Для того чтобы прямая ( y = 4x + 4 ) была касательной к графику функции ( y = ax^2 + 24x + 8 ), необходимо выполнение двух условий:
- Уравнение касательной должно совпадать с уравнением, полученным путем дифференцирования функции ( y = ax^2 + 24x + 8 ).
- Дискриминант квадратного уравнения, полученного приравниванием уравнений прямой и кривой, должен быть равен нулю (так как касательная касается кривой только в одной точке).
Шаг 1: Найдем производную функции.
[ y' = 2ax + 24 ]
Шаг 2: Установим, что производная в точке касания равна угловому коэффициенту касательной.
Угловой коэффициент касательной ( y = 4x + 4 ) равен 4. Тогда:
[ 2ax + 24 = 4 ]
[ 2ax = 4 - 24 ]
[ 2ax = -20 ]
[ ax = -10 ] — это уравнение должно быть верным в точке касания.
Шаг 3: Приравняем уравнения прямой и параболы.
[ 4x + 4 = ax^2 + 24x + 8 ]
[ ax^2 + 20x + 4 = 0 ] — это квадратное уравнение относительно ( x ).
Шаг 4: Найдем условие, при котором полученное уравнение имеет ровно один корень.
Для этого дискриминант должен быть равен 0:
[ D = b^2 - 4ac = 20^2 - 4 \cdot a \cdot 4 = 400 - 16a = 0 ]
[ 400 = 16a ]
[ a = \frac{400}{16} = 25 ]
Таким образом, ( a = 25 ) является значением, при котором прямая ( y = 4x + 4 ) является касательной к графику функции ( y = ax^2 + 24x + 8 ).