1-1/(1+t² )=t² /(1+t² )

y'_x = t/2

y'_{x 0} = 1/2

Касательная

y-1+π/4= 1/2(x-ln2)

y-1/2x+1/2ln2+π/4=0

Нормаль

y-1+π/4= -2(x-ln2)

y+2x-2ln2+π/4=0

16.21.

x₀ = 0

y₀ = 0

x'= 1-sint-tcost

y'= cost-tsint

y'_x = (cost-tsint)/(1-sint-tcost)

y'_x0 = 1

Касательная

y=x

Нормаль

y=-x

16.22.

x₀ = 3

y₀ = 2/3

x'= t⁴ -2t² -2t

(t² -1)²

y'= (-t² -1)/(t² -1)²

y'_x = (-t² -1)/(t⁴ -2t² -2t)

y'_x0 = -5/4

Касательная

y-2/3= -5/4(x-3)

y+5/4x-53/12=0

Нормаль

y-2/3= 4/5(x-3)

y-4/5x+26/15=0

16.23.

x₀ = 3√2/2

y₀ = 2√2

x'= -3sint

y'= 4cost

y'_x = -4/3*tgt

y'_{x 0} = -4/3

Касательная

y-2√2= -4/3(x-3√2/2)

y+4/3x-4√2=0

Нормаль

y-2√2= 3/4(x-3√2/2)

y-3/4x-7√2/8=0

16.24.

x₀ = 0

y₀ = 0

x'= 1-4t³

y'= 2t-3t²

y'_x = (2t-3t² )/(1-4t³ )

y'_x0 = 1/3

Касательная

y=1/3x

Нормаль

y= -3x

16.25.

x₀ = 2

y₀ = 3

x'= 3t²

y'= 2t+1

y'_x = (2t+1)/(3t² )

y'_{x 0} = 1

Касательная

y-3=x-2

y-x-1=0

Нормаль

y-3= -x+2

y+x-5=0

16.26.

x₀ = 1

y₀ = -√3/2

x'= -2sint

y'= cost

y'_x = -1/2*ctgt

y'_x0 = √3/6

Касательная

y+√3/2= √3/6(x-1)

y-x√3/6+2√3/3=0

Нормаль

y+√3/2= -2√3(x-1)

y+2x√3-2√3+√3/2=0

16.27.

x₀ = 2

y₀ = 2

x'= 2/cos² t

y'= 2sin2t+2cos2t

y'_x = (sin2t+cos2t)/cos² t

y'_{x 0} = 2

Касательная

y-2= 2(x-2)

y-2x+2=0

Нормаль

y-2= -1/2(x-2)

y+x/2-3=0

16.28.

x₀ = -7

y₀ = 4

x'= 3t²

y'= 2t

y'_x = 2/(3t)

y'_x0 = -1/3

Касательная

y-4= -1/3(x+7)

y+x/3-5/3=0

Нормаль

y-4= 3(x+7)

y-3x-25=0

16.29.

x₀ = 0

y₀ = 1

x'= cost

y'= a^t lna

y'_x = a^t lna/cost

y'_{x 0} = lna

Касательная

y-1-xlna=0

Нормаль

y-1+x/lna=0

16.30.

x₀ = 1/2

y₀ = 1/2

x'= cost

y'= -2sin2t

y'_x = -4sint

y'_x0 = -2

Касательная

y-1/2= -2(x-1/2)

y+2x-3/2=0

Нормаль

y-1/2= 1/2(x-1/2)

y-x/2-1/4=0

16.31.

x₀ = 2

y₀ = 2

x'= 2e^t

y'= -e^-t

y'_x = -1/(2e^2t )

y'_x0 = -1/2

Касательная

y-2= -1/2(x-2)

y+x/2-3=0

Нормаль

y-2= 2(x-2)

y-2x+2=0