1. **Stating the problem:**
Vi har funktionen $f(x) = x^3$ och en tangent till grafen i punkten där $x = a$. Tangenten, den positiva x-axeln och linjen $x = a$ bildar en triangel.
Vi ska bestämma värdet på $a$ så att triangelns area är 1,5 enheter.
2. **Formel och regler:**
Tangenten till $f(x)$ i punkten $x=a$ ges av:
$$y = f'(a)(x - a) + f(a)$$
Där $f'(x)$ är derivatan av $f(x)$.
Derivatan av $f(x) = x^3$ är:
$$f'(x) = 3x^2$$
3. **Bestäm tangentens ekvation:**
$$f'(a) = 3a^2$$
$$f(a) = a^3$$
Tangenten är alltså:
$$y = 3a^2(x - a) + a^3 = 3a^2x - 3a^3 + a^3 = 3a^2x - 2a^3$$
4. **Bestäm skärningspunkten mellan tangenten och x-axeln:**
På x-axeln är $y=0$, så:
$$0 = 3a^2x - 2a^3$$
$$3a^2x = 2a^3$$
$$x = \frac{2a^3}{3a^2} = \frac{2a^3}{\cancel{3a^2}} = \frac{2a}{3}$$
5. **Triangelns bas och höjd:**
Basen är avståndet på x-axeln från $x=0$ till $x=\frac{2a}{3}$, alltså bas = $\frac{2a}{3}$.
Höjden är avståndet från $y=0$ till punkten på linjen $x=a$, dvs höjden är $f(a) = a^3$.
6. **Area av triangel:**
Area $= \frac{1}{2} \times \text{bas} \times \text{höjd} = \frac{1}{2} \times \frac{2a}{3} \times a^3 = \frac{1}{2} \times \frac{2a}{3} \times a^3 = \frac{a^4}{3}$
7. **Sätt arean lika med 1,5 och lös för $a$:**
$$\frac{a^4}{3} = 1.5$$
$$a^4 = 1.5 \times 3 = 4.5$$
$$a = \sqrt[4]{4.5}$$
8. **Slutligt svar:**
$$a = \sqrt[4]{4.5} \approx 1.38$$
Tangent Area E110Ce
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.