Давайте разберем каждый из ваших вопросов по очереди. Я подробно опишу, как находить производные и вычислять значения функций.
1. ( p(x) = \frac{2}{x^2} - 10 )
Сначала найдем производную этой функции ( p(x) ). Для этого воспользуемся правилом дифференцирования дробных функций и постоянных.
Шаг 1: Производная ( \frac{2}{x^2} )
Перепишем ( \frac{2}{x^2} ) как ( 2x^{-2} ). Теперь применим правило дифференцирования степенной функции: если ( f(x) = ax^n ), то ( f'(x) = a \cdot n \cdot x^{n-1} ).
[
\frac{d}{dx}(2x^{-2}) = 2 \cdot (-2) \cdot x^{-3} = -\frac{4}{x^3}
]
Шаг 2: Производная числа ( -10 )
Производная любого постоянного числа равна нулю:
[
\frac{d}{dx}(-10) = 0
]
Шаг 3: Сложим результаты
Теперь сложим производные каждого члена:
[
p'(x) = -\frac{4}{x^3} + 0 = -\frac{4}{x^3}
]
Ответ для ( p'(x) ):
[
p'(x) = -\frac{4}{x^3}
]
2. ( g(x) = 4 \cdot \operatorname{ctg}(x), \text{ и нужно найти } g(-\frac{2\pi}{3}) )
Шаг 1: Найдем производную ( g(x) )
Производная ( \operatorname{ctg}(x) ) равна ( -\operatorname{csc}^2(x) ), где ( \operatorname{csc}(x) = \frac{1}{\sin(x)} ).
[
g'(x) = 4 \cdot \frac{d}{dx}(\operatorname{ctg}(x)) = 4 \cdot (-\operatorname{csc}^2(x)) = -4 \cdot \operatorname{csc}^2(x)
]
Шаг 2: Вычислим ( g(-\frac{2\pi}{3}) )
Для этого просто подставим ( x = -\frac{2\pi}{3} ) в исходную функцию ( g(x) = 4 \cdot \operatorname{ctg}(x) ).
Формула для ( \operatorname{ctg}(x) ) такова:
[
\operatorname{ctg}(x) = \frac{\cos(x)}{\sin(x)}
]
Подставим ( x = -\frac{2\pi}{3} ):
- ( \cos(-\frac{2\pi}{3}) = -\cos(\frac{2\pi}{3}) = -(-\frac{1}{2}) = \frac{1}{2} )
- ( \sin(-\frac{2\pi}{3}) = -\sin(\frac{2\pi}{3}) = -\frac{\sqrt{3}}{2} )
Теперь найдём ( \operatorname{ctg}(-\frac{2\pi}{3}) ):
[
\operatorname{ctg}(-\frac{2\pi}{3}) = \frac{\cos(-\frac{2\pi}{3})}{\sin(-\frac{2\pi}{3})} = \frac{\frac{1}{2}}{-\frac{\sqrt{3}}{2}} = -\frac{1}{\sqrt{3}}
]
Подставляем в ( g(x) ):
[
g(-\frac{2\pi}{3}) = 4 \cdot \operatorname{ctg}(-\frac{2\pi}{3}) = 4 \cdot -\frac{1}{\sqrt{3}} = -\frac{4}{\sqrt{3}}
]
Упростим, домножив числитель и знаменатель на ( \sqrt{3} ):
[
g(-\frac{2\pi}{3}) = -\frac{4\sqrt{3}}{3}
]
Ответ для ( g(-\frac{2\pi}{3}) ):
[
g(-\frac{2\pi}{3}) = -\frac{4\sqrt{3}}{3}
]
3. ( h(x) = \frac{3x + 4}{x - 3}, \text{ и нужно найти } h(4) )
Шаг 1: Найдем производную ( h(x) )
Эта функция является дробной, поэтому применим правило Лейбница для производной частного:
[
\frac{d}{dx} \left( \frac{u(x)}{v(x)} \right) = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{(v(x))^2}
]
Здесь:
- ( u(x) = 3x + 4 ), тогда ( u'(x) = 3 )
- ( v(x) = x - 3 ), тогда ( v'(x) = 1 )
Подставляем в формулу:
[
h'(x) = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{(v(x))^2} = \frac{3(x - 3) - (3x + 4)(1)}{(x - 3)^2}
]
Упростим числитель:
[
3(x - 3) - (3x + 4) = 3x - 9 - 3x - 4 = -13
]
Итак:
[
h'(x) = \frac{-13}{(x - 3)^2}
]
Шаг 2: Вычислим ( h(4) )
Подставим ( x = 4 ) в исходную функцию ( h(x) = \frac{3x + 4}{x - 3} ):
[
h(4) = \frac{3(4) + 4}{4 - 3} = \frac{12 + 4}{1} = \frac{16}{1} = 16
]
Ответ для ( h(4) ):
[
h(4) = 16
]
Итоговые ответы:
- ( p'(x) = -\frac{4}{x^3} )
- ( g(-\frac{2\pi}{3}) = -\frac{4\sqrt{3}}{3} )
- ( h(4) = 16 )