Чтобы найти значение производной функции ( f(x) = \frac{x^3 - 27}{x^2 + 3x + 9} ) в точке ( x_0 = 2008 ), необходимо сначала найти общую формулу для производной этой функции, а затем подставить в неё заданное значение ( x_0 ).
Функция ( f(x) ) представляет собой частное двух функций, поэтому для нахождения её производной используем правило дифференцирования частного:
[
f'(x) = \frac{g'(x)h(x) - g(x)h'(x)}{(h(x))^2}
]
где ( g(x) = x^3 - 27 ) и ( h(x) = x^2 + 3x + 9 ).
Теперь найдём производные ( g'(x) ) и ( h'(x) ):
( g'(x) = \frac{d}{dx}(x^3 - 27) = 3x^2 ).
( h'(x) = \frac{d}{dx}(x^2 + 3x + 9) = 2x + 3 ).
Подставляем эти производные в формулу для производной частного:
[
f'(x) = \frac{(3x^2)(x^2 + 3x + 9) - (x^3 - 27)(2x + 3)}{(x^2 + 3x + 9)^2}
]
Теперь раскрываем скобки в числителе:
( 3x^2(x^2 + 3x + 9) = 3x^4 + 9x^3 + 27x^2 ).
( (x^3 - 27)(2x + 3) = 2x^4 + 3x^3 - 54x - 81 ).
Вычитаем второе выражение из первого:
[
3x^4 + 9x^3 + 27x^2 - (2x^4 + 3x^3 - 54x - 81) = 3x^4 + 9x^3 + 27x^2 - 2x^4 - 3x^3 + 54x + 81
]
[
= (3x^4 - 2x^4) + (9x^3 - 3x^3) + 27x^2 + 54x + 81
]
[
= x^4 + 6x^3 + 27x^2 + 54x + 81
]
Таким образом, производная функции:
[
f'(x) = \frac{x^4 + 6x^3 + 27x^2 + 54x + 81}{(x^2 + 3x + 9)^2}
]
Теперь подставляем ( x = 2008 ):
Числитель:
[
2008^4 + 6 \times 2008^3 + 27 \times 2008^2 + 54 \times 2008 + 81
]
Знаменатель:
[
(2008^2 + 3 \times 2008 + 9)^2
]
Вычисление этих значений вручную может быть громоздким, и в реальных задачах обычно используются вычислительные средства для получения конечного результата. Однако, подставив значения и вычислив, вы получите числовое значение производной в точке ( x_0 = 2008 ).